NO118216B

NO118216B -

Info

Publication number: NO118216B
Application number: NO16754967A
Authority: NO
Inventors: J Amero
Original assignee: Norton Co
Priority date: 1966-04-08
Filing date: 1967-04-03
Publication date: 1969-12-01
Also published as: BE696492A; ES339024A1; CH487802A; GB1164214A; NL6704942A; AT288902B; DE1592142A1

Description

a-aluminiumoksyd i, form av uknuste plateformede a-alumina i, in the form of unbroken flat sheets

enkeltkrystaller som har mikroskopiske cellulære single crystals that have microscopic cellular

hulrom for bruk som slipémiddel samt fremgangs-cavity for use as an abrasive as well as progress

måte til deres fremstilling ved utkrystalliseringway to their production by crystallization

fra et smeltet flussmiddel.from a molten flux.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer a-aluminiumoksyd i form av uknuste plateformede enkeltkrystaller som har mikroskopiske cellulære hulrom for bruk som slipémiddel samt fremgangsmåte til deres fremstilling ved utkrystallisering fra et smeltet flussmiddel. The present invention relates to α-alumina in the form of unbroken plate-shaped single crystals which have microscopic cellular cavities for use as an abrasive and a method for their production by crystallization from a molten flux.

Det mest kommersielle slipende a-aluminiumoksyd spesielt detThe most commercial abrasive a-alumina especially that

som brukes i presisjonsslipeskiver, lages ved smelting av kalsinert bauxittmalm i elektriske bueovner, hvis kraftbehov er relativt h6yt. which is used in precision grinding wheels, is made by melting calcined bauxite ore in electric arc furnaces, the power requirements of which are relatively high.

En relativ liten mengde slipende aluminiumoksyd lages vedA relatively small amount of abrasive alumina is made from wood

sintring og dette krever en lavere temperatur enn smelting, men sint-sintering and this requires a lower temperature than melting, but sin-

ret aluminiumoksyd er ikke egnet for presisjonssliping, men snarere for<n>avgrading,r.straight aluminum oxide is not suitable for precision grinding, but rather for deburring.

Det er derfor et behov for forbedret a-aluminiumoksydslipe-There is therefore a need for improved a-alumina grinding

middel med vesentlig bedre slipeegenskaper, spesielt bedre presisjons-slipeegenskaper, enn aluminiumoksydslipemidler laget ved smelting, sintring eller andre nuværende kommersielle metoder, og en forbedret fremgangsmåte til fremstilling av dette slipémiddel i stort utbytte og i en lang rekke storrelser, idet fremgangsmåten ikke omfatter smelting eller sintring og idet den krever langt mindre kraft enn smelting. agent with significantly better abrasive properties, in particular better precision-abrasive properties, than aluminum oxide abrasives made by melting, sintering or other current commercial methods, and an improved method for producing this abrasive in high yield and in a wide range of sizes, the method not including melting or sintering and as it requires far less power than melting.

Ifolge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt a-aluminiumoksyd for bruk som slipémiddel og det er kjennetegnet ved at det er i form av uknust plateformede enkeltkrystaller som har mikroskopiske cellulære hulrom. According to the present invention, α-alumina is provided for use as an abrasive and it is characterized by the fact that it is in the form of unbroken plate-shaped single crystals which have microscopic cellular cavities.

Det er også tilveiebragt en fremgangsmåte til fremstillingA method for production is also provided

av a-aluminiumoksydkrystaller for bruk som slipémiddel ved krystallisering fra en opplosning, og denne fremgangsmåte er kjennetegnet ved at en opplosning av en aluminiumoksydkilde i et smeltet flussmiddel oppvarmes for å fordampe flussmidlet og utfelle krystallene. of α-alumina crystals for use as an abrasive by crystallization from a solution, and this method is characterized by the fact that a solution of an alumina source in a molten flux is heated to evaporate the flux and precipitate the crystals.

Aluminiumoksydkrystaller har blitt fremstilt ved omkrystallisering fra smelter med avkjoling av hele systemet f se U.S. patent Re. 17001), men slik omkrystallisering har ikke frembragt et særlig egnet krystall for sliping og har nødvendigvis krevet en elektrisk bueovn. Alumina crystals have been produced by recrystallization from melts with cooling of the entire system f see U.S. Pat. patent Re. 17001), but such recrystallization has not produced a particularly suitable crystal for grinding and has necessarily required an electric arc furnace.

I foreliggende fremgangsmåte utfelles enkle a-aluminiumoksyd-krystaller fra en opplosning av disse i et smeltet flussmiddel for aluminiumoksydet ved fordampning av flussmidlet. Dette foretas ved oppvarmning av granulater av intimt sammenblandet aluminiumoksydmalm (f.eks. bauxitt) og et vanlig fast flussmiddel for aluminiumoksyd, til en temperatur fortrinnsvis mellom ca. 1350°-l600°C, for å smelte flussmidlet og opplose aluminiumoksydet i det smeltede flussmiddel og for å fordampe og derved fjerne en vesentlig del av flussmidlet fra systemet for derved å utfelle det opploste aluminiumoksyd fra flussmidlet, deretter avkjoles flussmidlet og aluminiumoksydet til det resterende flussmiddel stivner og det stivnede flussmiddel inneholdende urenheter fjernes fra de utfelte enkle aluminiumoksyd-krystaller som er dannet. Det oppnåes meget gode resultater når det ovenfor nevnte oppvarmningstrinn utfores i nærvær av vanndamp f.eks. In the present method, single α-alumina crystals are precipitated from a solution of these in a molten flux for the aluminum oxide by evaporation of the flux. This is done by heating granules of intimately mixed alumina ore (e.g. bauxite) and a common solid flux for alumina, to a temperature preferably between approx. 1350°-1600°C, to melt the flux and dissolve the alumina in the molten flux and to vaporize and thereby remove a substantial part of the flux from the system to thereby precipitate the dissolved alumina from the flux, then the flux and alumina are cooled to the remaining flux solidifies and the solidified flux containing impurities is removed from the precipitated single alumina crystals that are formed. Very good results are obtained when the above-mentioned heating step is carried out in the presence of water vapour, e.g.

i en ovn hvori vanndamp er tilstede i ovnsatmosfæren.in a furnace in which water vapor is present in the furnace atmosphere.

