NO167196B

NO167196B - Fremgangsmaate ved reduksjon av forurensningsinnholdet i aluminiumoxyd fremstilt fra et fast, hydratisert aluminiumoxyd.

Info

Publication number: NO167196B
Application number: NO851321A
Authority: NO
Inventors: Raouf O Loutfy; James C Withers; Edward L Cambridge; Daniel M Blake
Original assignee: Condea Chemie Gmbh
Priority date: 1983-08-03
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1991-07-08
Also published as: WO1985000799A1; DE3490383T1; GB2155000B; HU194522B; EP0152463A1; SE8501586D0; GB2155000A; EP0152463A4; SE8501586L; JPS60501901A; HUT36057A; CH663015A5; NO851321L; DE3490383C2; JPH0258208B2; NL8420219A; NL191535B; CA1224327A; EP0152463B1; SE452603B

Abstract

En fremgangsmåte for dannelse av høyrent aluminiumoxyd fra Bayer-prosessaluminiumoxydtrihydrat (gibsitt).Det faste, hydratiserte aluminiumoxyd. reageres med konsentrert HC1 for å bevirke delvis eller fullstendig omvandling til aluminiumkloridhexahydrat (ACH). Dette ACH eller en blanding av ACH og ureagert, hydratisert aluminiumoxyd utvinnes som et fast materiale og kalsineres ved en ett-trinns- eller flertrinns-kalsinering til høyrent aluminiumoxyd. Natrlumcarbonat-innhold i det vannfrie aluminiumoxydprodukt kan reduseres med 98% eller derover. Innhold av andre forurensninger,. som siliciumdioxyd, jern, magnesium etc, blir også. merkbart redusert. Forskjellige grader av forurens-ningsreduksjon kan oppnås ved å regulere graden av omvandling av det hydratiserte aluminiumoxyd til ACH og ved å resirkulere og behandle syren efter faststoff/ væskeseparering. De rensede produkter finner anvendelse innen spesialkeramikkområdet, som katalysatorbærere,. som adsorbenter, i elektroniske komponenter, i protét-iske innretninger eller for andre anvendelser hvor aluminiumoxyd med regulert renhetsgrad byr på en fordel.

Description

Det tekniske område

Den foreliggende oppfinnelse angår reduksjon av forurensningsinnholdet i aluminiumoxyd. Den angår mer spesielt fremstilling av kvaliteter av høyrent aluminiumoxyd som er egnede for anvendelse i keramiske materialer, elektroniske komponenter, syntetisk safir, katalysatorbærere, gjennomskinnelige materialer og andre anvendelser som krever aluminiumoxyd med lavt innhold av forurensninger.

Teknikkens stand

Aluminiumoxyd er et råmateriale som anvendes for fremstilling av en rekke forskjellige typer av keramiske materialer, katalysatorbærere og ildfaste materialer. Mesteparten av det handelstilgjengelige aluminiumoxyd fremstilles ved "Bayer-prosessen" som er en velkjent prosess for fremstilling av aluminiumoxyd fra bauxitt. Ved Bayer-prosessen blandes bauxitt med varmt, konsentrert NaOH som oppløser en del av aluminiumoxydet, siliciumdioxydet og andre bestanddeler i bauxitten. Mesteparten av siliciumdioxydet og andre materialer blir gjenutfelt og fjernet som et fast avfall som be-tegnes som "rødslam". Det oppløste aluminiumoxyd blir derefter i oppløsning skilt fra gjenværende faste stoffer og krystallisert som aluminiumoxydtrihydrat, <x-Al203 . 3H20 ("gibsitt"). På grunn av at den dannes i et natriumhydroxyd-miljø inneholder gibsitten en betydelig mengde (som regel 0,3-0,4%) natriumcarbonat, Na20. (Alle prosenter er her basert på vekt dersom intet annet er angitt.) Dessuten er økonomien ved Bayer-prosessen slik at betydelige mengder av andre forurensninger, som siliciumdioxyd, tolereres i gibsittproduktet. En typisk analyse av gibsitt fra Bayer-prosessen er gjengitt i tabell 1. I henhold til den vanlige praksis er forurensninger uttrykt ved den stabile oxydform.

