HU198155B - Process for producing homogenous,close grained aluminium oxide of high purity doped with magnesium oxide - Google Patents
Process for producing homogenous,close grained aluminium oxide of high purity doped with magnesium oxide Download PDFInfo
- Publication number
- HU198155B HU198155B HU297486A HU297486A HU198155B HU 198155 B HU198155 B HU 198155B HU 297486 A HU297486 A HU 297486A HU 297486 A HU297486 A HU 297486A HU 198155 B HU198155 B HU 198155B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- aluminum
- alcohol
- slurry
- water
- magnesium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
A találmány legalább 99,9 5t.%-osnagy tisztaságú, homogén, finomcioszlású, 90%-ban 1 μιη alatti, ■ 0,2-0,5 μιη átlagos szemcseméretű, — legfeljebb , 2000 ppm magnézium-oxid adalékot tartalmazó, ’ a-alumínium-oxíd előállítására alkalmas eljárásra j vonatkozik. Az eljárás abban áll, hogy desztillációval tisztitott, ( A1(OR)3 általános formájú alumínium-alkoholátot, melyben az Rjelentése 3—4 szénatomszámú álkil-csoport és az alkoxi-csoport célszerűen izopropoxí-, secbutoxi-csoport vagy ezek keveréke xMg [A1(OR)4]2 y Al[Mg(OR)3]3 általános képletű magnézium-alumínium-alkoholáttal kevernek, A fenti magnéziumaiumínium-alkoholát formulában az R jelentése a fenti, az x és y természetes egész számok, magnézium tartalma 3-6 t.% között van. A kapott alkoholátelegyet első lépésben 20—50 m/s sebességgel 20—80 C hőmérsékleten 11-18 t.% víziarlalmú ROII általános képletéi alkohollal, ahol az R jelentése a fenti, 1,7-2 víz/aluminium-aíkoholát niólarányban összekeverik, a keletkező zagyot legalább 3 óra hosszat keverik, utána a reakció során felszabaduló ROH általános képletnek megfelelő alkohol 20—80 t.%-át vízmentesen kidesztillálják. A képződött zagyot második lépésben 20-50 m/s sebességgel 20-95 °C hőmérsékleten 0,5—2,5 víz/zagy tömegarányban ionmentes vízzel keverik, desztillációval alkoholmentesítik, az alkoholmentesített vizes zagyot legalább 60 árán át keverik, majd gyors szárítással vízmentesítik, a szárított alumínium-oxidhidrátot a-AÍ2O3-má kahinálják. -1-The invention comprises at least 99.9% by weight of high purity, homogeneous, finely divided, 90% by 1 μιη, with an average particle size of 0.2-0.5 μιη, - containing up to 2000 ppm of magnesium oxide; a method for producing aluminum oxide. The process consists of purification by distillation (A1 (OR) 3) of an aluminum alcoholate having the meaning of C3-C4 pentyl and the alkoxy group is preferably isopropoxy, secbutoxy or a mixture thereof xMg [A1 ( OR) 4] 2 Y Al [Mg (OR) 3] 3 magnesium aluminum alcoholate. In the above magnesium aluminum alcoholate formula, R is as defined above, the natural integers x and y, magnesium content 3-6 t The alcohol alcohol mixture obtained was first stepped at 20 to 50 m / s with 20 to 80 ° C of an alcohol of ROI of 11 to 18% by weight, wherein R is as defined above for 1.7-2 water / aluminum. the alcohols are mixed in a nio ratio, the resulting slurry is stirred for at least 3 hours, then 20 to 80% by weight of the alcohol of the ROH liberated during the reaction is distilled freely. 20-50 m / s at 20-95 ° C with 0.5-2.5 water / slurry in deionized water, de-distilled, distilled alcohol slurry at least 60 and then dried by rapid drying, dried aluminum. oxydhydrate is digested with α-Al 2 O 3. -1-
Description
A találmány homogén, aprószemcsés, nagy tisztaságú - niagnéziumoxiddal adalékolt alumíniumoxid előállítására alkalmas eljárásra vonatkozik.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of homogeneous, fine-grained aluminum oxide doped with high purity.
Az aluiníniumoxid a legáltalánosabban elterjedt fémoxidok egyike, amely tulajdonságait tekintve számos speciális képesség hordozója, ennek következtében igen széles körben került alkalmazásra a gyakorlatban. így például az alumíniumoxid jó höállóképességét aknázzák ki különféle tűzálló anyagok készítésénél, szilárdságát használják akkor, amikor különféle csiszolóanyagok előállítására alkalmazzák, felületi aktivitását pedig akkor hasznosítják, ha segítségével különböző abszorbensanyagokat és katalizáíorátvivő komponenseket készítenek.Aluminum oxide is one of the most widespread metal oxides which, because of its properties, carries many special abilities and, as a result, is widely used in practice. For example, the good refractory properties of alumina are exploited in the manufacture of various refractory materials, their strength when used in the manufacture of various abrasives, and their surface activity utilized in the preparation of various absorbent materials and catalyst transfer components.
