RU2376244C1 - Calcium aluminate synthesis method - Google Patents

Calcium aluminate synthesis method Download PDF

Info

Publication number
RU2376244C1
RU2376244C1 RU2008123490/15A RU2008123490A RU2376244C1 RU 2376244 C1 RU2376244 C1 RU 2376244C1 RU 2008123490/15 A RU2008123490/15 A RU 2008123490/15A RU 2008123490 A RU2008123490 A RU 2008123490A RU 2376244 C1 RU2376244 C1 RU 2376244C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
water
calcium aluminate
aluminum
added
Prior art date
Application number
RU2008123490/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Ильин (RU)
Александр Александрович Ильин
Иван Викторович Сушков (RU)
Иван Викторович Сушков
Александр Павлович Ильин (RU)
Александр Павлович Ильин
Николай Николаевич Смирнов (RU)
Николай Николаевич Смирнов
Юрий Михайлович Комаров (RU)
Юрий Михайлович Комаров
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ)
Priority to RU2008123490/15A priority Critical patent/RU2376244C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2376244C1 publication Critical patent/RU2376244C1/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of producing calcium aluminate involves mixing calcium hydroxide with aluminium metal powder, where water is added in amount of 19 to 40% of its content in the mixture at the mixing step. The obtained mixture is mechanically activated, and the obtained product is thermally treated once at temperature ranging from 700 to 900°C.
EFFECT: increased specific surface area in 1,57-1,67 times, cutting on number of process steps, prevention of formation of waste water.
1 tbl, 4 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для получения гидроксиалюминатов и шпинелей металлов II-группы, применяемых для приготовления катализаторов и носителей.The invention relates to the field of chemical technology and can be used to obtain hydroxyaluminates and spinels of metals of group II, used for the preparation of catalysts and carriers.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Известен способ получения алюмината магния для производства керамики, основанный на прокаливании смеси сульфатов магния и алюминия в присутствии фторидов металлов (А.С. СССР №1196333, МКИ С01F 7/16, заявл. 30.12.83, опубл. 07.12.85, бюл. №45).A known method of producing magnesium aluminate for the production of ceramics, based on annealing a mixture of magnesium sulfates and aluminum in the presence of metal fluorides (AS USSR No. 1196333, MKI C01F 7/16, decl. 30.12.83, publ. 07.12.85, bull. No. 45).

Существенным недостатком аналога является выделение вредных газообразных отходов при термообработке исходной смесиA significant disadvantage of the analogue is the allocation of harmful gaseous wastes during heat treatment of the initial mixture

Известен способ приготовления кальцийалюминатного материала путем смешения извести и щелочного раствора алюмината натрия, выдерживания его в течение 1-5 часов при 15-90°С, фильтрации, промывки осадка от щелочей и обжига. Данный способ отличается тем, что с целью получения высокоосновных алюминатов кальция, обладающих вяжущими свойствами, обжиг ведут при 1000-1100°С в течение 1-3 часов (А.с. №854905, С04В 7/32, опубл. 15.08.81, Б.И. №30, 1981 г.).A known method of preparing calcium-aluminate material by mixing lime and an alkaline solution of sodium aluminate, keeping it for 1-5 hours at 15-90 ° C, filtering, washing the precipitate from alkalis and firing. This method is characterized in that in order to obtain highly basic calcium aluminates with astringent properties, firing is carried out at 1000-1100 ° C for 1-3 hours (A.S. No. 854905, С04В 7/32, publ. 15.08.81, B.I. No. 30, 1981).

К недостаткам аналога следует отнести трудоемкость и большую продолжительность технологического процесса, необходимость применения большого количества воды для промывки, которую в дальнейшем необходимо очищать.The disadvantages of the analogue include the complexity and long duration of the process, the need to use a large amount of water for washing, which in the future must be cleaned.