En liten mengde kimkrystaller av a-aluminiumoksyd inkluderes fortrinnsvis i chargen i sammenblanding med bauxitten og flussmidlet, idet minst en dominerende mengde av slike kimkrystaller er vesentlig mindre enn ca. 8 mesh i stSrrelse, men av tilstrekkelig storrelse slik at de ikke fullstendig opploses i det smeltede flussmiddel. Slike kimpartikler er vesentlig storre enn den endelige partikkelstorrelse for bauxitten. Bruken av kimkrystaller kan utelates. Når det angis at det opploste aluminiumoksyd utfelles i form av enkle krystaller fra det smeltede flussmiddel, omfatter dette utfelling på kimkrystallene ved at disse krystaller vokser, såvel som utfelling av nye krystaller. A small amount of seed crystals of α-alumina is preferably included in the charge in admixture with the bauxite and the flux, with at least a dominant amount of such seed crystals being substantially smaller than approx. 8 mesh in size, but of sufficient size so that they do not completely dissolve in the molten flux. Such seed particles are significantly larger than the final particle size of the bauxite. The use of seed crystals can be omitted. When it is stated that the dissolved aluminum oxide is precipitated in the form of single crystals from the molten flux, this includes precipitation on the seed crystals as these crystals grow, as well as precipitation of new crystals.

Oppvarmingen foretas vanligvis i en åpen beholder fra hvilken fordampet flussmiddel kan unnslippe for derved å fjerne dette fra systemet. The heating is usually carried out in an open container from which vaporized flux can escape to thereby remove this from the system.

Flussmidlet har fortrinnsvis et smeltepunkt mellom ca. 500°C og 14-00°C (spesielt 1100°C eller mindre), som er godt under smelte-: punktet for aluminiumoksyd, hvilket er 2050°C. The flux preferably has a melting point between approx. 500°C and 14-00°C (especially 1100°C or less), which is well below the melting point of alumina, which is 2050°C.

Flussmidlet inneholder fortrinnsvis et krystalliseringsfremmende mineraldannende middel valgt fra den gruppen som består av uorganiske forbindelser av svovel, bor, bly og halogenene. The flux preferably contains a crystallization-promoting mineral-forming agent selected from the group consisting of inorganic compounds of sulphur, boron, lead and the halogens.

De utfelte a-aluminium-krystaller som tilveiebringes ifolge oppfinnelsen er enestående idet de er enkle, mikrosfærisk porose slipekrystaller, hvor minst en overveiende del av krystallene ikke er vesentlig storre enn ca. 8 mesh og hvor krystallene har en plateaktig form. Selv om de er beskrevet som "plateaktig" er ikke krystallene "svake"' i form og graden av plateform varierer i forhold til reaksjonsblandingens sammensetning og betingelsene ved tildannelsen. The precipitated α-aluminium crystals that are provided according to the invention are unique in that they are simple, microspherically porous grinding crystals, where at least a predominant part of the crystals are not significantly larger than approx. 8 mesh and where the crystals have a plate-like shape. Although they are described as "plate-like", the crystals are not "weak" in shape and the degree of plate shape varies in relation to the composition of the reaction mixture and the conditions of formation.

De er også enestående idet de har uventet bedre presisjons-slipeegenskaper enn aluminiumoksyd laget ved smelting. Presisjonsslipeskiver laget fra slike krystaller og sammenbundet ved hjelp av en glass eller silisiumholdig matrise, som i vanlig praksis, utgjor folgelig nye gjenstander som har uventet bedre presisjonsslipeegen-skaper enn de presisjonsslipeskiver som lages fra smeltede eller sint-rede aluminiumoksydslipematerialer. Det antas at en av grunnene for at de aluminiumoksydkrystaller som tilveiebringes ifolge oppfinnelsen har forbedrede slipeegenskaper i forhold til smeltet og sintret aluminiumoksyd, er at de er relativt fri for mekaniske bg termiske trykk og strekkpåkjenninger sammenlignet med krystaller fremstilt ved smelting og sintring. Termiske og mekaniske trykk og strekkpåkjenninger oppstår ved smelte- og sintrings-teknikkene under avkjoling av den smeltede massen og også under granulering av den avkjolte smeltede massen. They are also unique in that they have unexpectedly better precision grinding properties than aluminum oxide made by melting. Precision grinding wheels made from such crystals and bonded together by means of a glass or silicon-containing matrix, as in common practice, consequently constitute new objects which have unexpectedly better precision grinding properties than the precision grinding wheels made from fused or sintered aluminum oxide grinding materials. It is believed that one of the reasons why the alumina crystals provided according to the invention have improved grinding properties compared to fused and sintered alumina is that they are relatively free from mechanical and thermal pressure and tensile stresses compared to crystals produced by melting and sintering. Thermal and mechanical pressures and tensile stresses occur in the melting and sintering techniques during cooling of the molten mass and also during granulation of the cooled molten mass.

En dominerende del (f.eks. 30%) av de utfelte enkeltkrystall-ene i de gitte eksempler har en stSrrelse på mellom ca. l80 og 8 A dominant part (e.g. 30%) of the precipitated single crystals in the given examples have a size of between approx. l80 and 8

mesh eller grit, og fortrinnsvis mellom 100 og 10 mesh eller grit. mesh or grit, and preferably between 100 and 10 mesh or grit.

Fra et kommersielt praktisk standpunkt er konsentrasjonen av aluminiumoksydmalm i chargen fortrinnsvis ikke mindre enn ca. 25 vektprosent (spesielt ikke mindre enn 40 eller 45 vektprosent) , selv om gode krystaller kan oppnåes med et så lavt innhold som 7 vektprosent aluminiumoksydmalm. Jo hoyere malmkonsentrasjon i chargen er, From a commercially practical point of view, the concentration of alumina ore in the charge is preferably not less than approx. 25 percent by weight (especially not less than 40 or 45 percent by weight), although good crystals can be obtained with a content as low as 7 percent by weight of alumina ore. The higher the ore concentration in the charge,

jo bedre, og det er oppnådd gode resultater med en malmkonsentrasjon på mellom 65 og 70 vektprosent, idet den resterende del av chargen er flussmiddel og i noen tilfeller aluminiumoksyd-kimkrystaller. Den maksimale malmkonsentrasjon er begrenset til den mengde, eksklusive kimkrystaller, som lett kan opploses'i flussmidlet. the better, and good results have been achieved with an ore concentration of between 65 and 70 percent by weight, the remaining part of the charge being flux and in some cases alumina seed crystals. The maximum ore concentration is limited to the amount, excluding seed crystals, which can be easily dissolved in the flux.