Az utóbbi időben az alumíniumoxidot az úgynevezett finomkerámiai termékek előállításának területén is igen széles körben alkalmazzák, melynek keretében speciális termékféleségeket készítenek belőle, például rubint, YAG-lézert, SOS-elenrekhez használt paneleket, nagy nyomású nátriumlámpához használt fénycsöveket, nagy sebességű vágószerszámokat és hasonlókat.Recently, alumina has also been widely used in the production of so-called fine ceramic products, which are used to make special products such as ruby, YAG laser, panels for SOS lamps, high pressure sodium lamps, high speed cutting tools.
Alihoz azonban, íiogy az alumíniumoxidot ilyen kedvező funkcionális képességekkel bíró anyagok előállítására fel lehessen használni az szükséges, hogy a poralakú alapanyagként számításba jövő alumíniumoxid nagy tisztasági fokkal rendelkezzék és olyan mikroszkopikus méretű szemcsékből álljon, melynek eloszlása szűk tartományú.However, since aluminum oxide can be used to produce materials with such favorable functionalities, it is necessary that the alumina, which is considered as a powder base, has a high degree of purity and consists of microscopic particles with a narrow range of distribution.
Nagy tisztaságú alumíniumoxidoknak a 99,9%-nál tisztább alumíniumoxidokat nevezzük. Ezeknek az anyagoknak az előállítására számos eljárás isméit. Ezek közül legjelentősebb az ammóniumtimsó hőbontása, szerves alumíniumvegyülctek hidrolízise, ctilénklórhidrines módszer, elektromos szlkrakisüléses eljárás, ammómuin-alumíniumkarbonát hőbontása, módosított Bayer-eljárás.High purity alumina is called alumina that is more than 99.9% pure. There are many processes for preparing these materials. The most important of these are the thermal decomposition of the ammonium salt, the hydrolysis of the organoaluminum compounds, the ethylene chlorohydrin method, the electric slag release process, the thermal decomposition of ammonium aluminum carbonate, and the modified Bayer process.
A felhasználói igények az elmúlt időszakban fokozatosan növekedtek. A nagy nyomású nátriumlámpákhoz használt fénycsövek esetében a tisztasági igény 3 N-ről 4 N-re növekedett és az előrejelzések szerint hamarosan csak az 5 N-es termékek maradnak versenyben. (Chem. Economy and Eng. Rév. Marcii. 1985. Vol. 17. No. 3. (No. 186) 38-43). Az 5 N-es tisztaságú termék leggazdaságosabban a szerves alumíniumvegyületek hidrolízisével állítható elő. Nagytisztaságú alumíniumoxidokat különböző szerves alumíniuinvegyülctekből kaphatunk, amilyenek az A'R3 vagy A1(OR)3 (R: alkil). Ezeknél az eljárásoknál a szerves alumíniumvegyületet hidrolizálják alumíniumhidráttá és a hidrátot kalcinálják a-alumíniumoxiddá. A gyártást tiszta szerves alutniniumvegyüleíbő! végzik, amelyet desztillációval való tisztítással állítanak elő. A hidrolízis során felszabaduló alkohol rccirkuláltatható, így az anyagköltséget az alumínium ára határozza meg.User demand has been gradually increasing in recent years. For fluorescent lamps used for high pressure sodium lamps, the purity requirement has increased from 3 N to 4 N and only 5 N products are expected to remain in competition soon. (Chem. Economy and Eng. Rev. Marcii. 1985. Vol. 17. No. 3. (No. 186) 38-43). The 5 N purity product is most economically produced by hydrolysis of organoaluminum compounds. High purity alumina can be obtained from various organoaluminium compounds such as A'R 3 or Al (OR) 3 (R: alkyl). In these processes, the organoaluminum compound is hydrolyzed to aluminum hydrate and the hydrate calcined to .alpha.-alumina. The manufacture is made of pure organic aluminum compound! is carried out by distillation purification. The alcohol liberated during hydrolysis can be recycled, so the cost of material is determined by the price of aluminum.
Alumínium-alkoholátok hidrolízisével számos találmány foglalkozik. Ezek nagy része a Ziegler-módszerrel előállított nagy, 12—16 szénatomszámú, alumíηίιιιη-trialkilck keverékéből indul ki.Hydrolysis of aluminum alcoholates is the subject of numerous inventions. Most of them are based on a mixture of large C12-C16 aluminum-trialkilck produced by the Ziegler method.
Ilyen eljárások részletezése a következő USAbeli szabadalmi leírásokban található: 3 264 063., 3 357 791., 3 419 352., 3 867 296., 3 307 512., 2Details of such procedures are given in U.S. Patent Nos. 3,264,063, 3,357,791, 3,419,352, 3,867,296, 3,307,512, 2
918 808., 3 993 685., 3 975 509., 3 957 510.,918,808, 3,993,685, 3,975,509, 3,957,510,
024 231., 4 176 171. A leírt eljárásokkal nagy niakropórusos tartalmú főként katalizátorhordozó cé'ra felhasználható al uiníniu mliid rát oka 1 állítanak elő.024 231, 4 176 171. For the purpose of the described processes, an alumina monomer rate of high niacroporic content is used which is mainly used as catalyst support.