Известен способ получения алюмината металла, включающий смешение исходных компонентов, взятых в стехиометрическом отношении, механическую активацию и термообработку, причем при подготовке смеси исходных компонентов в нее вводят затравку алюмината, соответствующего получаемому, приготовленную смесь подвергают сначала предварительной механической активации в центробежной планетарной мельнице с последующей термообработкой при 700-900°С, а затем повторной механической активации и термообработке при 1200-1400°С (Патент РФ №2108292, опубл. 10.04.1998, бюл. №10).A known method of producing metal aluminate, including mixing the starting components taken in stoichiometric terms, mechanical activation and heat treatment, and when preparing the mixture of the starting components, an aluminate seed corresponding to the obtained one is introduced into it, the prepared mixture is first subjected to preliminary mechanical activation in a centrifugal planetary mill followed by heat treatment at 700-900 ° C, and then re-mechanical activation and heat treatment at 1200-1400 ° C (RF Patent No. 2108292, publ. 04/10/1998, Bulletin No. 10).

К недостаткам аналога следует отнести низкую удельную поверхность получаемого алюмината, необходимость введения в состав исходной смеси затравки, значительная продолжительность технологического процесса приготовления и энергоемкость процесса, из-за наличия стадии высокотемпературной прокалки образцов, требующей применения высокотемпературных печей.The disadvantages of the analogue include the low specific surface area of the obtained aluminate, the need to introduce seeds into the initial mixture, the significant length of the technological process of preparation, and the energy intensity of the process, due to the presence of the stage of high-temperature calcination of samples requiring the use of high-temperature furnaces.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом является способ получения гидроалюмината кальция, включающий обработку реагента, содержащего оксид алюминия, известью с последующим отделением образовавшегося осадка, который затем промывают горячей водой и подвергают термообработке при 290-510°С в течение 1-10 часов (А.С. СССР SU 704019, опубл. 30.12.1986, бюл. №48).The closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result, that is, the prototype is a method for producing calcium hydroaluminate, comprising treating a reagent containing aluminum oxide with lime, followed by separation of the precipitate formed, which is then washed with hot water and subjected to heat treatment at 290-510 ° C within 1-10 hours (AS USSR SU 704019, publ. 12/30/1986, bull. No. 48).

К недостаткам прототипа следует отнести недостаточно высокую удельную поверхность получаемого продукта, многостадийность технологического процесса, необходимость применения большого количества воды для промывки осадков, которую в дальнейшем необходимо очищать.The disadvantages of the prototype include the insufficiently high specific surface area of the resulting product, the multi-stage process, the need to use a large amount of water to wash the precipitation, which must be further cleaned.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей изобретения является создание способа получения алюмината кальция, применяемого для производства катализаторов и носителей с более высокой удельной поверхностью при сокращении количества технологических операций и исключении образования сточных вод, содержащих примеси.The objective of the invention is to provide a method for producing calcium aluminate, used for the production of catalysts and supports with a higher specific surface area while reducing the number of technological operations and eliminating the formation of wastewater containing impurities.

Поставленная задача решена в предлагаемом способе получения алюмината кальция, включающем смешение гидроксида кальция с алюминийсодержащим компонентом с добавлением воды, причем в качестве алюминийсодержащего компонента используют порошок металлического алюминия, воду добавляют в количестве 19-40% от содержания ее в смеси, полученную смесь подвергают механической активации, а полученный продукт подвергают термообработке однократно при 700-900°СThe problem is solved in the proposed method for producing calcium aluminate, comprising mixing calcium hydroxide with an aluminum-containing component with the addition of water, moreover, aluminum metal powder is used as an aluminum-containing component, water is added in an amount of 19-40% of its content in the mixture, the resulting mixture is subjected to mechanical activation and the resulting product is subjected to heat treatment once at 700-900 ° C

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Пример 1Example 1

Для приготовления продукта по предлагаемому способу используют порошок металлического алюминия, гидроксид кальция и воду.To prepare the product according to the proposed method, aluminum metal powder, calcium hydroxide and water are used.

При получении 100 г алюмината кальция в барабан вибрационной мельницы VM-4 загружают 34,2 г металлического алюминия, 46,8 г гидроксида кальция и добавляют 19 г (19 мас.%) воды и активируют в течение 60 минут. Затем полученный продукт прокаливают в течение 6 часов при температуре 900°С. Состав продуктаUpon receipt of 100 g of calcium aluminate, 34.2 g of aluminum metal, 46.8 g of calcium hydroxide are loaded into the drum of a VM-4 vibration mill, and 19 g (19 wt.%) Of water are added and activated for 60 minutes. Then the resulting product is calcined for 6 hours at a temperature of 900 ° C. Composition of the product

Аl2О3·СаО.Al 2 O 3 · CaO.