Et foretrukket flussmiddel inneholder kryolitt (natriumaluminiumfluorid) eller blyoksyd eller ilmenitt (ilmenitt er jerntitanat og en blanding av jernoksyd og titanoksyd kan brukes istedenfor ilmenitt, folgelig skal henvisninger til jerntitanat og ilmenitt ansees som ekvivalente og også ekvivalente med den nevnte blanding), men de beste resultater er oppnådd med alle disse stoffer sammen. Man kan imidlertid bruke en eller flere av folgende flussmidlerj kalsium eller andre jordalkalimetallfluorider, litium eller andre alkalimetall-sulfater, flint, titanoksyd, jernoksyd, kromoksyd, borax, aluminium-fluorid, borfluorid, natrium, litium eller andre alkalimetallfluorider, manganklorid, kalium eller andre alkalimetallfluorborater, natrium eller andre alkalimetallaluminater, litium eller andre alkalimetall-borater, borsyre, manganoksyd, kalsinert soda, jernsulfat, zirkon-oksyklorid, litiumkarbonat, kaliumaluminiumfluorid, natrium eller andre alkalimetallsilisiumdioksydfluorider, blyfluorid, og blysilikat. Ilmenitt er jerntitanat. A preferred flux contains cryolite (sodium aluminum fluoride) or lead oxide or ilmenite (ilmenite is iron titanate and a mixture of iron oxide and titanium oxide can be used instead of ilmenite, hence references to iron titanate and ilmenite are to be considered equivalent and also equivalent to the said mixture) but the best results have been obtained with all these substances together. However, one or more of the following fluxes can be used: calcium or other alkaline earth metal fluorides, lithium or other alkali metal sulphates, flint, titanium oxide, iron oxide, chromium oxide, borax, aluminum fluoride, boron fluoride, sodium, lithium or other alkali metal fluorides, manganese chloride, potassium or other alkali metal fluoroborates, sodium or other alkali metal aluminates, lithium or other alkali metal borates, boric acid, manganese oxide, soda ash, ferrous sulfate, zirconium oxychloride, lithium carbonate, potassium aluminum fluoride, sodium or other alkali metal silicon dioxide fluorides, lead fluoride, and lead silicate. Ilmenite is iron titanate.

I det store og hele utgjor flussmidlet et uorganisk materiale"som er inert overfor aluminiumoksyd, som smelter ved en temperatur godt under smeltepunktet til aluminiumoksyd, i hvilken smelte aluminiumoksyd er opploselig og som fordamper lett ved en temperatur vesentlig hoyere enn dets smeltetemperatur, men vesentlig lavere enn smeltetemperaturen for aluminiumoksyd. Flussmidlets kokepunkt bor faktisk være mindre enn smeltepunktet for aluminiumoksyd. Broadly speaking, the flux is an inorganic material "inert to alumina, which melts at a temperature well below the melting point of alumina, in which melt alumina is soluble and which readily evaporates at a temperature substantially higher than its melting temperature, but substantially lower than the melting temperature of aluminum oxide The boiling point of the flux should actually be lower than the melting point of aluminum oxide.

Når ilmenitt, kryolitt og blyoksyd anvendes sammen, kan meng-deforholdene av disse stoffer varieres over et bredt område. Det er oppnådd utmerkede resultater når mengdene av kryolitt og blyoksyd er omtrent like med en litt mindre mengde ilmenitt, f.eks. ca. 3/4&v mengden av enten kryolitt eller blyoksyd. Som nevnt tidligere kan jernoksyd eller jernoksyd pluss titanoksyd benyttes istedenfor ilmenitt en. When ilmenite, cryolite and lead oxide are used together, the proportions of these substances can be varied over a wide range. Excellent results have been obtained when the amounts of cryolite and lead oxide are approximately equal with a slightly smaller amount of ilmenite, e.g. about. 3/4&v the amount of either cryolite or lead oxide. As mentioned earlier, iron oxide or iron oxide plus titanium oxide can be used instead of ilmenite.

Blyet i blyoksydet og fluor i kryolitten, virker som mineraldannende midler og forbindelsene virker som flussmidler. The lead in the lead oxide and fluorine in the cryolite act as mineral forming agents and the compounds act as fluxes.

Urenhetene, dvs. jern, titan og silisiumdioksyd i bauxitten eller annet aluminiumoksydmalm danner en del av flussmidlet,. The impurities, i.e. iron, titanium and silicon dioxide in the bauxite or other aluminum oxide ore form part of the flux.

Det er funnet at tilstedeværelsen av både bly og fluor-forbindelser gir optimale aluminiumoksyd-krystallstorrelser. Når en blyforbindelse, f.eks. blyoksyd anvendes alene, er krystallene mindre. Med en fluorforbindelse alene, f.eks. kryolitt, er krystallene storre enn med blyoksyd alene; ikke desto mindre er krystallene fremdeles mindre enn. når både blyoksyd og kryolitt brukes. It has been found that the presence of both lead and fluorine compounds gives optimum alumina crystal sizes. When a lead compound, e.g. lead oxide is used alone, the crystals are smaller. With a fluorine compound alone, e.g. cryolite, the crystals are larger than with lead oxide alone; nevertheless, the crystals are still smaller than. when both lead oxide and cryolite are used.

Aluminiumoksydmalmen kan være en av de tilgjengelige bauxitter, (vanligvis kalsinert) slik som Surinam Bauxitt, Demerara bauxitt, Jamaica bauxitt eller tungtsmeltelig bauxitt. The alumina ore may be one of the available bauxites, (usually calcined) such as Suriname Bauxite, Demerara Bauxite, Jamaica Bauxite or refractory bauxite.

Selv om fremgangsmåten ifolge foreliggende oppfinnelse er spesielt fordelaktig til behandling av aluminiumoksydmalm (bauxitt), kan den også brukes til behandling av andre aluminiumoksydkilder slik som leirer med hoyt aluminiumoksydinnhold, kjemisk renset bauxitt (Bayer aluminiumoksyd) og findelt partikkelformet aluminiumoksyd-avfall, f. eks. stov fra oppsamlingsinnretninger. For letthets skyld er alle disse typer inkludert i den anvendte betegnelse aluminiumoksydkilde. Den endelige partikkelstorrelse for enkelt-kornene i aluminiumoksydmalmen (bauxitt), til forskjell fra agglomerater av slike partikler, er vanligvis 25 mikron eller mindre og helst 5 mikron eller mindre, slik at det utgjSres av et fint pulver. De fleste av disse partik-lene foreligger i naturen i form av agregater eller agglomerater som varierer meget i storrelse, fra klumper til storrelser som nærmer seg endelige partikkelstorrelser. Det er onskelig å male malmen f.eks. Although the method according to the present invention is particularly advantageous for the treatment of alumina ore (bauxite), it can also be used for the treatment of other alumina sources such as clays with a high alumina content, chemically purified bauxite (Bayer alumina) and finely divided particulate alumina waste, e.g. . dust from collection devices. For the sake of convenience, all these types are included in the term alumina source used. The final particle size of the individual grains in the alumina ore (bauxite), as distinguished from agglomerates of such particles, is usually 25 microns or less and preferably 5 microns or less, so that it consists of a fine powder. Most of these particles exist in nature in the form of aggregates or agglomerates that vary greatly in size, from lumps to sizes that approach final particle sizes. It is desirable to grind the ore, e.g.