A Ziegler-eijárással előállított alumíniumalkoholátok hidrolízise után kapott alumíniumhídroxídok szárításával és az alkoholtermékek kinyerésével foglalkoznak az 1 230 410, számú NSZK-beli, valamint a 3 577 353., 3 394 990., 3 907 5J2 és a 3 941 719. számú USA-beli szabadalmi leírások. Ezeknél az eljárásoknál kapott alumínium (hidrátok nagy porozitásúak, nagy felületöek és kis térfogatsűrűségűek.Drying of the aluminum hydroxides obtained after hydrolysis of the aluminum alcohols produced by the Ziegler process and recovery of the alcohol products are dealt with in German Patent Nos. 1 230 410, 3 577 353, 3 394 990, 3 907 5 J patents. The aluminum (hydrates) obtained in these processes have a high porosity, a high surface area and a low bulk density.
A nagy szénatomszámú alumíniumalkoholátok hidrolízisével előállított alumíniumoxidok általában nem alkalmasak finom kerámiai termékek gyártásához szükséges alapanyag előállítására. Ezeknek a tcimékcknek sem a szemcsemérete, sem a tisztasága nem elégíti ki a követelményeket. A hidrolízisnél kapott nagyobb szénatomszámú alkohol elválik a vizes fázistól, így elkülöníthető.Aluminum oxides produced by hydrolysis of high-carbon aluminum alcohols are generally not suitable for the production of basic ceramic materials. Neither the particle size nor the purity of these labels meet the requirements. The higher alcohols obtained by hydrolysis are separated from the aqueous phase and thus separated.
Nagy tisztaságú termékeket kisebb szénatomszámú alkoholátok desztillációjával kaphatunk. Legalkalmasabbak erre a célra a hatnál kisebb szénatomszámú alkoholátok, amelyek közül előnyösen használhatjuk az alumínium-izopropilátot vagy a folyadék halmazállapotú alumínium-diizopropilát-mono-secbutilátot. Ezeknek az anyagoknak az előállításával foglalkozik a 169 356, és a 133 126. lajstromszámú magyar szabadalom. Az alumínium-alkoholát desztillálásával a következő terméktiszíaságok. érhetők el. A szennyezők mennyiségét alumíniumoxidra vonatkoztatjuk.High purity products can be obtained by distillation of lower carbonates. Alcoholates of less than six carbon atoms are most suitable for this purpose, of which aluminum isopropylate or liquid aluminum diisopropylate mono-secbutylate are preferred. The production of these materials is covered by the Hungarian patents 169 356 and 133 126. In the present invention, The following product purities are obtained by distillation of aluminum alcoholate. are available. The amount of impurities is based on alumina.
Ismeretes, hogy a kiindulási aluniíniumoxid-por szemcseösszetétele befolyásolja a finomkerámiai termékek szinterclési tulajdonságait. (Chemical Economy and Engineering Review, 1985. Vol. 17.No. 3. (No. 386), 38—43.)It is known that the particle size composition of the starting alumina powder affects the sintering properties of the fine ceramic products. (Chemical Economy and Engineering Review, 1985, Vol. 17, No. 3 (No. 386), 38-43.)
Amennyiben a kiindulási alumíniumoxid-por nagy szemcsék és kisebb szemcsék elegye, azaz a részecskeátmérők nem szűk tartományba esnek, a szinterezés során a kerámiában abnormálisán megnőtt szemcsék keletkeznek, melynek következtében szabálytalan lesz. a kerámia és romlik a mechanikai szilárdsága, csekken a Fajsúiya. A tisztasági követelmények mellett ezért rendkívül fontos, hogy a szemcseméreteloszlás szűk tartományú legyen. A szinterelés során előforduló abnormális szemcsenövekedést szemescnövekedés'-gátló adalékukkal csökkentik. Ezek közül leggyakrabban az MgO-t használják, amelyet a különböző felhasználási területeken általában 390-2900If the starting alumina powder is a mixture of large particles and smaller particles, i.e., the particle diameters are not within a narrow range, the sintering results in abnormally grown particles in the ceramic, resulting in irregularity. ceramics and mechanical strength deteriorate, Fajsúiya check. In addition to purity requirements, it is therefore extremely important that the particle size distribution be narrow. Abnormal particle growth during sintering is reduced by their anti-particle growth inhibitor. The most commonly used of these is MgO, which is generally 390-2900 in various applications
198 155 ppm mennyiségben alkalmaznak. A magnézium adalékot rendszerint vízoidható magnéziumsó formában keverik az alumíniumlndroxidhoz, melyek közül leggyakrabban a magnézium-aectatot, magnéziumkloridotj magnézium-nitrátot használják. Ilyen adalékolással előállított alapanyagot ismertetnek a 3 026 210-, 4 150 317., és a 4 357 427. USA-beíi szabadalmi leírásokban.198 155 ppm. The magnesium additive is usually mixed in the form of a water-soluble magnesium salt with aluminum hydroxide, the most commonly used being magnesium acetate, magnesium chloride and magnesium nitrate. The starting material produced by such additions is described in U.S. Patent Nos. 3,026,210, 4,150,317, and 4,357,427.