En rekke andre oxyder er også tilstede i mindre

mengder av under noen få hundrede ppm hver. Når Bayer-prosess-aluminiumoxydtrihydrat kalsineres for fremstilling av vannfritt aluminiumoxyd, A^O^» blir forurensningene konsentrert med en faktor på ca. 1,5.

Selv om mesteparten av det handelstilgjengelige hydratiserte aluminiumoxyd fremstilles ved Bayer-prosessen som beskrevet, er det mulig å fremstille hydratisert aluminiumoxyd ved hjelp av andre metoder. I

den grad slike andre metoder fører til inneslutning av uaksepterbart høye konsentrasjoner av én eller flere forurensninger i det hydratiserte aluminiumoxyd, vil rense-prosesseri ifølge den foreliggende oppfinnelse kunne anvendes for rensing av disse materialer. For korthets skyld vil imidlertid den foreliggende fremgangsmåte her bli beskrevet i tilknytning til rensing av Bayer-prosess-fremstilt gibsitt selv om det skal forstås at den kan anvendes i forbindelse med alle urene hydratiserte aluminiumoxydkvaliteter.

For de fleste anvendelser av aluminiumoxyd, som for elektrolytisk produksjon av metallisk aluminium eller dannelse av vanlige keramiske produkter og ildfaste materialer, er gibsitten fullstendig tilstrekkelig selv med disse høye konsentrasjoner av tilstedeværende forurensninger. For en rekke anvendelser er imidlertid disse forurensningskonsentrasjoner (spesielt den høye natriumcarbonatkonsentrasjon) uakseptable. Disse anvendelser innbefatter produkter som er beregnet for anvendelse innen elektronikkindustrien, som bærere for visse typer av katalytiske materialer, som syntetisk safir og som gjennomskinnelige legemer.. I avhengighet av den spesielle anvendelse eller produktet kan de maksimale forurensningskonsentrasjoner i aluminiumoxyd hva gjelder slike materialer som natriumcarbonat, siliciumdioxyd eller jernoxyd, være så lave som 0,002%.

For tiden skriver de fleste handelstilgjengelige aluminiumoxydkvaliteter med lavt natriumcarbonatinnhold (Na20) seg fra gibsitten fremstilt ved Bayer-prosessen.

En reduksjon i natriumcarbonatkonsentrasjonene oppnås ved hjelp av én av flere metoder som på dét beste kan gi minste Na20-konsentrasjoner av 0,02-0,05%. Den mest vanlige type

av metode innbefatter en delvis omvandling av gibsitt til en aktiv form av aluminiumoxyd som behandles med en vandig oppløsning av et kloridutgangsmateriale, som ammoniumklorid, svak saltsyre eller aluminiumklorid. Efter at den flytende fase er blitt fjernet, blir det erholdte faste materiale som inneholder adsorberte klorider, kalsinert ved temperaturer over 1000°C for å gi aluminiumoxyd med natriumcarbonatinnhold av 0,02-0,09%. Denne prosesstype er beskrevet f.eks. i vest-tysk publisert patentsøknad 2816194, vest-tysk publisert patentsøknad 1276017 og kanadisk patent 795706. Disse metoder er begrenset til fremstilling av aluminiumoxyd som er egnet for anvendelse hvor mer enn 0,02% Na20 kan tolereres.

En annen metode for reduksjon av natriumcarbonatinn-holdet innbefatter kalsinering av gibsitt i nærvær av et materiale som inneholder minst 10% siliciumdioxyd, ved 1260°C. Natriumcarbonatet blir selektivt konsentrert i siliciumdioxydet som derefter blir fraskilt ved at det blir siktet fra aluminiumoxydet. Aluminiumoxydproduktet har en natrium-carbonatkonsentrasj on av 0,02% og også en høy mengde Si02 av ca. 0,02%. Se US patent 3106 452.