Пример 2Example 2

Для получения 100 г алюмината кальция приготавливают смесь, состоящую из 41,5 г порошка металлического алюминия, 28,5 г гидроксида кальция Ca(OH)2 и 32 г (31,3 мас.%) воды, которую затем загружают в барабан вибрационной мельницы VM-4 и подвергают обработке в течение 60 минут. Далее полученный продукт прокаливают в течение 6 часов при температуре 700°С. Состав продукта 2Аl2O3·СаО.To obtain 100 g of calcium aluminate, a mixture is prepared consisting of 41.5 g of aluminum metal powder, 28.5 g of calcium hydroxide Ca (OH) 2 and 32 g (31.3 wt.%) Of water, which is then loaded into a drum of a vibration mill VM-4 and subjected to processing for 60 minutes. Next, the resulting product is calcined for 6 hours at a temperature of 700 ° C. The composition of the product is 2Al 2 O 3 · CaO.

Пример 3Example 3

Для получения 100 г алюмината кальция приготавливают смесь, состоящую из 37,9 г порошка металлического алюминия, 37,6 г гидроксида кальция и добавляют 30 г (28,4 мас.%) воды. Полученную смесь загружают в барабан вибрационной мельницы VM-4 и активируют в течение 60 минут. Далее полученный продукт прокаливают в течение 6 часов при температуре 800°С. Состав продукта Аl2О3·СаО, 2Аl2O3·СаО.To obtain 100 g of calcium aluminate, a mixture is prepared consisting of 37.9 g of aluminum metal powder, 37.6 g of calcium hydroxide and 30 g (28.4 wt.%) Of water are added. The resulting mixture was loaded into a drum of a VM-4 vibration mill and activated for 60 minutes. Next, the resulting product is calcined for 6 hours at a temperature of 800 ° C. The composition of the product is Al 2 O 3 · CaO, 2Al 2 O 3 · CaO.

Пример 4Example 4

Для получения 100 г алюмината кальция приготавливают смесь, состоящую из 37,9 г порошка металлического алюминия, 37,6 г гидроксида кальция и добавляют 50,4 г (40,0 мас.%) воды. Полученную смесь загружают в барабан вибрационной мельницы VM-4 и активируют в течение 60 минут. Далее полученный продукт прокаливают в течение 6 часов при температуре 900°С. Состав продукта Аl2О3·СаО, 2Аl2O3·СаО.To obtain 100 g of calcium aluminate, a mixture is prepared consisting of 37.9 g of aluminum metal powder, 37.6 g of calcium hydroxide and 50.4 g (40.0 wt.%) Of water are added. The resulting mixture was loaded into a drum of a VM-4 vibration mill and activated for 60 minutes. Next, the resulting product is calcined for 6 hours at a temperature of 900 ° C. The composition of the product is Al 2 O 3 · CaO, 2Al 2 O 3 · CaO.

Измерение удельной поверхности проводили методом низкотемпературной адсорбции (десорбции) аргона на гелиево-аргоновой смеси с точностью не ниже 15% на сорбтометре «Цвет 211» по методике, изложенной в работе: Физико-химическое применение газовой хроматографии. / А.В.Киселев, А.В.Иогансен, К.И.Сакодынский и др. - М.: Химия, 1973. - 256 с.The specific surface was measured by the method of low-temperature adsorption (desorption) of argon on a helium-argon mixture with an accuracy of at least 15% on a Tsvet 211 sorbometer according to the method described in the work: Physicochemical use of gas chromatography. / A.V. Kiselev, A.V. Iogansen, K.I. Sakodynsky and others - M .: Chemistry, 1973. - 256 p.

Результаты проведенных испытаний представлены в таблице.The results of the tests are presented in the table.

Пример №Example No. Количество технологических операцийThe number of technological operations Удельная поверхность, м2Specific surface, m 2 / g 1one 33 6,46.4 22 33 7,07.0 33 33 6,96.9 4four 33 6,86.8 ПрототипPrototype 66 4,24.2

Из таблицы видно, что использование заявленного изобретения позволяет повысить удельную поверхность алюмината кальция в 1,53-1,67 раза и сократить в два раза число технологических операций. Кроме того, изобретение исключает образование сточных вод, содержащих вредные примеси.The table shows that the use of the claimed invention allows to increase the specific surface area of calcium aluminate by 1.53-1.67 times and halve the number of technological operations. In addition, the invention eliminates the formation of wastewater containing harmful impurities.