Ez utóbbinál magtiézium-alkoholátot is felhasználnak adalék olásra.In the latter case magnesium alcoholate is also used for additive quenching.
Nagy tisztaságú, finomszemcsés MgO-val adalékolt, alumíniumoxid előállítását ismertetik aiumíniumalkoholátbói és magnézium alkoholéiból kiindulva a 4 357 427. sz. USA-beli szabadalmi leírásban. Az alkoholét hidrolízisénél peptizáló szereket (salétromsav, sósav, perklórsav, ecetsav, triklórecetsav) alkalmaznak. Ilyen körülmények között a terméktisztaságot nehéz megőrizni és a kcrámiazsugorításnál az idegen ionok rontják a kerámia tulajdonságait, illetve nagyvákuumkemencék esetében a szivaítyúrendszert károsítják.The preparation of high-purity, fine-grained MgO-doped alumina starting from aluminum alcohol and magnesium alcohols is described in U.S. Patent No. 4,357,427. U.S. Pat. Peptic agents (nitric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, acetic acid, trichloroacetic acid) are used in the hydrolysis of their alcohol. Under these conditions, the purity of the product is difficult to maintain and, in the case of the crystalline shrinkage, foreign ions degrade the properties of the ceramic or, in the case of high vacuum furnaces, damage the pump system.
Kutatásaink során arra a felismerésre jutottunk, hogy idegen ionok bevitele nélkül is elérhetünk homogén, finomszemcsés termékszerkezetet, ugyanakkor megőrizhetjük a fenti táblázatban bemutatott, szerves technológiából eredően lehetséges nagy tisztaságot.Our research has shown that even without the introduction of foreign ions, we can achieve a homogeneous fine-grained product structure while maintaining the high purity that can be obtained from the organic technology shown in the table above.
Eljárásunknál Al(OR)3-ból indulunk ki, ahol az R jelentése 3-4 szénatomot tartalmazó alkil-csoport, az alkoxi-csoporí célszerűen izopropoxi, sec-butoxi vagy ezek keveréke. Ezeket az alkoholotokat a 169 356 és a 183 126 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásokban ismertetett eljárásokkal állítjuk elő. Az alkoholotokat vákuunrdesztilláló készülékben rektifikáljuk és ily módon nagy tisztaságú alumíniumai koholátot kapunk. A végtermék MgO adalékolása érdekében nagy tisztaságú alumínium-alkoholáthoz kis, meghatározott részarányú magnézium-alumíniumalkoholátot keverünk. A magnézium-aluminium-alkoholátok általános képletét Mg[Al(OR)4]2, illetve Al[Mg(OR)3l3 formulával jellemezhetjük. [H. Meerwain, Ann. Chem. Liebigs 476,113] ezek elegye pedig xMg[Al(OR)4j2. y Al[Mg(OR)3]3 képlettel írhatók le,a képletekben az R jelentése a fenti, az x és y pedig természetes egész számokat jelentenek és különböző Mg tartalmú alkoholotokat eredményeznek. Az általunk felhasznált magnézium-alumínium-alkoholátok Mg tartalma 3—6 tömeg% között változik, az alkoxicsoport célszerűen izopropoxi, sec-buíoxi vagy ezek keveréke. A magnézíum-alumínium-alkoholátot olyan arányban keverjük a nagy tisztaságú alumínium-alkoholáthoz, hogy az Al, Mg atomarány ugyanakkora legyen az alkoholát elegyben mint amilyent megkívánunk a finomeloszlású rnagnéziumoxiddal adalékolt α-alumínium-oxidban. Ezeknél a termékeknél a MgO adalékolás aiumínium-oxidra vonatkoztatva legfeljebb 2000 ppm. Az ahimínium-alkoholát hidrolízisét két lépésben végezzük.The starting point for our process is Al (OR) 3 , wherein R is an alkyl group having 3 to 4 carbon atoms, preferably the alkoxy group is isopropoxy, sec-butoxy or a mixture thereof. These alcohols are prepared according to the procedures described in Hungarian Patent Nos. 169,356 and 183,126. The alcohol is rectified in a vacuum distillation apparatus to give a high purity aluminum alcoholate. In order to add MgO to the final product, a small, defined proportion of magnesium aluminum alcohol is added to the high purity aluminum alcoholate. The general formula for magnesium aluminum alcoholates can be described by the formulas Mg [Al (OR) 4 ] 2 and Al [Mg (OR) 3 ] 3 . [H. Meerwain, Ann. Chem. Liebigs 476, 113] and a mixture thereof xMg [Al (OR) 4 ] 2 . y Al [Mg (OR) 3 ] 3 , where R is as defined above and x and y are natural integers and give different Mg alcohols. The Mg content of the magnesium aluminum alcoholates we use ranges from 3 to 6% by weight, preferably the alkoxy group is isopropoxy, sec-buoxy or a mixture thereof. The magnesium aluminum alcoholate is mixed with the high purity aluminum alcoholate in a ratio such that the Al, Mg atomic ratio in the alcoholate mixture is the same as that required in the finely divided α-alumina doped with magnesium oxide. In these products, the MgO addition to aluminum oxide is up to 2000 ppm. Hydrolysis of the AH is carried out in two steps.