En fremgangsmåte for å gjenvinne høyrent aluminiumoxyd fra avfallsstrømmer fra etsing av aluminium i saltsyre for elektroniske anvendelser er blitt rapportert av Ruthner og medarbeidere i de publiserte foredrag ved ICSOBA Third International Congress (Nice, 1973), s. 547-555. Meget lave konsentrasjoner av forurensninger oppnås, men av økonomiske grunner er metoden anvendbar bare når en meget ren avfalls-strøm av vandig aluminiumklorid er tilgjengelig. En rekke andre metoder er blitt foreslått som begynner med rent metallisk aluminium;,, organoaluminiumforbindelser eller alianer. Disse starter i alminnelighet med et kostbart materiale eller gir produkter som ikke lar seg resirkulere til prosessen når de er blitt kalsinert, og de egner seg derfor ikke for kommersiell produksjon.

Beskrivelse av oppfinneIsen

Det er nu blitt funnet en fremgangsmåte ved hjelp av hvilken aluminiumoxyd med varierende grad av forbedret renhet lett kan oppnås fra hydratiserte former av aluminiumoxyd. Disse kan være gibsitt, bayeritt, bohmitt, diaspor eller en hvilken som helst annen form for urent hydratisert aluminiumoxyd. Den foreliggende oppfinnelse er derfor en fremgangsmåte for reduksjon av forurensningsinnholdet i aluminiumoxyd fremstilt fra et fast, hydratisert aluminiumoxyd som inneholder et betydelig forurensningsinnhold og som er særpreget ved at

a. det faste,hydratiserte aluminiumoxyd reageres med 15-

35 vekt% saltsyre for å omvandle i det minste en del av

det hydratiserte aluminiumoxyd til fast aluminiumkloridhexahydrat og for å oppløse i det minste en del av forurensningene i syren,

b. det faste aluminiumkloridhexahydrat og eventuelt ureagert,

fast, hydratisert aluminiumoxyd utvinnes fra syren som

inneholder de oppløste forurensninger, og

c. de således utvundne faste materialer kalsineres for å fraskille HCl og vann og for å danne i det vesentlige vannfritt, amorft eller krystallinsk aluminiumoxyd med et lavere forurensningsinnhold enn det hydratiserte aluminiumoxyd.

Fremgangsmåten kan gi aluminiumoxyd med varierende grad av forbedret renhet ved å variere omvandlingsgraden for hydratisert aluminiumoxyd til aluminiumkloridhexahydrat (ACH) i det ovenstående trinn (a) og/eller ved resirkulering av gjenvunnet HCl og fjernelse av en del av den forurensnings-holdige resirkuleringsstrøm eller fjernelse av forurensninger fra i det minste en del av denne resirkuleringsstrøm. Ifølge én utførelsesform blir det hydratiserte aluminiumoxyd fullstendig omvandlet til ACH, og forurensningskonsentrasjonen blir redusert til et minimum.

Ifølge andre utførelsesformer kan de faste materialer som utvinnes i trinn (b), oppløses og på ny overføres til fast materiale for å oppnå forbedret renhet. Dette kan om ønsket gjentas flere enn én gang.

Kalsineringen i trinnet (c) blir fortrinnsvis utført i to trinn, hvorav det første reduserer klorid- og vann-konsentrasjonene i aluminiumoxydet med opp til 99%, mens det annet trinn reduserer disse ytterligere til opp til 99,9%.

UtføreIsesformer av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte hvorved høyrent aluminiumoxyd fås fra forholdsvis urent, hydratisert aluminiumoxyd, f.eks. Bayer-prosessgibsitt. Ifølge den foreliggende oppfinnelse blir forurensningene redusert til en meget lav konsentrasjon ved at det hydratiserte aluminiumoxyd omvandles til ACH i 15-35 vekt% saltsyre, efterfulgt av kalsinering av ACH for fremstilling av et høyrent, i det vesentlige vannfritt aluminiumoxyd.