i en kulemålle, for å redusere storrelsen på de storste agglomeratene og derved gjore malm-chargen mer ensartet med hensyn til partikkelstorrelse. Ved tilsetning av de faste flussmaterialene i form av pulver til malmen når denne er malt, blir flussmidlet og malmen blan-det godt sammen, idet en slik intim blanding er meget onskelig for oppvarmningstrinnet. Vann tilsettes for eller under malingen og blandingen idet malmen og flussmidlet males og blandes i form av en vandig oppslemming. Den vandige oppslemming kan variere fra å være in a ball mill, to reduce the size of the largest agglomerates and thereby make the ore charge more uniform with regard to particle size. By adding the solid flux materials in the form of powder to the ore when it has been ground, the flux and the ore are well mixed together, as such an intimate mixture is very desirable for the heating step. Water is added before or during the grinding and mixing as the ore and the flux are ground and mixed in the form of an aqueous slurry. The aqueous slurry can vary from being

0 0

et tykt konsentrat (f.eks. 70-75 vektprosent faste stoffer) til et fortynnet konsentrat (f.eks. 5 vektprosent faste stoffer), avhengig av den benyttede vannmengde. Den resulterende blanding torkes og kaken blir deretter granulert til agglomerat- eller aggregat-granulater eller pellets, som kan f5res til oppvarmningstrinnet eller som, a thick concentrate (eg 70-75% solids by weight) to a diluted concentrate (eg 5% solids by weight), depending on the amount of water used. The resulting mixture is dried and the cake is then granulated into agglomerate or aggregate granules or pellets, which can be fed to the heating step or which,

hvis mengden av fine eller grove aggregat-granulater er for stor, kan presses til kuler som igjen granuleres ved en mer kontrollert granuleringsoperasjon for å gi de resulterende agglomerat-granulater eller pellets en mer ensartet storrelse med mindre jmeget fine og meget grove partikler, f.eks. gjennom 5 mesh og på 16 mesh. if the quantity of fine or coarse aggregate granules is too large, they can be pressed into balls which are again granulated in a more controlled granulation operation to give the resulting agglomerate granules or pellets a more uniform size with less very fine and very coarse particles, e.g. e.g. through 5 mesh and on 16 mesh.

Hvert granulat eller pellet som utsettes for oppvarming, er et agglomerat eller aggregat av aluminiumoksydpartikler og fluss-middelpartikler av endelig stSrrelse, som blandes intimt med hver- , andre. Each granule or pellet which is subjected to heating is an agglomerate or aggregate of alumina particles and flux particles of finite size, which mix intimately with each other.

Det er til en viss grad funnet at jo mindre storrelsen på disse agglomerat-granulater eller pellets som underkastes oppvarming er, jo mindre er storrelsen på de enkelte aluminiumoksyd-krystaller som dannes. Storrelsen på slike agglomerat-granulater kan variere over et bredt område, men den overveiende del av disse er fortrinnsvis ikke mye storre enn ca. 1 eller 2 mesh eller grit (ca. 1.88 cm) og ikke mye mindre enn ca. 16 eller 20 mesh eller grit. På den annen side hvis det onskes finere krystaller, kan storrelsen på aluminiumoksydmalmen og flussmiddel-agglomerat-granulatene være mindre f .eks. ca. 4-0 eller 50 mesh. Utmerkede resultater er oppnådd med granulatstorrelser som går gjennom ca. 5 mesh og som blir ligg-ende på l6 eller 20 mesh. It has been found to some extent that the smaller the size of these agglomerate granules or pellets that are subjected to heating, the smaller the size of the individual aluminum oxide crystals that are formed. The size of such agglomerate granules can vary over a wide area, but the majority of these are preferably not much larger than approx. 1 or 2 mesh or grit (approx. 1.88 cm) and not much smaller than approx. 16 or 20 mesh or grit. On the other hand, if finer crystals are desired, the size of the alumina ore and the flux agglomerate granules can be smaller, e.g. about. 4-0 or 50 mesh. Excellent results have been achieved with granule sizes that go through approx. 5 mesh and which will be lying-end on l6 or 20 mesh.

Det er tydelig at agglomerat-granulat-storrelsene i sammen-blandingen av aluminiumoksyd-malm og flussmiddel når denne utsettes for oppvarming, er mye storre enn de endelige partikkelstorrelser for malmen og flussmidlet som inneholdes i granulatene. It is clear that the agglomerate-granulate sizes in the mixture of aluminum oxide ore and flux when this is subjected to heating are much larger than the final particle sizes for the ore and the flux contained in the granules.

For enkelthets skyld kan den benyttede betegnelse grit-storrelse ansees for å være omtrent den samme som mesh-storrelse. For the sake of simplicity, the term grit size used can be considered to be roughly the same as mesh size.

Henvisning til grit- og mesh-s.tprrelser er basert på de storr-, eiser som er angitt i "Simplified Practice Recommendations II8-5O, Abrasive Grain Sizes", fra det amerikanske Handelsdepartement. Reference to grit and mesh sizes is based on the sizes specified in "Simplified Practice Recommendations II8-50, Abrasive Grain Sizes", from the US Department of Commerce.

Når aluminiumoksyd-kimkrystaller benyttes, (de kan enten være utfelte eller smeltede krystaller), innfores de fortrinnsvis i agglomerat-granulatene eller pelletene av malm og flussmiddel og i intim sammenblanding med malmen og flussmiddelpartiklene. Dette kan oppnåes ved å tilsette kimkrystallene til den vandige oppslemming av bauxitt og flussmiddel og sammenblande disse kimkrystallene med opp-slemmingen. En overveiende del av disse kimkrystallene er vesentlig storre (minst 3 eller 4 ganger eller mer) enn den endelige partikkelstorrelse i aluminiumoksydmalmen. Folgelig opploses de ikke helt i flussmidlet under oppvarmingen og forblir i det smeltede flussmiddel som faste krystaller etter at de storste partikler av aluminiumoksydmalm er opplost. Det opploste aluminiumoksyd utfelles fra det smeltede flussmiddel på disse tilbakeværende faste kimkrystaller for derved å danne enkle aluminiumoksyd-krystaller ved krystallvekst fra oppløsningen. En overveiende del av kimkrystallene bor være vesentlig mindre enn 8 mesh eller grit hvis ikke vil de sluttlige krystallene være for store, dvs. kimkrystallene bor ikke være så store at en overveiende del av de sluttlige krystallene er storre enn ca. 8 mesh. When alumina seed crystals are used (they can either be precipitated or molten crystals), they are preferably introduced into the agglomerate granules or pellets of ore and flux and in intimate mixing with the ore and flux particles. This can be achieved by adding the seed crystals to the aqueous slurry of bauxite and flux and mixing these seed crystals with the slurry. A majority of these seed crystals are substantially larger (at least 3 or 4 times or more) than the final particle size in the alumina ore. Consequently, they do not completely dissolve in the flux during heating and remain in the molten flux as solid crystals after the largest particles of alumina ore have dissolved. The dissolved aluminum oxide is precipitated from the molten flux onto these remaining solid seed crystals to thereby form simple aluminum oxide crystals by crystal growth from the solution. A majority of the seed crystals must be significantly smaller than 8 mesh or grit, otherwise the final crystals will be too large, i.e. the seed crystals must not be so large that a majority of the final crystals are larger than approx. 8 mesh.