Az első lépésnél 11-18 tömeg% víztartalmú alkohollal végezzük a hidrolízist 1,7—2 víz/alumíniumalkoholát mólarányig. A nagy tisztaságú alumíniumalkoholátot keverőcsőben N-profilú keverőeiemek alkalmazásával 20—80 °C-on 20—50 m/s sebességű reakcióelegy áramoltatása mellett reagáltatjuk a vizes alkohollal. A keletkező zagyot legalább 3 órán át, célszerűen 6-18 óráig kevertetjük, ezután a reakció során felszabaduló ROH alkohol 20—80 tömeg%-át célszerűen 50-70 tömeg%-át vízmentes formában Icdcszt lláljuk. A visszanyert alkoholt közvetlenül felhasználhatjuk az alumínium-alkoholát gyártásnál. A hidrolízis második lépésénél vízfelesleget alkalmazunk. Ennél a lépésnél a hidrolízist a fentiekhez hasonló keveröcsőben végezzük 20—95 °C hőmérsékleten 30-50 m/s áramlási sebesség mellett. A reakció során beadagolt víz/zagy tömegarányt 0,5-2,5 célszerűen 1-2 között tartjuk. A második hidrolízis lépésnél keletkezett zagyot alkoholmentesítjük, amelynek során vizes alkoholt desztillálunk le. Az alkoholmente sitett zagyot legalább 60 órán túl, célszerűen 80 130 óráig kevertetjük, és így homogén szemcsecloszl.ísú anyagot kapunk. Az így előállított alutníniuin-oxihidrátot gyors szárítássil, porlasztó, fluid vagy gejzír rendszerű szárítóban megszárítjuk. A szárított aiumíníum-oxihidrát szabad nedvességtartalma 10% alatt van. A kapott alumíniumhidrátot ismert konstrukciójú tokos-, forgódobos- vagy Hűid kemencében kalcináljuk,amelynek során a-A!2O3-a( kapunk. A lerásban szereplő technológiai határok között előállított termék szemcséinek métete 90%-ban 1 pm alatti, és az átlagos szemcseméret 0,2-0,5 pm.In the first step, hydrolysis is carried out with an alcohol content of from 11 to 18% by weight to a molar ratio of water to aluminum alcohol of 1.7 to 2. The high purity aluminum alcoholate is reacted with aqueous alcohol using a N-profile stirring element in a stirring tube at 20-80 ° C under a flow rate of 20-50 m / s. The resulting slurry is stirred for at least 3 hours, preferably 6 to 18 hours, after which 20-80% by weight of the ROH alcohol liberated during the reaction, preferably 50-70% by weight, is obtained in anhydrous form. The recovered alcohol can be used directly in the production of aluminum alcoholate. In the second hydrolysis step, excess water is used. In this step, the hydrolysis is carried out in a mixing tube similar to the above at a temperature of 20-95 ° C at a flow rate of 30-50 m / s. The weight ratio of water to slurry added during the reaction is preferably 0.5 to 2.5, preferably 1-2. The slurry from the second hydrolysis step is de-alcoholized by distillation of aqueous alcohol. The alcohol-free slurry is stirred for at least 60 hours, preferably 80 to 130 hours, to obtain a homogeneous granular material. The thus obtained aluminium oxide hydrate is dried in a quick-drying, spray, fluid or geyser dryer. The dried aluminum oxide hydrate has a free moisture content of less than 10%. The resulting aluminum hydrate is calcined in a known construction of a bagged, rotary drum or cool furnace, in which the A! 2 O 3 (obtained.) The product produced within the technological limits of the invention has a particle size of less than 1 µm and a mean particle size of 0.2-0.5 µm.
Eljárásunkat a következő szabadalmi példákon keresztül mutatjuk be.The following patent examples illustrate our process.