Hovedreaksjonen i henhold til den foreliggende oppfinnelse er omvandlingen av det hydratiserte aluminiumoxyd til ACH i 15-35 vekt% saltsyre i overensstemmelse med den følgende reaksjon:

s = fast stoff; 1 = væske; g = gass

For denne reaksjon er konsentrasjonen av saltsyre innen området 15-35% syre, fortrinnsvis 20-30%.

Intet ytterligere vann utover det som er tilstede i den konsentrerte syreoppløsning blir tilsatt. Ytterligere konsentrert syre og/eller gassformig HCl kan tilsettes efterhvert som reaksjonen finner sted eller efterhvert som ytterligere hydratisert aluminiumoxyd innmates i prosessen, slik at denne kan utføres satsvis eller kontinuerlig. Dersom syrekonsentrasjonen reduseres til godt under ca. 15%, vil reaksjonshastigheten og -utbyttet av ACH bli betydelig redusert. Por eksempel vil anvendelse av 10% saltsyre gi i det vesentlige intet fast A1C13.6H20 efter 24 timer.

Den foreliggende reaksjon antas å forløpe slik at et lavt forurenset utgancrsmateriale for det endelige aluminiumoxydprodukt dannes ved reaktivt å oppløse såvel det hydratiserte aluminiumoxyd som den hovedsakelige del av de forurensende metalloxyder som forekommer i dette. Det opp-løste aluminiumholdige materiale forbinder seg derefter med saltsyrens klorde1 under dannelse av ACH som innen det definerte område for syrekonsentrasjonen spontant utfelles i form av et fast materiale. Forurensningsoxydene holder seg derimot i det vesentlige oppløst i syren ved denne syre-konsentras jon , slik at den påfølgende faststoff/væskeseparer-ingsprosess skiller høyrent ACH fra den urene oppløsning. Dersom imidlertid konsentrasjonen av syren økes godt utover ca. 30-35%, vil forurensninger som er tilstede i råmaterialet også utfelles sammen med ACH i betydelige mengder.

Syreomvandlingsreaksjonen blir normalt utført innen temperaturområdet 40-120°C i en lukket beholder. Den lukkede beholder hindrer unnslippelse av eventuelle gassformige kloridmaterialer og letter utvinningen og resirkuleringen av HCl og vann. Reaksjonen utføres under nominelt omgivende trykkbetingelser, men i løpet av reaksjonen vil en liten ; trykkøkning forekomme i den lukkede beholder på grunn av damptrykkene av avgitt hydrogenklorid og vann. De foretrukne temperaturer for utførelsen av fremgangsmåten ligger som regel innen området 70-80°C, men dette foretrukne område kan variere i avhengighet av de spesielle materialer som reaksjonsbeholderen er laget av, på grunn av forskjellige grader av motstand overfor korroderende angrep fra den varme konsentrerte syre. Den opprinnelige prosent av faste stoffer i reaksjonsblandingen er innen området 5-40% (basert på vekt). Det foretrukne område er 10-20%. Ved slutten av reaksjonen har oppslemningen et. faststoffinnhold innen området 12-60%, og dén foretrukne verdi ligger mellom 25 og 50%.