Agglomerat-granulat-storrelsene av aluminiumoksydmalmen og flussmidlet er vesentlig storre enn kimkrystallene, og er meget porose sammenlignet med kimkrystallene. The agglomerate-granule sizes of the alumina ore and the flux are significantly larger than the seed crystals, and are very porous compared to the seed crystals.

Et foretrukket storrelsesområde for kimkrystallene er fra ca. 3 ganger (fortrinnsvis 5 eller 6 ganger) storre enn den storste partikkelstorrelse for aluminiumoksyd-malm-chargen til ca. tre eller fire ganger (fortrinnsvis 8 eller 9 ganger) mindre enn den onskede storrelse av de sluttlige aluminiumoksyd-krystaller. Kimkrystaller på ca. 220 mesh (30 mikron) har gitt utmerkede resultater. Den optimale storrelse for kimkrystallene i den siste analysen, avhenger imidlertid av den onskede storrelse på de sluttlige krystaller, den storste partikkelstorrelse for aluminiumoksydmalmen og malmkonsen-tras jonen i chargen (hvis malmkonsentrasjonen er mindre, er den totale vekst på kimkrystallene mindre slik at storre kimkrystaller kan brukes uten at de endelige krystaller blir for store). Gjennom storrelsen på kimkrystallene har man en måte å kontrollere storrelsen av de sluttlige aluminiumoksyd-krystallene på. A preferred size range for the seed crystals is from approx. 3 times (preferably 5 or 6 times) larger than the largest particle size for the alumina ore charge to approx. three or four times (preferably 8 or 9 times) smaller than the desired size of the final alumina crystals. Seed crystals of approx. 220 mesh (30 micron) has given excellent results. The optimum size of the seed crystals in the final analysis, however, depends on the desired size of the final crystals, the largest particle size of the alumina ore and the ore concentration in the charge (if the ore concentration is less, the total growth of the seed crystals is less so that larger seed crystals can be used without the final crystals being too large). Through the size of the seed crystals, one has a way of controlling the size of the final aluminum oxide crystals.

Under smeltingen smelter flussmidlet i hvert agglomeratkorn og malmpartiklene i agglomeratet opploses i smeiten, idet kimkrystallene forblir som faste partikler. Det er folgelig åpenbart at det utfelte krystall eller krystaller i hver pellet eller granulat alltid er mindre enn den opprinnelige pellet eller granulatstorrelse og at den endelige krystallstorrelse avhenger av den opprinnelige granulatstorrelse. During the smelting, the flux melts in each agglomerate grain and the ore particles in the agglomerate dissolve in the smelting, while the seed crystals remain as solid particles. It is therefore obvious that the precipitated crystal or crystals in each pellet or granule is always smaller than the original pellet or granule size and that the final crystal size depends on the original granule size.

Temperaturen kan heves raskt eller trinnvis til en topptemperatur for å sikre smelting av flussmidlet og opplosning av aluminiumoksydmalmen i dette og for å oppnå fordampning av en vesentlig mengde flussmiddel. Hvis temperaturen heves trinnvis over en vesentlig tidsperiode, da kan oppvarmingstiden ved topptemperatur være mindre. Jo mindre total oppvarmningstid jo bedre, fordi prosessen da blir mer okonomisk. Den optimale tid i hvert tilfelle avhenger The temperature can be raised quickly or stepwise to a peak temperature to ensure melting of the flux and dissolution of the aluminum oxide ore therein and to achieve evaporation of a significant amount of flux. If the temperature is raised step by step over a significant period of time, then the heating time at the peak temperature may be less. The shorter the total heating time, the better, because the process then becomes more economical. The optimal time in each case depends

imidlertid av chargens beskaffenhet.however, by the nature of the charge.

Temperaturen heves fortrinnsvis langsomt, f.eks. over en tidsperiode på fra 2 til 30 timer, til en temperatur like over flussmidlets smeltepunkt, f.eks. 1000°-1300°C, for å smelte flussmidlet og opplose aluminiumoksydmalmen i flussmiddelsmelten, og deretter heve temperaturen til topp-glodetemperaturen på mellom 1350° og l600°C i en temperaturutjevnende oppvarmingstid på f.eks. 2 til 24 timer og fortrinnsvis 2 til 15 timer, for å fordampe en vesentlig mengde av flussmiddel og derved forårsake utfelling av aluminiumoksyd fra flussmidlet på de nye krystaller eller på kimkrystallene. Langsom oppvarming til over flussmidlets smeltepunkt hjelper til å beskytte kimkrystallene fra å bli opplost. Etter at temperaturen er hevet til topptemperatur, hindrer fordampning av flussmiddel opplosning av kimkrystallene. En tilstrekkelig mengde flussmiddel fordampes for å oppnå utfelling av en vesentlig mengde, eller alt, av det opploste aluminiumoksyd, idet det resterende aluminiumoksyd hvis sådant er til- ' stede utfelles ved avkjoling. Fordampningsgraden som oppnåes i hvert tilfelle, avhenger av den benyttede topp-glode-temperatur, lengden av oppvarmingsperio den, sammensetningen av flussmidlet og mengden av flussmiddel i chargen'.' The temperature is preferably raised slowly, e.g. over a time period of from 2 to 30 hours, to a temperature just above the melting point of the flux, e.g. 1000°-1300°C, to melt the flux and dissolve the alumina ore in the flux melt, and then raise the temperature to the top glow temperature of between 1350° and 1600°C in a temperature equalizing heating time of e.g. 2 to 24 hours and preferably 2 to 15 hours, in order to evaporate a substantial amount of flux and thereby cause precipitation of alumina from the flux on the new crystals or on the seed crystals. Slow heating to above the melting point of the flux helps to protect the seed crystals from dissolving. After the temperature is raised to the peak temperature, evaporation of the flux prevents dissolution of the seed crystals. A sufficient amount of flux is evaporated to achieve precipitation of a substantial amount, or all, of the dissolved aluminum oxide, the remaining aluminum oxide, if present, being precipitated upon cooling. The degree of evaporation achieved in each case depends on the used top-globe temperature, the length of the heating period, the composition of the flux and the amount of flux in the charge.'