1. példaExample 1
Folyamatos alumínium-alkoholát gyártó berendezésben, amelynek kapacitása 250 t/év óránként, betápláltunk 45 kg ízopropil-alkohoít és zsiliprendszer segítségével beadagoltunk 5 kg aktivált alumíniumot. Az alumínium aktiválását a 169 356. iajstromszámú magyar szabadalom alapján végeztük. A készülékből 49 kg/h tömény alumínium-izopropilátot kaptunk. Az így kapott alumínium-izopropilátot 3 mbar nyomáson 170-178 °C-on ledesztilláltunk 350 t/év kapacitású folyamatos vákuumdcsztilláló készülékben. A termék alumínium-izopropílát tisztasága Ai2O3-ra vonatkoztatva: Si: 72 ppm, Na: 7 ppm, Mg. 8 ppm, Cu: 3 ppm, Fe: 18 ppm volt. A meghatározásokat atomabszorpciós spektrometriás módszerre:, végeztük. Az alumínium-izopropilátot 10 elméleti tányérszámú rektifikáíó toronyban 2 mbar nyomáson 165-171 °C-on változó refluxaránnyai szakaszosan rektifikáltunk. A desztilláció kezdetén teljes refluxot alkalmaztunk, melyet fokozatosan, az átdesztillált mennyiség 20 tF.%-áig 3-as refluxarányra csökkentettünk. Ezt a refiuxarányt tartottuk az átdesztillált mennyiség 80 tf.%-áig, majd a refluxot fokozatosan növeltük 8-as refluxarányig. A desztilláció 40-60 tf.%-a közötti frakciót elkülönítettük és a terméket mcgelcmcztük. A termék tisztasága A!2O3-ra vonatkoztatva: Si: 4 ppm, Na: 2 ppm, Mg: 2 ppm, Cu: 1 ppm, Fe: 3 ppm volt.In a continuous aluminum alcohol production plant with a capacity of 250 t / year per hour, 45 kg of isopropyl alcohol was fed and 5 kg of activated aluminum was added via a lock system. Activation of aluminum was performed according to Hungarian Patent No. 169,356. 49 kg / h of concentrated aluminum isopropylate were obtained from the apparatus. The resulting aluminum isopropylate was distilled at 3 mbar at 170-178 ° C in a 350 t / year continuous vacuum distillation apparatus. The purity of the product is aluminum isopropylate with respect to Al 2 O 3 : Si: 72 ppm, Na: 7 ppm, Mg.8 ppm, Cu: 3 ppm, Fe: 18 ppm. Determinations were performed by atomic absorption spectrometry. Aluminum isopropylate was batch rectified in 10 theoretical plate rectification columns at 2 mbar at 165-171 ° C. At the beginning of the distillation, complete reflux was applied, which was gradually reduced to a reflux ratio of 3 to 20 tF%. This reflux ratio was maintained up to 80% by volume of the distilled volume, and the reflux was gradually increased to a reflux ratio of 8. A fraction of 40-60% by volume of the distillation was separated and the product was isolated. Product purity A! On 2 O 3 Si 4 ppm Na: 2 ppm Mg: 2 ppm, Cu: 1 ppm Fe was 3 ppm.
100 kg fenti módon előállított nagytisztaságú alumíníum-i/.opropiláthoz hozzáadtunk 179 g 4,2 tf.% Mg tartalmú magnézium-alumínium-izopropilátot, az elegyet 40 percig 120 °C-on keverteítük. A magné3To 100 kg of high purity aluminum i-propylate prepared as above was added 179 g of 4.2% Mg magnesium aluminum isopropylate and the mixture was stirred at 120 ° C for 40 minutes. Magnet3
198 155 zium-izopropiláttal adalék olt alumínium-izopropilátot 30 °C-on N-profilú keverőelemeket tartalmazó csőben reagáltattuk 11 tf.% víztartalmú izopropilalkohollal. Az alümínium-izopropilát és a vizes izopropilalkohol betáplálást a keverőcsőbe fol’yanfáfósan végeztük, 15 kg/h alumínium-izopropilát betáplálás! sebesség mellett a vizes izopropil alkohol betáplálását oly módon arányszabályoztuk, hogy a víz/alumíniumizopropilát mólarány 1,7 volt. A keverőcsőben a reakcióelegy áramlási sebességét keringetőszivattyúval 30 m/s-ra állítottuk be. A reakció során 230 kg szuszpenziót kaptunk, melyet 8 órán keresztül kevertettünk, majd 105 kg izopropií-alkoholt Icdesztilláltunk. A desztillált izopropil-alkohol víztartalma 0,1 tf.% alatt volt és alkalmasnak találtuk alumíniumizopropilát előállítására. A fentiek szerint előállított 125 kg izopropil alkoholos szuszpenziót 30 °C-on N-profilú kcvcrőclcmcket tartalmazó csőben reagáltattuk nagy tisztaságú ionmentes vízzel. A keverőcsőben a reakcióelegy áramlási sebességét keringetőszivattyúval 30 m/s-ra állítottuk be. Az izopropil alkoholos szuszpenzió betáplálás) sebessége 20 kg/h, a vízbeíáplálás 25 kg/h volt. A betáplálás befejezése után 281 kg szuszpenziót kaptunk, amelyről 131 kg vizes alkoholt desztilláltunk le. A iedcsztilkílt izopropil-alkohol víztartalma 23,9 tf.% volt. A desztillálás után kapott vizes szuszpenziót 120 órán keresztül kevertettük, majd gejzír szárítóban szárítottuk. A szárítóba belépő levegő hőmérséklete 210 °C, a kilépő hőmérséklet 95 °C, a szárított por finom szeincseméretű, szabad nedvességtartalma 8 tf.%. A szárítás után nyert alunu'nium-oxihidrátot 6 m-es alagútkeinencében tokokban kalcináltuk 1210 °C-on 50 cm/h tolás! sebesség mellett. A kalcinált anyag mennyisége 24,2 kg, α-alumíniumoxid tartalma 94 tf.