Den forurensningsgrad som skal oppnås i aluminiumoxydproduktet, vil delvis være bestemt av bmvandlingsgraden av det hydratiserte aluminiumoxyd til ACH i syreoppløsningen. Den høyeste renhetsgrad hvor natriumcarbonat, siliciumdioxyd og andre forurensninger normalt utgjør mindre enn 0,01%, ofte mindre enn 50 ppm, i aluminiumoxydproduktet, vil fås når syrereaksjonen utføres inntil fullstendig omvandling av hydratisert aluminiumoxyd til.ACH. Samtlige forurensninger vil være blitt oppløst i syren med fullstendig opp-løsning av det hydratiserte aluminiumoxyd, og mengden av forurensninger utfelt sammen med ACH vil være et minimum. Graden av aluminiumoxydrensing vil også være avhengig av behandlingen av resirkulert HCl dersom, hvilket er økonomisk ønskelig, den HCl-holdige væske tilbakeføres til omvandlingen for faststoff/væskesepareringstrinnet beskrevet nedenfor. Dersom resirkulasjonsstrømmen som inneholder de oppløste forurensninger ikke var blitt behandlet, ville forurensningskonsentrasjonen i produktet til slutt ha øket til konsentrasjonen i de urene råmaterialer. Derfor blir i det minste en del (som regel 25-50%) av den resirkulerte strøm fjernet og enten tatt hånd om som et vrakmateriale eller fortrinnsvis behandlet for å skille forurensningene fra HCl og vann. Den rensede HCl/vannfraksjon blir derefter tilbakeført sammen med den andre (ubehandlede) del av re-sirkulasjonsstrømmen til omvandlingsprosessen for å oppnå maksimal utnyttelse av HCl.

Ytterligere rensing, dersom dette skulle være nød-vendig for enkelte anvendelser, kan oppnås ved på ny å opp-løse ACH og på ny å overføre dette til et fast materiale. Dette kan utføres ved oppløsning i et egnet medium, dvs. vann eller fortynnet eller konsentrert saltsyre, efterfulgt av fornyet omvandling til et fast materiale ved tilsetning av saltsyre eller gasspyling med HCl. På denne måte kan Na20-innholdet reduseres til så lite som 0,002-0,003%.

For enkelte anvendelser må imidlertid aluminiumoxydet renses, men ikke nødvendigvis maksimalt. Det er mulig ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte å fremstille aluminiumoxyd med forskjellig renhetsgrad ganske enkelt ved å variere graden av omvandling til ACH i syreoppløsningen, som regel sammen med variering av graden av rensing av resirkulasjonsfraksjonen eller volumet av denne fraksjon. Dersom reaksjonen stoppes på et eller annet punkt før fullstendig omvandling av det hydratiserte aluminiumoxyd til ACH og de tilstedeværende faststoffer fraskilles og gjen-vinnes, vil det vise seg at faststoffproduktet er en bland-

ing av uomvandlet hydratisert aluminiumoxyd og høyrent ACH.

Når denne blanding utsettes for kalsinering, som beskrevet nedenfor, vil det endelige aluminiumoxydprodukt vise seg å inneholde en fraksjon av disse restforurensninger som var tilstede i den ureagerte del av det hydratiserte aluminiumoxyd. Den erholdte forurensningskonsentrasjon i produktet har imidlertid vist seg ikke å være direkte proporsjonal med omvandlingsgraden. Overraskende viser det seg i alminnelighet at forurensningskonsentrasjonen i materialet produsert ved denne omvandlingsprosess er lavere enn den forventede basert på et enkelt gjennomsnitt for de blandede faststoffer. For eksempel gir 5 4% omvandling ved denne prosess av en prøve av A1203.6H20 som inneholder 0,3% Na20, et Al203~produkt med 0,09% Na* ~0 istedenfor de forventede 0,24% Na 20. Det er kjent at det finnes forskjellige anvendelser av aluminiumoxydkvaliteter inneholdende et område av forurensninger (for eksempel fra 0,15% til 0,005% natriumcarbonat) , og det er en enkel sak ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte å be-stemme det optimale tids-/temperaturforhold for å oppnå den korrekte omvandlingsmengde av Bayer-ATH for oppnåelse av hvert av disse produkter. Den virkelige forurensningskonsentrasjon for et hvilket som helst ønsket produkt vil være en rutine-eksperimentsak for en fagmann. Som et eksempel ga en reak-sjonskjøring inntil 24% omvandling av gibsitt til A1C13.6H20 utført i 30 minutter ved 45°C ved en sluttkonsentrasjon av 30% HCl aluminiumoxyd med 0,12% Na20. En lignende forsøks-kjøring i 60 minutter ga 100% omvandling ved 90°C og en natriumcarbonatkonsentrasjon under 0,006%.