Rask avkjoling er onskelig, man lar f.eks. ovnen avkjoles raskt til romtemperatur. Dette.kan ta fra 1 til 3 timer. Langsom avkjoling er uokonomisk og i noen tilfeller kan dette oke krystall-storrelsen altfor mye. Rapid cooling is undesirable, e.g. the oven cools down quickly to room temperature. This can take from 1 to 3 hours. Slow cooling is uneconomical and in some cases this can increase the crystal size far too much.

Etter avkjoling til storkning blir den faste glassaktige ma-trisen som inneholder .urenheter, inkludert eventuelt resterende flussmiddel, fjernet fra aluminiumoksyd-krystallene som finnes i fluss-'midlet ved hjelp av behandling med en mineralsyre, slik som svovelsyre, fulgt av behandling med en sterk base som f.eks. nåtriumhydrok-syd eller vice versa. After cooling to solidification, the solid glassy matrix containing impurities, including any residual flux, is removed from the alumina crystals contained in the flux by treatment with a mineral acid, such as sulfuric acid, followed by treatment with a strong base such as sodium hydroxide or vice versa.

Det er oppdaget at tilstedeværelsen av vanndamp under oppvarmingen gir overlegne resultater. Denne vanndamp kan tilfores på It has been discovered that the presence of water vapor during the heating gives superior results. This water vapor can be fed on

en hensiktsmessig måte ved å utfore nevnte oppvarming i en ovn som'drives med gass hvor forbrenningsgassene, inneholdende vanndamp, innfores i ovnen i kontakt med aluminiumoksyd- og flussmiddel-granulatene. Blandingen oppvarmes således i en atmosfære av forbrenningsgassene. Mengden av vanndamp er ikke særlig viktig, og gode resultater kan faktisk oppnåes uten vanndamp. an appropriate way by carrying out said heating in a furnace which is powered by gas where the combustion gases, containing water vapour, are introduced into the furnace in contact with the aluminum oxide and flux granules. The mixture is thus heated in an atmosphere of the combustion gases. The amount of water vapor is not very important, and good results can actually be obtained without water vapor.

Eksempel 1Example 1

Folgende bestanddeler i form av pulver:The following components in the form of powder:

ble sammenblandet og innfort i en kulemolle sammen med en like stor vekt vann og malt i 24 timer for å redusere partikkelstorrelsen på de storste agglomeratene, for å oppnå en mer ensartet agglomerat-partikkelstorrelse og for å oppnå intim sammenblanding. Den endelige partikkelstorrelse i storstedelen av malmen var 5 mikron og mindre. Fem vektprosent (av de torre bestanddeler) av smeltet aluminiumoksyd med en storrelse på 220 mesh (kimpartikler), ble deretter tilsatt til mollen. Den totale charge i mollen fikk deretter anled-ning til å rotere i 5 minutter for å tilveiebringe en ensartet dis-persjon av kimpartiklene uten å forårsake noen nevneverdig reduksjon i deres storrelse. Den resulterende oppslemming ble deretter fjernet fra mollen og torket ved 150°C for å fjerne vannet. Den torkede kaken ble deretter oppsmuldret til et pulver og presset til brikker med en diameter på 17-5 cm°g en tykkelse på 5 cm. Brikkene ble fort gjennom en Stokes granulator for å gi granulater med en storrelse fra 5 til 16 mesh. was mixed and fed into a ball mill along with an equal weight of water and ground for 24 hours to reduce the particle size of the largest agglomerates, to achieve a more uniform agglomerate particle size and to achieve intimate mixing. The final particle size in the majority of the ore was 5 microns and less. Five percent by weight (of the dry ingredients) of fused alumina with a size of 220 mesh (seed particles) was then added to the mold. The total charge in the mold was then allowed to rotate for 5 minutes to provide a uniform dispersion of the seed particles without causing any appreciable reduction in their size. The resulting slurry was then removed from the mold and dried at 150°C to remove the water. The dried cake was then crumbled into a powder and pressed into pieces with a diameter of 17-5 cm and a thickness of 5 cm. The chips were passed through a Stokes granulator to give granules ranging in size from 5 to 16 mesh.

Den granulerte blandingen ble deretter ved hånd anbragt på toppen av tungtsmeltlige plater av aluminiumoksyd med en storrelse på 12,5 x 10 x 0.3 cm. Platene og den granulerte blandingen ble deretter lagt oppå hverandre i en kasse med en diameter på 17-5 cm og en h6yde på 7«5 cm. Hver kasse ble plasert på toppen av en rund ildfast plate med en tykkelse på 1.2 cm og disse ble igjen stablet i en hoyde på ca. 6 kasser. Forbindelsene mellom de ildfaste platene og kassene ble ikke forseglet, slik at det var en liten åpning for at fordampet flussmiddel kunne bevege seg gjennom stablen og slik at granulatblandingen ble påvirket av ovnatmosfæren inneholdende forbrenningsgassene, som igjen inneholder vanndamp. 5 stabler med kasser ble brent i en gasskjedeovn. The granulated mixture was then placed by hand on top of 12.5 x 10 x 0.3 cm high fusible alumina sheets. The plates and the granulated mixture were then stacked on top of each other in a box with a diameter of 17-5 cm and a height of 7-5 cm. Each box was placed on top of a round refractory plate with a thickness of 1.2 cm and these were again stacked to a height of approx. 6 boxes. The joints between the refractory plates and the boxes were not sealed, so that there was a small opening for vaporized flux to move through the stack and so that the granulate mixture was affected by the furnace atmosphere containing the combustion gases, which in turn contain water vapor. 5 stacks of boxes were burned in a gas chain furnace.

Et alternativt arrangement har også gitt tilfredsstillende " resultater. I en slik alternativ metode foretas oppsettingen på den ovenfor beskrevne måte, men de runde kassene med diametere på 17-5 cm ble utelatt og granulatene ble således fullt ut påvirket av ovnatmosfæren. Krystallutvikling og utbytte på dette materiale var like godtésom ved bruk av kasser. An alternative arrangement has also given satisfactory "results. In such an alternative method, the set-up is carried out in the manner described above, but the round boxes with diameters of 17-5 cm were omitted and the granules were thus fully affected by the furnace atmosphere. Crystal development and yield of this material was equally acceptable when using boxes.

Ovnen ble oppvarmet i en hastighet på omtrent 50°C per time opp til 1200°C, og temperaturen ble deretter raskt hevet til 1550°C. Temperaturen ble deretter holdt konstant ved 1550°C i en 12 timers oppvarmingsperiode. Gassen ble deretter avstengt og ovnen fikk an-ledning til å avkjoles raskt til romtemperatur. Innholdet i ovnen ble fjernet og produktet fjernet fra platene med en metallspatel. I tillegg til aluminiumoksyd-krystallene var det også en liten mengde resterende glassmasse mellom de enkelte aluminiumoksydkrystallene i de polykrystallinske aluminiumoksyd-aggregatene. Denne massen ble fjernet ved behandling med sure og alkaliske oppløsninger for å etter- • late de enkelte aluminiumoksydkrystaller. Dette ble oppnådd ved ned-senking av produktet i en varm opplosning (25 vektprosent) svovelsyre i 30 minutter med omroring, fulgt av vasking i vann i 10 minutter. The furnace was heated at a rate of approximately 50°C per hour up to 1200°C, and the temperature was then rapidly raised to 1550°C. The temperature was then held constant at 1550°C for a 12 hour heating period. The gas was then turned off and the oven was allowed to cool down rapidly to room temperature. The contents of the oven were removed and the product removed from the plates with a metal spatula. In addition to the alumina crystals, there was also a small amount of residual glass mass between the individual alumina crystals in the polycrystalline alumina aggregates. This mass was removed by treatment with acidic and alkaline solutions to leave the individual aluminum oxide crystals. This was achieved by immersing the product in a hot solution (25% by weight) of sulfuric acid for 30 minutes with agitation, followed by washing in water for 10 minutes.

Det våte produkt ble deretter nedsenket i en varm opplosning (10 vektprosent) natriumhydroksyd i 30 minutter, fulgt av vasking i vann i 10 minutter. Det resterende produkt ble deretter torket. En mengde på 22.5 kg av slipemiddelproduktet hadde folgende storrelses-analyse: The wet product was then immersed in a warm solution (10% by weight) of sodium hydroxide for 30 minutes, followed by washing in water for 10 minutes. The remaining product was then dried. A quantity of 22.5 kg of the abrasive product had the following size analysis:

Den virkelige spesifike vekt, som ble oppnådd med to prover av dette slipémiddel med en storrelse på 46 grit ved hjelp av pycno-meter-metoden, var 3-970 g/crn-^. De kjemiske analysene var som folger: The actual specific gravity obtained with two samples of this 46-grit abrasive by the pycno-meter method was 3-970 g/crn-^. The chemical analyzes were as follows:

Det endelige produkt besto av utfelte enkle aluminiumoksyd-krystaller som var mikrosfærisk porose, idet storstedelen av disse krystaller hadde en partikkelstorrelse som ikke var vesentlig storre enn ca. 8 mesh eller grit og som ikke var vesentlig mindre enn ca. 100 mesh, og idet krystallene var indigo-blå og hadde en plateform. The final product consisted of precipitated single aluminum oxide crystals which were microspherically porous, the majority of these crystals having a particle size which was not significantly larger than approx. 8 mesh or grit and which was not significantly smaller than approx. 100 mesh, and as the crystals were indigo blue and had a plate shape.

De mikrosfæriske porer var temmelig ensartede i storrelse og krystallene var i alt vesentlig fri for trykk og spenningspåkjenn-inger. The microspherical pores were fairly uniform in size and the crystals were essentially free from pressure and tension stresses.

Aluminiumoksyd-krystallene ble tildannet til en presisjons-slipeskive med en storrelse på 20 x 1.25 x 3»1 cm ved hjelp av et konvensjonelt glassaktig bindemiddel og slipeskivens slipeegenskaper ble sammenlignet med egenskapene til slipeskiver av samme storrelse som var laget av flere konvensjonelle smeltede aluminiumoksyder for presisjonssliping, ved bruk av samme mengde bindemiddel. Slipeegen-skapene til skiven som var laget av aluminiumoksyd-krystallene tilveiebragt ved hjelp av foreliggende oppfinnelse, var overlegne i forhold til egenskapene til de skiver som var laget av de smeltede alu-miniumsoksyder. The alumina crystals were formed into a 20 x 1.25 x 3"1 cm precision grinding wheel using a conventional vitreous binder and the grinding properties of the grinding wheel were compared to the properties of grinding wheels of the same size made from several conventional fused aluminas for precision grinding, using the same amount of binder. The grinding properties of the disc made from the aluminum oxide crystals provided by the present invention were superior to the properties of the discs made from the molten aluminum oxides.

Kraftbehovet for å utfore oppvarmingen i eksempel 1 var mye mindre enn det som var nodvendig for å frembringe samme mengde aluminiumoksyd ved smelting. The power requirement to carry out the heating in example 1 was much less than that required to produce the same amount of aluminum oxide by melting.

Blyoksydet og ilmenitten er ikke vesentlig selv om utbyttet og storrelsen på aluminiumoksyd-krystallene forokes i nærvær av dette. The lead oxide and ilmenite are not significant, although the yield and the size of the alumina crystals are increased in the presence of this.

Kimmaterialet er ikke vesentlig, men synes å være nyttig med hensyn til stSrrelsen og utbyttet av det endelige produkt. Storrelser på fra 200 til 300 grit ble forsokt for kimmaterialet, men en grit-storrelse på 220 ga optimale resultater. Selv om pelletisering av blandingen åpenbart ikke er essensiell for de grunnleggende kjem- k iske og fysiske prosesser som finner sted ved fremstillingen av slipekornene, forbedrer dette i hoy grad prosessens praktiske opera-sjon og foretrekkes ved utforelsen av oppfinnelsen. The seed material is not essential, but appears to be useful with respect to the size and yield of the final product. Sizes from 200 to 300 grit were tried for the seed material, but a grit size of 220 gave optimal results. Although pelletizing the mixture is obviously not essential for the basic chemical and physical processes that take place in the production of the abrasive grains, this greatly improves the practical operation of the process and is preferred in the implementation of the invention.

Avlopsgassene fra stabelen i ovnen inneholdt vesentlige mengder fluor og bly. The waste gases from the stack in the furnace contained significant amounts of fluorine and lead.

Selv om flussmidlet i hver granule som utsettes for opp- s varming ble smeltet under oppvarmingen og selv om malmen ble opplost i dette flussmiddel, smeltet ikke de opprinnelige granulater av blan-det flussmiddel, malm og kimkrystaller sammen til en fast masse. Although the flux in each granule subjected to heating was melted during the heating and although the ore was dissolved in this flux, the original granules of mixed flux, ore and seed crystals did not fuse together into a solid mass.

Eksempler 2, 3 og 4Examples 2, 3 and 4

Utfelte aluminiumoksyd-krystaller ble laget på samme måte som i eksempel 1, ved i ett tilfelle å anvende 30% bauxitt og 10% kryolitt, i et annet tilfelle 30% bauxitt og 10% kaliumfluorborat og i enda et annet tilfelle 95% bauxitt og 5% natriumsulfid. Precipitated alumina crystals were made in the same manner as in Example 1, using in one case 30% bauxite and 10% cryolite, in another case 30% bauxite and 10% potassium fluoroborate and in yet another case 95% bauxite and 5 % sodium sulfide.