Claims (1)

Способ получения алюмината кальция, включающий смешение гидроксида кальция с алюминийсодержащим компонентом, причем на стадии смешения добавляют воду, отличающийся тем, что в качестве алюминийсодержащего компонента используют порошок металлического алюминия, воду добавляют в количестве 19-40% от содержания ее в смеси, полученную смесь подвергают механической активации и полученный продукт подвергают термообработке однократно при 700-900°С. A method of producing calcium aluminate, comprising mixing calcium hydroxide with an aluminum-containing component, wherein at the mixing stage water is added, characterized in that aluminum metal powder is used as an aluminum-containing component, water is added in an amount of 19-40% of its content in the mixture, the resulting mixture is subjected mechanical activation and the resulting product is subjected to heat treatment once at 700-900 ° C.
RU2008123490/15A 2008-06-09 2008-06-09 Calcium aluminate synthesis method RU2376244C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123490/15A RU2376244C1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Calcium aluminate synthesis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123490/15A RU2376244C1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Calcium aluminate synthesis method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2376244C1 true RU2376244C1 (en) 2009-12-20

Family

ID=41625640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008123490/15A RU2376244C1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Calcium aluminate synthesis method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2376244C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544665C9 (en) * 2013-11-27 2015-11-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" Method of obtaining calcium aluminate-based sorbent for gaschromographic separation of aromatic polycyclic hydrocarbons
RU2735668C1 (en) * 2020-04-15 2020-11-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН) Method of preparing aluminates of alkali-earth metals

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544665C9 (en) * 2013-11-27 2015-11-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" Method of obtaining calcium aluminate-based sorbent for gaschromographic separation of aromatic polycyclic hydrocarbons
RU2735668C1 (en) * 2020-04-15 2020-11-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН) Method of preparing aluminates of alkali-earth metals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2376244C1 (en) Calcium aluminate synthesis method
JP4336148B2 (en) Magnesium oxide powder and method for producing the same
KR102092183B1 (en) Preparation method of high purity alumina
RU2519450C1 (en) Method of obtaining high purity corundum
RU2260563C1 (en) Method of production of aluminum oxide
Pooladvand et al. Effects of alumina and zirconia addition on transformation of andalusite to mullite
Kozawa et al. Scalable synthesis of Sr3Al2 (OH) 12 hydrogarnet by wet milling and its thermal decomposition behavior
Ghoniem et al. The production of high purity alumina from solid wastes obtained from aluminium factories
RU2340558C2 (en) Method of obtaining fine crystalline alloyed lanthanum aluminate
CN109179432B (en) Low-calcium calcined black talc production equipment, low-calcium calcined black talc and preparation method thereof
RU2494965C1 (en) Method of processing bauxites into alumina
KR100388028B1 (en) Method for producing high purity gamma alumina from kaolinite
RU2125546C1 (en) Method of preparing magnesia binder
JP2011051835A (en) Method for manufacturing high purity calcium carbonate
RU2108292C1 (en) Method of producing aluminate
RU2560412C2 (en) Method of aluminate solutions desiliconisation
RU2462417C1 (en) METHOD OF PRODUCING LOW-ALKALINE ALUMINA WITH HIGH CONTENT OF α-MODIFICATIONS OF Al2O3
RU2808415C1 (en) Method for producing sodium-calcium silicate
JPH05262517A (en) Alumina prepared by thermal decomposition of alumina sulphate and preparation thereof, and catalyst containing the same and its use
RU2816710C1 (en) Method of sub-sludge water treatment
RU2753109C1 (en) Method for processing synnyrite
RU2347749C1 (en) Method of obtaining gamma-lithium aluminate
RU2503619C1 (en) Method of obtaining granular sorbent
RU2735668C1 (en) Method of preparing aluminates of alkali-earth metals
JP2004345912A (en) Heavy metal-free magnesium oxide and method for preparing raw material for the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100610