Det vil normalt vise seg at fullstendig omvandling av hydratisert aluminiumoxyd til ACH innen de ovenfor angitte temperaturområder vil finne sted i løpet av en tid av størrelsesordenen 40-150 minutter. En mindre omvandlings-grad for det hydratiserte aluminiumoxyd vil selvfølgelig kreve proporsjonalt kortere tid ved ekvivalente temperaturer. På lignende måte vil variasjoner i temperaturen ha en mot-satt virkning på reaksjonstiden.

I den nedenstående beskrivelse angående kalsineringen for fremstilling av aluminiumoxydproduktet vil det for korthets skyld antas at omvandlingen til ACH er fullstendig.

Det vil imidlertid forstås at alle henvisninger nedenfor til ACH også like meget vil gjelde blandinger av ACH og ureagert hydratisert aluminiumoxyd i-de tilfeller hvor operatøren har valgt å kjøre reaksjonen til et stadium som innebærer mindre enn fullstendig omvandling.

Efter at syrereaksjonen er avsluttet, blir det utfelte ACH skilt fra syreoppløsningen ved hjelp av vanlige faststoff /væskesepareringsmetoder. Det blir derefter vasket minst én gang (fortrinnsvis flere ganger) med sterkt konsentrerte HCl-oppløsninger for å fjerne gjenværende spor

av reaksjonsvæsken som inneholder oppløste forurensninger. Vasketrinnet utgjør en integrerende del av fjernelsen av forurensninger fordi det eliminerer forurensninger som er blitt ført over med ACH ved adsorpsjon eller samtidig ut-felling, og det fjerner også sporene av uren prosessvæske som hefter til overflatene av det faste ACH. Da for eksempel 50 g A1C13.6H20 som inneholder 0,04% Na20 ble vasket med 100 ml konsentrert saltsyre, inneholdt det rene faste materiale bare 0,002% Na20. Vasking med vann eller fortynnet syre skal unngås fordi ACH vil bli oppløst i slike væsker. Av denne grunn er det også ønskelig å holde konsentrasjonen av vaskesyren på fra 25 til 35% HCl (fortrinnsvis 30-35%) for å holde enhver fornyet oppløsning av ACH-partiklene på et minimum.

Væsken som er blitt utvunnet i faststoff/væskeseparer-ingstrinnet, blir resirkulert til prosessens reaksjonstrinn. Som beskrevet ovenfor blir en fraksjon (som regel ca. 25-50%) renset for å regulere forurensningskosentrasjonene i systemet.

Kalsineringen av fast ACH eller blandinger av delvis omvandlet hydratisert aluminiumoxyd og ACH kan. utføres i roterovner, "flash"-kalsineringsinnretninger eller hvirvel-skiktkalsineringsinnretninger. Ifølge én variant av denne fremgangsmåte kan en konsentrert vandig oppløsning av ACH spaltes i et dusjrøsteapparat for å gi en form for aluminiumoxyd og for å regenerere vann og saltsyre.

Den temperatur ved hvilken spaltningen forekommer, bestemmer arten av det aluminiumholdige produkt. Spalt-ning finner sted innen området fra 150°C til 1400°C. Spalt-ning ved temepraturer under 700°C fører til dannelse av et amorft, fast materiale med en sammensetning som er avhengig av kalsineringstemperaturen. Hovedbestanddelene, uttrykt som A1203 og klorid uttrykt som Cl, er tilstede i de føl-gende mengder ved 400°C (5-8% Cl og 91-95% Al203) og ved 700°c (3-5% Cl og 94-97% A<1>2<0>3). Innen området 700-800°C gir kalsineringen én eller flere overgangsaluminiumoxyd-faser med mindre enn 0,5% restklorid. Ved 800°C utgjøres kalsineringsproduktet av 100% av én eller flere overgangs-aluminiumoxydfaser med et innhold av 0,25% Cl. Mellom 800°C og 1200°C er de relative mengder av overgangsaluminium-oxydfasene og a-aluminiumoxyd avhengige av fremstillings-betingelsene. Over 1350°C er kalsineringsproduktet 100% a -A1203.