I hvert tilfelle ble 5 vektprosent a-aluminiumoksyd enkeltkrystaller med en storrelse på 220 grit tilsatt som kimmateriale. In each case, 5% by weight of α-alumina single crystals with a size of 220 grit were added as seed material.

De sluttlige granulater av bauxitt og flussmiddel som ble oppvarmet, hadde en storrelse på ca. 10 grit og de ble brent til 1550°C i 6 timer. The final granules of bauxite and flux that were heated had a size of approx. 10 grit and they were fired at 1550°C for 6 hours.

Resultatene tilsvarte de som ble oppnådd ved eksempel 1 med unntagelse av at krystall-storrelsen i hvert tilfelle var mindre og utbyttet var ikke så stort. The results corresponded to those obtained in Example 1 with the exception that the crystal size in each case was smaller and the yield was not so great.

Andre eksemplerOther examples

Det ble foretatt ytterligere eksempler ved bruk av omtrent den samme fremgangsmåte som i eksemplene 2, 3 og 4- med folgende flussmidler brukt for seg og i forskjellige kombinasjoner: kryolitt, borax, natriumklorid, kalsiumfluorid, litiumfluorid, natriumfluorid, borsyre, blyoksyd. Resultatene tilsvarte de som ble oppnådd i eksempel 1, med unntagelse av at krystallstorrelsen var mindre og utbyttet var ikke Further examples were made using approximately the same method as in examples 2, 3 and 4 - with the following fluxes used individually and in different combinations: cryolite, borax, sodium chloride, calcium fluoride, lithium fluoride, sodium fluoride, boric acid, lead oxide. The results were similar to those obtained in Example 1, except that the crystal size was smaller and the yield was not

så stort.that big.

Eksempel 1 ble gjentatt ved bruk av 50$ aluminiumoksyd fra Bayer-prosessen (et relativt rent aluminiumoksyd), 13»5% ilmenitt, lQ% kryolitt og lQ% blyoksyd. Resultatene kunne sammenlignes med de i eksempel 1. Example 1 was repeated using 50% alumina from the Bayer process (a relatively pure alumina), 13.5% ilmenite, 10% cryolite and 10% lead oxide. The results were comparable to those in example 1.

Eksempel 1 ble gjentatt med den unntagelse av at aluminiumoksydmalm-flussmiddel-granulatene ble oppvarmet raskt til topptemperatur og ble opprettholdt ved topptemperaturen i 12 timer i et tilfelle, 6 timer i et annet tilfelle og 24 timer i ytterligere et tilfelle. Resultatene kunne sammenlignes med de i eksempel 1. Example 1 was repeated with the exception that the alumina ore flux granules were heated rapidly to the peak temperature and were maintained at the peak temperature for 12 hours in one case, 6 hours in another case and 24 hours in a further case. The results were comparable to those in example 1.

Eksempel 1 ble gjentatt ved bruk av en charge på % 0% bauxitt og 20% kryolitt. Resultatene var sammenlignbare med de i eksempel 1 med unntagelse av at utbyttet og partikkelstSrrelsen for krystallene var mindre. Example 1 was repeated using a charge of 0% bauxite and 20% cryolite. The results were comparable to those in Example 1 with the exception that the yield and particle size of the crystals were smaller.

Ved en topptemperatur på 1350°C i eksempel 1, er partikkel storrelsen til krystallene mindre enn i eksempel 1, og dette kan være onskelig alt avhengig av den endelige bruk. At a peak temperature of 1350°C in example 1, the particle size of the crystals is smaller than in example 1, and this may be desirable depending on the final use.

Andre sterke mineralsyrer kan brukes istedenfor svovelsyre for å fjerne glassmassen, slik som saltsyre, hydrofluorsyre, osv. Det kan også anvendes andre sterke baser slik som kaliumhydroksyd, litiumhydroksyd, trinatriumfosfat osv., istedenfor natriumhydroksyd. Other strong mineral acids can be used instead of sulfuric acid to remove the glass mass, such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid, etc. Other strong bases such as potassium hydroxide, lithium hydroxide, trisodium phosphate, etc., can also be used instead of sodium hydroxide.

Selv om aluminiumoksyd-krystallene som tilveiebringes ifolge foreliggende oppfinnelse er spesielt fordelaktige for presisjonssliping, er de også nyttige i andre anvendelser slik som i spesielle avgradingsoperasjoner. Although the alumina crystals provided by the present invention are particularly advantageous for precision grinding, they are also useful in other applications such as in special deburring operations.

Claims

1. α-alumina for use as an abrasive, characterized in that it is in the form of unbroken plate-shaped single crystals which have microscopic cellular cavities.

2. α-alumina according to claim 1, characterized in that the crystals have a size of from 8 to 180 mesh.

3. Process for producing α-alumina crystals as specified in claim 1 for use as an abrasive, by crystallization from a solution, characterized in that a solution of alumina source in a molten flux is heated to vaporize the flux and precipitate the crystals.

4. Method according to claim 3, characterized in that the aluminum oxide source is dissolved in the flux, part of the flux is evaporated, preferably at 1350°-1600°C, and in that residual flux and impurities are removed from the crystals after crystallization and cooling.

5. Method according to claim 3 or 4" characterized in that the solution is cooled quickly to form crystals where a predominant quantity of these is not significantly larger than 8 mesh.

6. Method according to claim 5> characterized in that the cooling is carried out in the course of from 1 to 3 hours to form crystals where a predominant part has a size of from 180 to 8 mesh.

7. Method according to any one of claims 3-6, characterized in that the flux has a melting point of from 500° to 1400°C, and contains a crystallization-promoting mineral-forming agent which is an inorganic compound of sulphur, boron, lead or a halogen.

8. Method according to any one of claims 3-7, characterized in that the flux contains one or more of sodium aluminum fluoride, iron titanate and lead oxide, preferably a mixture of all three compounds.

9. Method according to any one of claims 3-8, characterized in that the flux contains chromium oxide.

10. Method according to any one of claims 3-9, characterized in that seed crystals of aluminum oxide are added to the flux.

11. Method according to any one of claims 3-10, characterized in that the starting mixture contains at least 25% by weight of aluminum oxide source, e.g. bauxite.

12. Method according to claim 3 - H> characterized in that the aluminum oxide source in finely ground form and the flux are agglomerated into granules with a size of from 4-0 mesh to 1 mesh, which granules are heated while they are separated from each other.

13. Method according to any one of claims 3-12, characterized in that the heating and crystallising