%-os, a termék szemcsemérete 95%-ba i μηι alatti, az átlagos szemcseméret 0,3-0,4 μιη volt. A tennék MgO tartalma 500 ppm volt.198 155 Aluminum isopropylate added with zisopropylate was reacted at 30 ° C with 11% v / v isopropyl alcohol in a N-profile mixer tube. Aluminum isopropylate and aqueous isopropyl alcohol were fed into the mixing tube under foliar anhydrous 15 kg / h aluminum isopropylate feed! at rate, the feed of aqueous isopropyl alcohol was controlled such that the water / aluminum isopropylate molar ratio was 1.7. The flow rate of the reaction mixture in the mixing tube was set at 30 m / s by a circulating pump. The reaction gave a slurry of 230 kg which was stirred for 8 hours, followed by distillation of 105 kg of isopropyl alcohol. The water content of the distilled isopropyl alcohol was below 0.1% by volume and was found to be suitable for the production of aluminum isopropylate. The above suspension of 125 kg of isopropyl alcohol suspension was reacted at 30 ° C with a high purity deionized water in a N-profile tube. The flow rate of the reaction mixture in the mixing tube was set to 30 m / s by a circulating pump. The feed rate of the isopropyl alcohol suspension was 20 kg / h and the water feed was 25 kg / h. Upon completion of the feed, a suspension of 281 kg was obtained from which 131 kg of aqueous alcohol was distilled off. The water content of the isopropyl alcohol was 23.9% by volume. The aqueous slurry obtained after distillation was stirred for 120 hours and then dried in a geyser. The temperature of the air entering the dryer is 210 ° C, the outlet temperature is 95 ° C, and the dried powder has a fine mesh size and has a free moisture content of 8% by volume. After drying, the aluminium oxyhydrate obtained after drying was calcined in a 6 m tunnel cavity at 1210 ° C at a rate of 50 cm / h. at speed. The amount of calcined material was 24.2 kg, the content of α-alumina was 94% by volume, the particle size of the product was 95% below i μηι and the average particle size was 0.3-0.4 μιη. The MgO content of the products was 500 ppm.
2. példaExample 2
Alumínium-inono-sec-butikit-diizopropilátot állítottunk elő a 183 126 lajstromszámú magyar szabadalomban leírt módszer szerint. A terméket az előző példában leírt vákuumdesztilláló készülékben 185 — 194 °C-on 4 mbar nyomáson le desztilláltuk és a termék tisztasága Al2O3-ra vonatkoztatva: Si: 45 ppm, Na: 12 ppm, Mg: 5 ppm, Fe: 25 ppm volt. 108 kg alumínium-alkoholáthoz hozzáadtunk 390 g magnézium-alumínium-izopropilát-sec-butilátot, melynek Mg tartalma 5,8 tf.% volt és az elegyet 120 °C-on 1 órán keresztül kevertettük. Az előző példába leírt módon végeztük az alumínium-mono-sec-butilát-diizopropilát első hidrolízis lépését 60 °C-on. A keverőcsőben az áramlási sebességet 40 tn/s-re állítottuk, a vizes alkohol víztartalma 18 tf.% volt, a be táplálási mólarányt a reakció során 1,9 értéken tartottuk. A hidrolízis során felhasznált alkohol 36 tf.% secbutanolt és 64 tf.% izopropanolt tartalmazott. Az első hidrolízis után 198 kg alkoholos szuszpenziót nyertünk, melyről 18 őrá kevertetés után 73 kg ídkohol-elcgyet desztilláltunk le. A lcdesztillá't alkohol-elegy víztartalma 0,5 tf.% volt. Az alkoholos szuszpenziót 60 °C-on ionmentes vízzel reagáltattuk az_ előző példában leírt keverőcsőben. Az áramlási sobcsségcT 50 m/s-ra állítottuk és* óránként 15 kg szuszpenziót és 30 kg vizet tápláltunk be. A betáplálás befejezése után 135 kg, 26% vizet tartalmazó izopropil-alkohol és sec-butil-alkohol elegyet desztilláltunk le a reakcióelegyből. A desztiliálás után kapott szuszpenziót 70 órán keresztül kevertettük, majd az előző példa szerint gejzír szárítóban szárítottuk. A szárítás után nyert finom por szabad nedvességtartilma 9,5 tf.% volt. Az alumínium-oxihidrát kalciná! ísát tokos kemencében 1250 °C-on végeztük, 20 perces hőn tartással. A termék α-alumíniumoxid tartalma 97%, mennyisége 25 kg, MgO tartalma 2000 ppm volt. A tennék átlagos szemcsemérete 0,2-0,5 μιη volt, és 90%-ban tartalmazott 1 μπι alatti szemcséket.Aluminum-inono-sec-butyrite diisopropylate was prepared according to the method described in Hungarian Patent No. 183,126. The product was distilled in a vacuum distillation apparatus at 185 to 194 ° C at 4 mbar in the previous example, and the product had a purity of Al 2 O 3 of: Si: 45 ppm, Na: 12 ppm, Mg: 5 ppm, Fe: 25 ppm. To 108 kg of aluminum alcoholate was added 390 g of magnesium aluminum isopropylate sec-butylate having a Mg content of 5.8% by volume and the mixture was stirred at 120 ° C for 1 hour. A first hydrolysis step