Kalsineringen blir fortrinnsvis utført i to trinn. I det første trinn som fortrinnsvis utføres ved 400-800°C i en tid av 15-100 minutter, blir HCl- og vanninnholdet redusert med 90-99%. I det annet trinn som fortrinnsvis ut- 1 føres ved 800-1350°C i 10-100 minutter, blir HCl- og vanninnholdet ytterligere redusert med 9 8-99,99%. Fagfolk vil forstå at disse områder for tid og temperatur kan variere noe i avhengighet av de angjeldende materialer, partikkel-størrelse og lignende variable. De nøyaktige betingelser som utgjør et optimum for hvert trinn, vil være en rutine-bestemmelsessak.

Kalsineringstrinhet gir overraskende ytterligere reduksjon av konsentrasjonen av Na20 i aluminiumoxydproduktet. Kalsinering av det fullstendig eller delvis omvandlede produkt fra faststoff/væskeseparering innen området 750-1350°C fører til en del fjernelse av natrium, antagelig i form av natriumklorid eller natriumaluminiumklorid. Således ga

ACH som inneholdt 0,06% Na20 og ble kalsinert ved 1000°C, aluminiumoxyd med bare 0,02% Na20. Dette er bare 6,7% av det forventede Na20 basert på tilstedeværende natriumcarbonat i det opprinnelige ACH.

HCl og vannet gjenvunnet fra kalsineringen kan bli, og blir fortrinnsvis, resirkulert til omvandlingstrinnet. Da de inneholder få forurensninger, behøver de ikke å behandles på samme måte som for hele mengden eller en del av den andre resirkulasjonsstrøm som er beskrevet ovenfor.

De nedenstående eksempler som er beregnet bare å

være eksempelvis og ikke begrensende, vil illustrere den foreliggende fremgangsmåte.

Eksempler 1- 10

For typiske omvandlingsreaksjoner ble 700 ml 35% saltsyre og 161 g A<1>203.3H20 (med 6% fri fuktighet) anvendt. HCl som ble forbrukt ved reaksjonen, ble kompensert ved

at hydrogenkloridgass ble boblet gjennom blandingen. Det krystallinske produkt ble utvunnet ved filtrering, og produktet ble vasket med 1-5 volum 35% saltsyre. Det frem-stilte materiale ble kalsinert ved 1000°C og analysert med hensyn til forurensninger. Analyser, utvinning, proseni-tuell omvandling og reaksjonsbetingelser for en rekke for-søk er gjengitt i tabell 2.

Eksempel 11

En 450 g prøve av A1C13.6H20 fremstilt fra gibsitt

ved reaksjon med saltsyre, efterfulgt av vasking med 200 ml 35% saltsyre ga aluminiumoxyd med 0,04% Na20 efter kalsinering ved 1000°C. Vasking av 50 g av dette A1C13.6H20 med 100 ml 35% saltsyre ga et materiale som inneholdt 0,002%

Na20 efter kalsinering ved 1000°C.

Eksempel 12

En 185 g prøve av A1C13.6H20 fremstilt ved denne prosess og inneholdende 0,06 - 0,01% Na20 ble kalsinert i én time ved 1000°C. Ved slutten av denne tid veide aluminiumoxydproduktet 2 9,9 g og inneholdt 0,02 - 0,01% Na20. Dersom alt natriumcarbonat som forefantes i dette AlCl3.6H20 hadde vært tilbake i aluminiumoxydet, ville det ha vært å forvente at konsentrasjonen ville ha vært 0,30 - 0,05% Na20.

Eksempel 13

En 100 g prøve av A1C13.6H20 (100g) inneholdende

0,04% Na20 ble rekrystallisert fra vann (100 ml) ved en HCl-gasspylemetode. Produktet (95g) inneholdt 0,005% Na20.

Angivelse av industriell anvendelse

Den foreliggende oppfinnelse er anvendbar for de industrielle prosesser og produkter som krever høyrent aluminiumoxyd i deres materiale eller for spesifikke reak-sjoner. Den er mest umiddelbart anvendbar for den keramiske industri og vil gi aluminiumoxyd med forskjellige spesifiserte grader av renhet for forskjellige keramiske produkter, inn-befattende elektronikkdeler, isolatorer, katalysatorbærere, adsorbenter, gjennomskinnelige legemer og syntetisk safir.

Det vil være umiddelbart klart for fagfolk at den foreliggende oppfinnelse omfatter utførelsesformer som selv om de ikke er blitt spesifikt beskrevet ovenfor, klart ligger innenfor oppfinnelsens omfang og idé. Den foreliggende oppfinnelses omfang skal derfor utelukkende bestemmes av de vedføyede patentkrav.

Claims

1. Fremgangsmåte ved reduksjon av forurensningsinnholdet i aluminiumoxyd fremstilt fra et fast, hydratisert aluminiumoxyd som inneholder et betydelig forurensningsinnhold, karakterisert ved at a. det faste, hydratiserte aluminiumoxyd reageres med 15-35 vekt% saltsyre for å omvandle i det minste en del av det hydratiserte aluminiumoxyd til fast aluminiumkloridhexahydrat og for å oppløse i det minste en del av forurensningene i syren, b. det faste aluminiumkloridhexahydrat og eventuelt ureagert, fast, hydratisert aluminiumoxyd utvinnes fra syren som inneholder de oppløste forurensninger, og c. de således utvundne faste materialer kalsineres for å fraskille HCl og vann og for å danne i det vesentlige vannfritt, amorft eller krystallinsk aluminiumoxyd med et lavere forurensningsinnhold enn det hydratiserte aluminiumoxyd.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at syren som er igjen efter trinnet (b), resirkuleres tilbake til trinnet (a) for fornyet anvendelse.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at i det minste en del av den resirkulerte syre behandles for å fjerne de oppløste forurensninger fra denne før denne del tilbakeføres til trinnet (a).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den nevnte del omfatter 25-50% av den resirkulerte saltsyre.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at de faste materialer dessuten oppløses efter utvinning i trinnet (b), hvorefter de oppløste materialer på ny overføres til fast form og de på ny til fast form overførte materialer utvinnes for kalsinering.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at oppløsningen og den fornyede overføring til fast form utføres i det minste to ganger og at fast materiale utvinnes efter hver gjentagelse for å bli anvendt i den neste gjentagelse.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at den fornyede overføring til fast form utføres ved hjelp av fordampende eller gass-spylende rekrystallisering med HCl eller ved tilsetning av saltsyre.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at kalsineringen utføres i minst to trinn.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8/ karakterisert ved at det første trinn av kalsineringen utføres for å fjerne opp til 99 vekt% av inkludert HCl og vann og at det annet trinn utføres for å øke graden av fjernelse av inkludert HCl og vann opp til så meget som 99,99 vekt%.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at det HCl som utvinnes fra kalsineringen, tilbakeføres til trinnet (a).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at syren har en konsentrasjon innen området 20- 303 HCl.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 10, karakterisert ved at syren har en konsentrasjon innen området 15-35%, fortrinnsvis 20-30%.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1-12, karakterisert ved at det fremstilles et aluminiumoxydprodukt som har et natriumcarbonatinnhold ikke over 0,15 vekt%, fortrinnsvis ikke over 0,1 vekt%, og mest foretrukket ikke over 0,01 vekt%.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 1-13, karakterisert ved at i trinnet (a) blir alt hydratisert aluminiumoxyd omvandlet til aluminiuklorid-hexahydrat.