of aluminum mono-sec-butyl diisopropylate at 60 ° C was carried out as described in the previous example. The flow rate in the mixing tube was adjusted to 40 t / s, the water content of the aqueous alcohol was 18% by volume, and the feed molar ratio was maintained at 1.9 during the reaction. The alcohol used in the hydrolysis contained 36% v / v secbutanol and 64% v / v isopropanol. After the first hydrolysis, 198 kg of an alcoholic slurry was obtained, after which 73 kg of leach alcohol was distilled after stirring for 18 hours. The water content of the distillate alcohol mixture was 0.5% vol. The alcoholic suspension was reacted with deionized water at 60 ° C in a stirring tube as described in the previous example. The flow sobriety cT was set at 50 m / s and 15 kg of suspension and 30 kg of water were fed every hour. After the addition was complete, 135 kg of a mixture of 26% water in isopropyl alcohol and sec-butyl alcohol was distilled from the reaction mixture. After distillation, the resulting suspension was stirred for 70 hours and then dried in a geyser dryer as in the previous example. The fine powder obtained after drying had a free moisture content of 9.5% by volume. Aluminum oxide hydrate to calcine! This was carried out in a shell oven at 1250 ° C for 20 minutes. The product had an α-alumina content of 97%, a quantity of 25 kg, and a MgO content of 2000 ppm. The product had an average particle size of 0.2-0.5 μιη and contained 90% of particles below 1 μπι.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU297486A HU198155B (en) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | Process for producing homogenous,close grained aluminium oxide of high purity doped with magnesium oxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU297486A HU198155B (en) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | Process for producing homogenous,close grained aluminium oxide of high purity doped with magnesium oxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT44979A HUT44979A (en) | 1988-05-30 |
| HU198155B true HU198155B (en) | 1989-08-28 |
Family
ID=10961957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU297486A HU198155B (en) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | Process for producing homogenous,close grained aluminium oxide of high purity doped with magnesium oxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU198155B (en) |
-
1986
- 1986-07-21 HU HU297486A patent/HU198155B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT44979A (en) | 1988-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5538709A (en) | Process for producing alpha-alumina powder | |
| EP0304721B1 (en) | Preparation of microcrystalline boehmite and ceramic bodies | |
| CN1286725C (en) | Method for preparing high-pruity alumina powder | |
| KR20050042039A (en) | Process for preparing zirconium-cerium-based mixed oxides | |
| WO1993024680A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING α-ALUMINA | |
| US5002909A (en) | Mixed oxides of alumina and zirconia consisting essentially of spherical particles having a narrow granulometric distribution and process for their preparation | |
| DE69425816T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING ALPHA ALUMINUM OXIDE POWDER | |
| JP3440498B2 (en) | α-alumina | |
| EP0110490B1 (en) | A method for producing fine spinel powders | |
| US4367292A (en) | Method for manufacture of powder composition for cordierite | |
| US5225229A (en) | Aluminum hydroxide production | |
| CN1316382A (en) | Process for preparing high-purity superfine alumina powder by aluminium alkoxide hydrolysis | |
| EP0238338A2 (en) | Process for producing alpha-sialon powder | |
| KR101587110B1 (en) | Alumina particles and its manufacturing method | |
| CN1374252A (en) | Prepn of high-purity alumina | |
| DE3851438T2 (en) | ALUMINUM HYDROXYD PRODUCTION. | |
| JPH06191835A (en) | Production of alpha-alumina | |
| HU198155B (en) | Process for producing homogenous,close grained aluminium oxide of high purity doped with magnesium oxide | |
| CN1040745C (en) | Process for preparing rare earth ammonium double oxalate and use in preparing rare earth oxidate and obtained rare earth oxidate | |
| US4774068A (en) | Method for production of mullite of high purity | |
| JP2890866B2 (en) | Method for producing fine α-alumina powder | |
| EP0237253A2 (en) | Cordierite precursor preparation | |
| EP1275617B1 (en) | Method for producing aluminum hydroxide | |
| RU2034784C1 (en) | METHOD OF PRODUCING OF LITHIUM PENTALUMINATE LiAl5O8 | |
| KR100388278B1 (en) | Spherical shape red color luminescence composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |