RU2750734C1 - Method for processing technical aluminum hydroxide of gibbsite modification for preparation of aluminum hydroxyl by precipitation (options) - Google Patents
Method for processing technical aluminum hydroxide of gibbsite modification for preparation of aluminum hydroxyl by precipitation (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750734C1 RU2750734C1 RU2020130004A RU2020130004A RU2750734C1 RU 2750734 C1 RU2750734 C1 RU 2750734C1 RU 2020130004 A RU2020130004 A RU 2020130004A RU 2020130004 A RU2020130004 A RU 2020130004A RU 2750734 C1 RU2750734 C1 RU 2750734C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum hydroxide
- temperature
- gibbsite
- aluminum
- modification
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/20—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from aluminous ores using acids or salts
- C01F7/24—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from aluminous ores using acids or salts with nitric acid or nitrogen oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/46—Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения гидроксида алюминия, в частности гидроксида алюминия псевдобемитной, бемитной, байеритной структур, который применяется в качестве основного компонента для получения носителей катализаторов и катализаторов, в том числе и катализаторов гидроочистки, а также сорбентов.The invention relates to the field of producing aluminum hydroxide, in particular aluminum hydroxide of pseudoboehmite, boehmite, bayerite structures, which is used as the main component for obtaining catalyst and catalyst carriers, including hydrotreating catalysts, as well as sorbents.
Основным исходным веществом для получения гидроксида алюминия, а потом и оксида алюминия, методом осаждения является технический гидроксид алюминия. Он представляет собой Al(OH)3 гиббситной структуры. Промежуточным сырьем является нитрат алюминия, получаемый из гиббсита взаимодействием с азотной кислотой, а также алюминат натрия, получаемый из гиббсита взаимодействием с гидроксидом натрия. Основными источниками загрязнений целевого продукта - гидроксида алюминия бемитной, псевдобемитной или байеритной структур - являются соединения железа и натрия, присутствующие в сырье, которые относятся к каталитическим ядам. Как следствие, повышенное содержание соединений железа и натрия в гидроксиде алюминия приводит к синтезу катализаторов кислотной природы на основе оксида алюминия с пониженной каталитической активностью.The main starting material for the production of aluminum hydroxide, and then aluminum oxide, by the precipitation method is technical aluminum hydroxide. It is an Al (OH) 3 gibbsite structure. The intermediate raw material is aluminum nitrate, obtained from gibbsite by interaction with nitric acid, as well as sodium aluminate, obtained from gibbsite by interaction with sodium hydroxide. The main sources of contamination of the target product - aluminum hydroxide of boehmite, pseudoboehmite or bayerite structures - are iron and sodium compounds present in the feed, which are classified as catalytic poisons. As a consequence, an increased content of iron and sodium compounds in aluminum hydroxide leads to the synthesis of acidic catalysts based on aluminum oxide with a reduced catalytic activity.
Содержание примесей для российских и зарубежных коммерческих катализаторов гидроочистки укладывается в следующий диапазон: Na2O=0,01-0,13% масс., Fe2O3=0,02-0,6% масс. Klimov O.V., Pashigreva A.V., Bukhtiyarova GA., Kashkin V.N. et al. Modern Catalysts of Deep Hydrotreatment in the Production of Low-Sulfur Diesel Fuels at Russian Oil Refineries According to Euro-3 and Euro-4 Standards. Catalysis in Industry. 2010. v. 2. n. 2, p. 101-107.The content of impurities for Russian and foreign commercial hydrotreating catalysts falls within the following range: Na 2 O = 0.01-0.13 wt%, Fe 2 O 3 = 0.02-0.6 wt%. Klimov OV, Pashigreva AV, Bukhtiyarova GA., Kashkin VN et al. Modern Catalysts of Deep Hydrotreatment in the Production of Low-Sulfur Diesel Fuels at Russian Oil Refineries According to Euro-3 and Euro-4 Standards. Catalysis in Industry. 2010. v. 2.n. 2, p. 101-107.
Вместе с тем, исследования, связанные с влиянием содержания примесей на показатели работы катализаторов гидроочистки весьма немногочисленны. Так, были изучены СоМо-катализаторы, приготовленные на основе коммерческих образцов бемита различных производителей. При этом катализатор на основе бемита со «средним» содержанием примесей (~0,05% масс. Na2O, ~0,007% масс. Fe2O3) демонстрировал активность в процессе гидродесульфуризации дизельной фракции близкую к катализаторам на основе сверхчистых бемитов производства фирмы Sasol (0,0013% масс. Na2O, 0,005-0,015% масс. Fe2O3). Klimov O.V., Leonova К.A., Koryakina G.I., Gerasimov E.Yu, et al. Supported on alumina Co-Mo hydrotreating catalysts: Dependence of catalytic and strength characteristics on the initial AlOOH particle morphology. Catalysis Today. 2014, v. 220-222, p.66 - 77.At the same time, studies related to the influence of the content of impurities on the performance of hydrotreating catalysts are very few. Thus, CoMo catalysts prepared on the basis of commercial samples of boehmite from various manufacturers were studied. At the same time, the catalyst based on boehmite with an "average" content of impurities (~ 0.05 wt% Na 2 O, ~ 0.007 wt% Fe 2 O 3 ) showed activity in the process of hydrodesulfurization of the diesel fraction close to catalysts based on ultrapure boehmite produced by the company Sasol (0.0013 wt% Na 2 O , 0.005-0.015 wt% Fe 2 O 3 ). Klimov OV, Leonova K.A., Koryakina GI, Gerasimov E. Yu, et al. Supported on alumina Co-Mo hydrotreating catalysts: Dependence of catalytic and strength characteristics on the initial AlOOH particle morphology. Catalysis Today. 2014, v. 220-222, p. 66-77.
Авторы данной работы связывали изменения свойств катализаторов с различиями показателей пористой структуры γ-Al2O3, а не с влиянием примесей.The authors of this work associated changes in the properties of catalysts with differences in the parameters of the porous structure of γ-Al 2 O 3 , and not with the effect of impurities.
Согласно публикации Schuth F., KennetH S.W., Jens Weitkamp.Handbook of Porous Solids.Wiley-VCH, 2002, v. l, p. 1591-1667, чистота продукта осаждения сильно зависит от условий его промывания. Показано, что подбор условий промывания геля бемита тесно связан с точкой нулевого заряда геля бемита, которая равна примерно рН 9,0. Ниже рН 9 поверхность геля заряжена положительно благодаря протонированию гидроксильных групп, ионы натрия отталкиваются от поверхности, и легко отмываются. При значениях рН выше 9,0 поверхность геля бемита заряжена отрицательно из-за депротонирования гидроксильных групп, при этом ионы натрия притягиваются к поверхности, и труднее удаляются из геля. Осажденный гидроксид алюминия чаще используется в приготовлении катализаторов гидроочистки. Гидроксиды, полученные гидролизом алкоксидов, чаще применяют для синтеза катализаторов риформинга, так как чистота оксида алюминия для данного типа катализаторов играет более существенную роль в их активности. В таблице 1 показано, что содержание оксида натрия в геле бемита зависит от способа его синтеза.According to Schuth F., KennetH S.W., Jens Weitkamp, Handbook of Porous Solids, Wiley-VCH, 2002, v. l, p. 1591-1667, the purity of the precipitation product strongly depends on the conditions of its washing. It was shown that the selection of the conditions for washing the boehmite gel is closely related to the point of zero charge of the boehmite gel, which is approximately pH 9.0. Below pH 9, the surface of the gel is positively charged due to the protonation of hydroxyl groups, sodium ions are repelled from the surface and are easily washed off. At pH values above 9.0, the surface of the boehmite gel is negatively charged due to deprotonation of hydroxyl groups, while sodium ions are attracted to the surface and are more difficult to remove from the gel. Precipitated aluminum hydroxide is more often used in the preparation of hydrotreating catalysts. Hydroxides obtained by hydrolysis of alkoxides are more often used for the synthesis of reforming catalysts, since the purity of alumina for this type of catalysts plays a more significant role in their activity. Table 1 shows that the sodium oxide content in boehmite gel depends on the method of its synthesis.
Часто для снижения содержания оксида натрия в катализаторе используют прием смешения более чистого гидроксида, полученного гидролизом алкоголятов, с более загрязненным, синтезированным методом осаждения.Often, to reduce the content of sodium oxide in the catalyst, a method of mixing a purer hydroxide obtained by hydrolysis of alcoholates with a more contaminated, synthesized precipitation method is used.
Если содержание соединений натрия в гидроксиде алюминия, полученном методом осаждения, зависит, как указывалось выше, от условия промывания осадка, то содержание соединений железа напрямую зависит от чистоты используемого сырья. Большинство соединений железа не растворимы в водных растворах, поэтому удалить их из продукта при промывке не удается. Кроме того, соединения железа близки по своим физико-химическим свойствам к соединениям алюминия, поэтому проблема очистки соединений алюминия от соединений железа актуальна и чрезвычайно трудна.If the content of sodium compounds in aluminum hydroxide obtained by the precipitation method depends, as mentioned above, on the conditions for washing the precipitate, then the content of iron compounds directly depends on the purity of the raw material used. Most iron compounds are insoluble in aqueous solutions; therefore, they cannot be removed from the product during washing. In addition, iron compounds are close in their physicochemical properties to aluminum compounds; therefore, the problem of purifying aluminum compounds from iron compounds is urgent and extremely difficult.
Известен способ, в котором очистку кислых растворов нитратных солей от железа проводят кристаллизацией нитрата алюминия из упаренных алюминийсодержащих растворов в крепких растворах азотной кислоты при отношении кислоты к Al2O3 от 10:1 до 18:1. Комплексная переработка алюминийсодержащего сырья кислотными способами. Лайнер Ю.А., М, Изд. Наука, 1982, с. 128.The known method, in which the purification of acidic solutions of nitrate salts from iron is carried out by crystallization of aluminum nitrate from one stripped off aluminum-containing solutions in strong solutions of nitric acid at a ratio of acid to Al 2 O 3 from 10: 1 to 18: 1. Complex processing of aluminum-containing raw materials by acidic methods. Liner Yu.A., M, Ed. Science, 1982, p. 128.
Недостатки данного способа: низкая эффективность процесса вследствие изоморфизма соединений алюминия и железа; использование большого количества концентрированной азотной кислоты для кристаллизации и промывки кристаллов нитрата алюминия; сложность переработки маточных растворов азотной кислоты и выведения железа из технологического цикла.Disadvantages of this method: low efficiency of the process due to isomorphism of aluminum and iron compounds; the use of a large amount of concentrated nitric acid for crystallization and washing of aluminum nitrate crystals; the complexity of processing mother liquors of nitric acid and removing iron from the technological cycle.
Известен способ получения оксида алюминия из алюмосиликатного сырья, который включает очистку раствора азотнокислого алюминия от железа путем добавления к раствору двухосновного нитрата алюминия, Al(OH)2(NO3), до нейтрализации избытка кислоты и выделения осадка гидроксида железа фильтрованием. RU 2202516 С1, опубл. 20.04.2003.A known method of producing aluminum oxide from aluminosilicate raw materials, which includes purifying a solution of aluminum nitrate from iron by adding to the solution of dibasic aluminum nitrate, Al (OH) 2 (NO 3 ), to neutralize the excess acid and precipitate precipitation of iron hydroxide by filtration. RU 2202516 C1, publ. 04/20/2003.
Недостатки способа: использование для нейтрализации избытка кислоты и выделения осадка гидроксида железа труднодоступного реагента - двухосновного нитрата алюминия Al(OH)2(NO3), и др.Disadvantages of the method: the use of a hard-to-reach reagent, dibasic aluminum nitrate Al (OH) 2 (NO 3 ), to neutralize excess acid and precipitate iron hydroxide, etc.
Извлечение 75-95% железа из кислых растворов нитратных солей, содержащих нитрат алюминия, достигается смешиванием раствора солей с основанием в соотношении, обеспечивающим нейтрализацию свободной азотной кислоты и гидролиз нитрата железа до гидроксида железа, выдерживании раствора в течение 30-90 мин при температуре 90-160°С для коагуляции аквакомплексов гидроксида железа и осаждении соединений железа, при достижении рН 1,5-2,3 пульпу выгружают из реактора, охлаждают, смешивают с катионным полиэлектролитом, железосодержащий осадок сгущают и отделяют от очищенного раствора солей алюминия. RU 2480413 С2, опубл. 27.04.2013.The extraction of 75-95% of iron from acidic solutions of nitrate salts containing aluminum nitrate is achieved by mixing a solution of salts with a base in a ratio that neutralizes free nitric acid and hydrolysis of iron nitrate to iron hydroxide, keeping the solution for 30-90 minutes at a temperature of 90- 160 ° C for coagulation of aqua complexes of iron hydroxide and precipitation of iron compounds, when a pH of 1.5-2.3 is reached, the pulp is unloaded from the reactor, cooled, mixed with cationic polyelectrolyte, the iron-containing precipitate is thickened and separated from the purified solution of aluminum salts. RU 2480413 C2, publ. 04/27/2013.
Недостатком способа является сложность и многостадийность процесса.The disadvantage of this method is the complexity and multi-stage process.
Описана кристаллизационная очистка девятиводного нитрата алюминия -прекурсора для синтеза высокочистого оксида алюминия, от примесей различных металлов, в частности железа. Показано, что концентрация примесей железа в твердой кристаллической фазе составляет 0,003%, в то время как их концентрация в жидкой фазе в 17 раз выше и составляет 0,05%. Сударикова Е.Ю. Получение прекурсоров и синтез из них порошков высокочистого оксида алюминия. Дис. канд. хим. наук: 05.17.01. - ФГУП «ИРЕА», Москва, 2009.Described is the crystallization purification of nine-water aluminum nitrate, a precursor for the synthesis of high-purity aluminum oxide, from impurities of various metals, in particular iron. It is shown that the concentration of iron impurities in the solid crystalline phase is 0.003%, while their concentration in the liquid phase is 17 times higher and is 0.05%. Sudarikova E.Yu. Obtaining precursors and synthesis of high-purity aluminum oxide powders from them. Dis. Cand. chem. Sciences: 05.17.01. - FSUE "IREA", Moscow, 2009.
Из описания к патенту RU 2167818 С1, опубл. 27.05.2001 известна обработка гиббсита или технического тригидрата алюминия (ТУ 48-5-128-79) переводом в мелкодисперсный порошок с размером частиц до 100 мкм путем его термохимической активации при температуре 350-550°С. При этом в термоактиваторе за время прохождения частиц в течение 1-5 с происходит быстрое разложение гиббсита с образованием рентгеноаморфного продукта. Полученный продукт направляется в автоклав, в котором проводят последовательно операции его отмывки от натрия и пластификации. Примеси натрия, находящиеся в полученном аморфизованном продукте, отмывают химочищенной водой в автоклаве при температуре 40-60°С и значениях рН 6,5-7. Массовое соотношение твердого:жидкого поддерживается 1:3-1:5. Продолжительность репульпации 2 ч. По истечении 2 ч производится декантация воды, к отмытой массе добавляют свежую порцию химочищенной воды для получения суспензии с концентрацией 8-15% масс. (оксида алюминия) и азотную кислоту до значения рН 1-4. Автоклав герметизируется, включается перемешивание и содержимое автоклава при перемешивании нагревается до температуры 50°С. После достижения в автоклаве температуры 50°С скорость ее подъема контролируется и поддерживается 10-25°С/ч. Подъем температуры с указанной скоростью ведется до 130-200°С. Процесс пластификации при этой температуре продолжается в течение 6-15 ч. При этом давление в автоклаве достигает 0,4-1,0 МПа. По окончании автоклавирования получается стабильный псевдозоль, значение рН которого составляет 4-5.From the description to the patent RU 2167818 C1, publ. On May 27, 2001, it is known to process gibbsite or technical aluminum trihydrate (TU 48-5-128-79) by transferring it into a fine powder with a particle size of up to 100 microns by means of its thermochemical activation at a temperature of 350-550 ° C. At the same time, in the thermoactivator, during the passage of the particles for 1-5 s, the rapid decomposition of gibbsite occurs with the formation of an X-ray amorphous product. The resulting product is sent to an autoclave, in which the steps of washing it from sodium and plasticizing are carried out successively. Sodium impurities in the resulting amorphized product are washed with chemically purified water in an autoclave at a temperature of 40-60 ° C and pH 6.5-7. The mass ratio of solid: liquid is maintained 1: 3-1: 5. The duration of the repulpation is 2 hours. After 2 hours, the water is decanted, a fresh portion of chemically purified water is added to the washed mass to obtain a suspension with a concentration of 8-15% of the mass. (aluminum oxide) and nitric acid to a pH of 1-4. The autoclave is sealed, stirring is switched on, and the contents of the autoclave are heated with stirring to a temperature of 50 ° C. After reaching the temperature of 50 ° C in the autoclave, the rate of its rise is controlled and maintained at 10-25 ° C / h. The temperature rise at the indicated rate is carried out up to 130-200 ° С. The plasticization process at this temperature continues for 6-15 hours. The pressure in the autoclave reaches 0.4-1.0 MPa. At the end of autoclaving, a stable pseudosol is obtained, the pH value of which is 4-5.
Недостатками способа являются сложное аппаратурное оформление процесса получения порошкообразного гидроксида алюминия, в том числе его очистка от натрия, не приведены данные по содержанию натрия в конечном продукте, не указана чистота продукта по количеству соединений железа.The disadvantages of this method are the complex hardware design of the process of obtaining powdered aluminum hydroxide, including its purification from sodium, data on the sodium content in the final product are not given, the purity of the product is not indicated by the amount of iron compounds.
Известен способ удаления натрия из гидроксида алюминия в ходе водной промывки. Способ заключается в промывании водой с невысоким содержанием примесей или химически очищенной водой осажденного гидроксида алюминия, который дополнительно промывается раствором аммиака. Для интенсификации процесса и уменьшения содержания Na до 0,005% масс. суспензию гидроксида нагревают до температуры 190-210°С. [Найдено в Интернет 04.10.2019: https://microintech.ru/poleznoe/gidroksid-aliuminiia-s-nizkim-soderzhaniem-natriia].A known method of removing sodium from aluminum hydroxide during water washing. The method consists in washing with water with a low content of impurities or chemically purified water of precipitated aluminum hydroxide, which is additionally washed with an ammonia solution. To intensify the process and reduce the Na content to 0.005% of the mass. the hydroxide suspension is heated to a temperature of 190-210 ° C. [Found on the Internet 10/04/2019: https://microintech.ru/poleznoe/gidroksid-aliuminiia-s-nizkim-soderzhaniem-natriia].
Недостатком указанного способа является очистка продукта только от соединений натрия, соединения железа остаются в продукте.The disadvantage of this method is the purification of the product only from sodium compounds, iron compounds remain in the product.
Известен способ очистки гидроксида алюминия от натрия, заключающийся в том, что порошкообразный гиббсит суспендируют дистиллированной водой, полученную суспензию подвергают дезинтеграции. Содержание частиц с размером около 10 мкм в гиббсите после обработки в дезинтеграторе составило 100%. Суспензию гиббсита после дезинтегратора отфильтровывают через бельтинговую ткань на вакуумном насосе. Минимальное содержание Na в гиббсите-осадке на фильтре после фильтрования суспензии составило 0,003% масс после прокаливания осадка при температуре 650°С в полученном оксиде алюминия составило 0,003% масс. Исходный гиббсит содержит 0,4-0,6% масс. Na2O, (0,3-0,45% масс. Na). Очищенный согласно изобретению продукт содержит 0,003-0,03% масс. Na в пересчете на Al2O3 [RU 1783744 С, опубл. 19.06. 1995]. Недостатком указанного способа обработки сырья является отсутствие его влияния на чистоту продукта.A known method of purification of aluminum hydroxide from sodium, which consists in the fact that powdered gibbsite is suspended with distilled water, the resulting suspension is subjected to disintegration. The content of particles with a size of about 10 μm in gibbsite after treatment in a disintegrator was 100%. The suspension of gibbsite after the disintegrator is filtered through a belting cloth on a vacuum pump. The minimum Na content in the gibbsite filter cake after filtering the suspension was 0.003 wt%; after calcining the precipitate at a temperature of 650 ° C, the resulting alumina was 0.003 wt%. The original gibbsite contains 0.4-0.6% of the mass. Na 2 O, (0.3-0.45 wt% Na). Purified according to the invention, the product contains 0.003-0.03% of the mass. Na in terms of Al 2 O 3 [RU 1783744 C, publ. 19.06. 1995]. The disadvantage of this method of processing raw materials is the lack of its effect on the purity of the product.
Недостатком указанного способа обработки сырья является отсутствие его влияния на чистоту продукта.The disadvantage of this method of processing raw materials is the lack of its effect on the purity of the product.
Наиболее близким к предлагаемому способу предобработки сырья является активация технического гидрата глинозема путем размола до частиц размером около 10 мкм. Активация сырья не приводит к изменению чистоты конечного продукта - гидроксида алюминия псевдобемитной структуры: содержание Fe2O3 0,025% масс., Na2O≤0,007% масс. [Иванова А.С., Тарасова Т.В., Гажур Л.К., Клочков Н.В., и др. Влияние "активации" технического гидрата глинозема на процесс его растворения и физико-химические свойства получаемого переосажденного гидроксида алюминия нитратно-аммиачным способом Химическая промышленность, 1990, №3, с 163-165.The closest to the proposed method for pretreatment of raw materials is the activation of technical alumina hydrate by grinding to particles of about 10 microns in size. The activation of raw materials does not lead to a change in the purity of the final product - aluminum hydroxide of pseudoboehmite structure: Fe 2 O 3 content 0.025 wt%, Na 2 O ≤ 0.007 wt% [Ivanova AS, Tarasova TV, Gazhur LK, Klochkov NV, et al. Effect of "activation" of technical alumina hydrate on the process of its dissolution and physicochemical properties of the resulting reprecipitated aluminum hydroxide nitrate- ammonia method Chemical industry, 1990, No. 3, pp. 163-165.
Недостатком способа является то, что такая активация не приводит к изменению его кристаллической структуры, а способствует ускорению его растворения в азотной кислотеThe disadvantage of this method is that such activation does not lead to a change in its crystal structure, but helps to accelerate its dissolution in nitric acid
Техническая задача, решаемая заявленной группой изобретений (варианты), заключается в разработке способов обработки технического гидроксида алюминия гиббситной модификации, обеспечивающих повышение чистоты растворов нитрата алюминия, характеризующихся низким содержанием соединений железа и натрия.The technical problem solved by the claimed group of inventions (variants) is to develop methods for processing technical aluminum hydroxide of gibbsite modification, providing an increase in the purity of aluminum nitrate solutions, characterized by a low content of iron and sodium compounds.
Технический результат от реализации заявленной группы изобретений (варианты), заключается в повышении чистоты растворов нитрата алюминия за счет снижения содержания оксидов железа и натрия.The technical result from the implementation of the claimed group of inventions (variants) is to increase the purity of aluminum nitrate solutions by reducing the content of iron and sodium oxides.
Технический результат от реализации заявленной группы изобретений по первому варианту достигается тем, что технический гидроксид алюминия гиббситной модификации подвергают сушке при температуре 23-110°С в течение 5-36 ч, охлаждают, при необходимости, до комнатной температуры, отсеивают фракцию с размером частиц менее 180 мкм и добавляют при перемешивании водной раствор 48-52% масс, азотной кислоты, взятой в 90-100% мольном количестве от стехиометрии, не прекращая перемешивания нагревают до температуры 100-110°С и выдерживают при перемешивании и этой температуре в течение 3-4 ч, отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия, полученный раствор нитрата алюминия охлаждают, а образовавшийся в растворе осадок растворяют в воде, очищенной от ионов металлов.The technical result from the implementation of the claimed group of inventions according to the first embodiment is achieved by the fact that technical aluminum hydroxide of gibbsite modification is dried at a temperature of 23-110 ° C for 5-36 hours, cooled, if necessary, to room temperature, a fraction with a particle size less than 180 microns and add with stirring an aqueous solution of 48-52% of the mass, nitric acid, taken in 90-100% molar amount from stoichiometry, without stopping stirring, heated to a temperature of 100-110 ° C and kept with stirring at this temperature for 3- 4 h, the unreacted aluminum hydroxide is filtered off, the resulting solution of aluminum nitrate is cooled, and the precipitate formed in the solution is dissolved in water purified from metal ions.
Технический результат от реализации заявленной группы изобретений по второму варианту достигается тем, что технический гидроксид алюминия гиббситной модификации подвергают сушке при температуре 23-110°С в течение 5-36 ч, охлаждают, при необходимости, до комнатной температуры, отсеивают фракцию с размером частиц менее 180 мкм, добавляют водный раствор 20-40% масс. азотной кислоты, взятой в 90-100% мольном количестве от стехиометрии, нагревают при перемешивании до температуры 100-110°С и выдерживают при этой температуре в течение 3-4 ч, отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия и полученный раствор нитрата алюминия охлаждают.The technical result from the implementation of the claimed group of inventions according to the second embodiment is achieved by the fact that technical aluminum hydroxide of gibbsite modification is dried at a temperature of 23-110 ° C for 5-36 hours, cooled, if necessary, to room temperature, a fraction with a particle size less than 180 μm, add an aqueous solution of 20-40% of the mass. nitric acid, taken in 90-100% molar amount from stoichiometry, is heated with stirring to a temperature of 100-110 ° C and kept at this temperature for 3-4 hours, unreacted aluminum hydroxide is filtered off and the resulting aluminum nitrate solution is cooled.
Технический результат от реализации заявленной группы изобретений по третьему варианту достигается тем, что в технический гидроксид алюминия гиббситной модификации добавляют водной раствор 48-52% масс. азотной кислоты, взятой в 90-100% мольном количестве от стехиометрии, перемешивают, нагревают до температуры 100-105°С, выдерживают при перемешивании и этой температуре в течение 3-4 ч, отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия, полученный раствор нитрата алюминия охлаждают, отделяют надосадочный раствор, а выпавшие кристаллы нитрата алюминия растворяют в воде, очищенной от ионов металлов.The technical result from the implementation of the claimed group of inventions according to the third embodiment is achieved by the fact that an aqueous solution of 48-52% of the mass is added to the technical aluminum hydroxide of the gibbsite modification. nitric acid, taken in 90-100% molar amount of stoichiometry, stirred, heated to a temperature of 100-105 ° C, kept under stirring at this temperature for 3-4 hours, the unreacted aluminum hydroxide is filtered off, the resulting solution of aluminum nitrate is cooled, separated the supernatant solution, and the precipitated crystals of aluminum nitrate are dissolved in water purified from metal ions.
Использование одного из вариантов обработки технического гидроксида алюминия гиббситной модификации приводит к синтезу раствора нитрата алюминия повышенной чистоты, который является промежуточным сырьем получения гидроксида алюминия методом осаждения. Раствор нитрата алюминия по варианту 1 характеризуется содержанием оксида натрия - менее 0,0150% масс. оксида железа - менее 0,0010% масс. Растворы нитрата алюминия по вариантам 2 и 3 характеризуются содержанием оксида натрия - 0,0100% масс. оксида железа - 0,0006% масс.The use of one of the processing options for commercial aluminum hydroxide of gibbsite modification leads to the synthesis of a high-purity aluminum nitrate solution, which is an intermediate raw material for obtaining aluminum hydroxide by precipitation. The aluminum nitrate solution according to option 1 is characterized by a sodium oxide content of less than 0.0150% of the mass. iron oxide - less than 0.0010% of the mass. Aluminum nitrate solutions according to options 2 and 3 are characterized by a sodium oxide content of 0.0100% by weight. iron oxide - 0.0006% of the mass.
Преимуществом заявленного способа обработки технического гидроксида алюминия гиббситной модификации, является то, что полученные растворы нитрата алюминия могут быть использованы для осаждения гидроксида алюминия бемитной, псевдобемитной или байеритной структуры повышенной чистоты для получения оксида алюминия, который используется в качестве компонента катализатора.The advantage of the claimed method of processing technical aluminum hydroxide of gibbsite modification is that the obtained solutions of aluminum nitrate can be used to precipitate aluminum hydroxide of boehmite, pseudoboehmite or bayerite structure of increased purity to obtain aluminum oxide, which is used as a catalyst component.
Важно отметить, что, согласно сведениям, приведенным в таблице 2, отделение фракции сырья с размером частиц менее 212-160 мкм, предпочтительнее менее 180 мкм, способствует повышению чистоты гидроксида алюминия, получаемого методом осаждения, практически в два раза, так как основная масса соединений железа остается во фракции с размером частиц более 180 мкм.It is important to note that, according to the information given in Table 2, the separation of the fraction of raw materials with a particle size of less than 212-160 μm, preferably less than 180 μm, contributes to an increase in the purity of aluminum hydroxide obtained by the precipitation method, practically twofold, since the bulk of the compounds iron remains in the fraction with a particle size of more than 180 microns.
Следовательно, недопустимо применение любых методов размола, растирания, диспергирования и других способов измельчения исходного сырья, что повсеместно предлагается для повышения доли прореагировавшего сырья при синтезе нитрата алюминия или алюмината натрия. Дзисько В.А, Иванова А.С. Основные методы получения активного оксида алюминия. Известия СО АН СССР, Серия Химические науки, 1985, №15, вып. 5, с. 110-119.Therefore, it is unacceptable to use any methods of grinding, grinding, dispersing and other methods of grinding the feedstock, which is universally proposed to increase the proportion of reacted feedstock in the synthesis of aluminum nitrate or sodium aluminate. Dzisko V.A., Ivanova A.S. The main methods for producing active aluminum oxide. Proceedings of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, Series of Chemical Sciences, 1985, no. 5, p. 110-119.
Измельчение фракции с размером частиц более 180 мкм приводит к переходу основных примесей во фракцию с размером частиц менее 180 мкм, что неизбежно снизит чистоту продукта осаждения.Grinding a fraction with a particle size of more than 180 μm leads to the transition of the main impurities into a fraction with a particle size of less than 180 μm, which will inevitably reduce the purity of the precipitation product.
Из таблицы 3 следует, что размол технического гидроксида алюминия в шаровой мельнице в течение 1 ч при скорости 100 об/мин приводит к следующему перераспределению примесей во фракциях.From table 3 it follows that grinding technical aluminum hydroxide in a ball mill for 1 hour at a speed of 100 rpm leads to the following redistribution of impurities in the fractions.
Из приведенных результатов видно, что часть соединений железа перешла во фракцию с размером частиц ниже 212 и более 180 мкм и, следовательно, ее уже проблематично использовать. Без размола сырья во фракции с размером частиц менее 180 мкм содержание оксида железа 0,0048-0,0065% масс. после размола 0,0172% масс., что выше более чем в два раза.It can be seen from the above results that some of the iron compounds passed into the fraction with a particle size below 212 and more than 180 microns and, therefore, it is already problematic to use it. Without grinding raw materials in a fraction with a particle size of less than 180 microns, the content of iron oxide is 0.0048-0.0065% of the mass. after grinding 0.0172 wt.%, which is more than two times higher.
Из данных таблицы 4 следует, что растирание технического гидроксида алюминия в механической ступке на прижатии 3 в течение 0,5 ч привело к следующему содержанию примесей во фракциях сырья.From the data in table 4, it follows that grinding technical aluminum hydroxide in a mechanical mortar at pressing 3 for 0.5 h led to the following content of impurities in the fractions of raw materials.
Без растирания сырья во фракции с размером частиц менее 180 мкм содержание оксида железа 0,0048-0,0065% масс., после растирания 0,0074% масс. Повышение в меньшей степени, чем при размоле в мельнице.Without grinding raw materials in a fraction with a particle size of less than 180 microns, the content of iron oxide is 0.0048-0.0065% by weight, after grinding 0.0074% by weight. The increase is less than when grinding in a mill.
Кроме того, исходное сырье - технический гидроксид алюминия довольно неоднороден по своему составу и сильно зависит от наличия или отсутствия включений в виде коричневатого песка с различным размером частиц. Средний состав технического гидроксида алюминия тем не менее соответствует паспортам качества, выдаваемым на продукт процесса Байера. Однако чистота растворов промежуточного реагента будет сильно зависеть от случайной выборки сырья. Как видно, содержание оксида железа в порциях 1 и 2 фракции более 180 мкм различается в 91 раз. Отсюда и вариативность чистоты технического гидроксида алюминия в рамках заявленной в паспорте чистоты.In addition, the feedstock, technical aluminum hydroxide, is rather heterogeneous in its composition and strongly depends on the presence or absence of inclusions in the form of brownish sand with different particle sizes. The average composition of technical aluminum hydroxide nevertheless corresponds to the quality certificates issued for the product of the Bayer process. However, the purity of intermediate reagent solutions will be highly dependent on a random sample of raw materials. As you can see, the content of iron oxide in portions 1 and 2 of fractions over 180 μm differs 91 times. Hence the variability of the purity of technical aluminum hydroxide within the purity declared in the passport.
В случае варианта 3 - использование необработанного технического гидроксида алюминия - разделение раствора нитрата алюминия на надосадочную жидкость и осадок нитрата алюминия приводит к концентрированию основных примесей в надосадочной жидкости. Кристаллы нитрата алюминия, полученные таким образом характеризуются чистотой выше квалификации «ч.д.а» (ГОСТ 3757-75). Растворение синтезированной соли в воде, очищенной от ионов металлов, приводит к осаждению из этого раствора гидроксида алюминия повышенной чистоты.In the case of option 3 - the use of untreated technical aluminum hydroxide - the separation of the aluminum nitrate solution into the supernatant liquid and the aluminum nitrate precipitate leads to the concentration of the main impurities in the supernatant liquid. The aluminum nitrate crystals obtained in this way are characterized by a purity higher than the analytical grade (GOST 3757-75). Dissolution of the synthesized salt in water purified from metal ions leads to the precipitation of high-purity aluminum hydroxide from this solution.
Иллюстрация реализации способа обработки исходного сырья - технического гидроксида алюминия гиббситной модификации для повышения чистоты гидроксида алюминия, получаемого методом осаждения, показана в следующих примерах, но ими не ограничивается.An illustration of the implementation of the method of processing the feedstock - technical aluminum hydroxide of gibbsite modification to improve the purity of aluminum hydroxide obtained by the precipitation method is shown in the following examples, but is not limited to them.
Пример 1.Example 1.
Пример иллюстрирует обработку сырья - технического гидроксида алюминия гиббситной модификации - по варианту 1.The example illustrates the processing of raw materials - technical aluminum hydroxide of gibbsite modification - according to option 1.
Технический гидроксид алюминия гиббситной модификации сушат при комнатной температуре в течение 36 ч. Отсеивают фракцию с размером частиц менее 180 мкм. 60 г навески фракции с размером частиц менее 180 мкм помещают в реактор, добавляют при перемешивании водный раствор 48% масс. азотной кислоты в 100% мольном количестве от стехиометрии, не прекращая перемешивания, нагревают до температуры 100°С и выдерживают при этой температуре в течение 4 ч. Затем перемешивание прекращают, отключают нагревание и отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия от горячего раствора нитрата алюминия. После охлаждения до комнатной температуры в растворе образуется осадок из кристаллов нитрата алюминия. Добавляют 50 мл воды, очищенной от ионов металлов и при перемешивании добиваются перехода осадка в раствор.Technical aluminum hydroxide of gibbsite modification is dried at room temperature for 36 hours. A fraction with a particle size of less than 180 μm is screened out. 60 g of a weighed portion of a fraction with a particle size of less than 180 μm is placed in a reactor, an aqueous solution of 48% of the mass is added with stirring. nitric acid in 100% molar amount from stoichiometry, without stopping stirring, is heated to a temperature of 100 ° C and kept at this temperature for 4 hours. Then the stirring is stopped, the heating is turned off and the unreacted aluminum hydroxide is filtered off from the hot solution of aluminum nitrate. After cooling to room temperature, a precipitate of aluminum nitrate crystals forms in the solution. Add 50 ml of water purified from metal ions and, with stirring, achieve the transition of the precipitate into solution.
Содержание в растворе нитрата алюминия оксида натрия - 0,0143 масс. %, оксида железа - 0,0007 масс. %.The content of sodium oxide aluminum nitrate in the solution is 0.0143 wt. %, iron oxide - 0.0007 wt. %.
Пример 2.Example 2.
Пример иллюстрирует обработку сырья - технического гидроксида алюминия гиббситной модификации - по варианту 1.The example illustrates the processing of raw materials - technical aluminum hydroxide of gibbsite modification - according to option 1.
Технический гидроксид алюминия гиббситной модификации подвергают сушке при температуре 60°С в течение 10 ч. Охлаждают до комнатной температуры. Отсеивают фракцию с размером частиц менее 180 мкм. 60 г навески фракции с размером частиц менее 180 мкм помещают в реактор, добавляют при перемешивании водный раствор 52% масс. азотной кислоты в 90% мольном количестве от стехиометрии, не прекращая перемешивания, нагревают до температуры 110°С и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч. Затем перемешивание прекращают, отключают нагревание и отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия от горячего раствора нитрата алюминия. После охлаждения до комнатной температуры в растворе образуется осадок из кристаллов нитрата алюминия. Добавляют 50 мл воды, очищенной от ионов металлов и при перемешивании добиваются перехода осадка в раствор.Technical aluminum hydroxide of gibbsite modification is subjected to drying at a temperature of 60 ° C for 10 hours. Cooled to room temperature. A fraction with a particle size of less than 180 μm is screened out. 60 g of a weighed portion of a fraction with a particle size of less than 180 μm is placed in a reactor, an aqueous solution of 52% of the mass is added with stirring. nitric acid in 90% molar amount from stoichiometry, without stopping stirring, is heated to a temperature of 110 ° C and kept at this temperature for 3 hours. Then the stirring is stopped, the heating is turned off and unreacted aluminum hydroxide is filtered from the hot solution of aluminum nitrate. After cooling to room temperature, a precipitate of aluminum nitrate crystals forms in the solution. Add 50 ml of water purified from metal ions and, with stirring, achieve the transition of the precipitate into solution.
Содержание в растворе нитрата алюминия оксида натрия - 0,0145% масс., оксида железа - 0,0008% масс.The content in the solution of aluminum nitrate sodium oxide - 0.0145% wt., Iron oxide - 0.0008% wt.
Пример 3.Example 3.
Пример иллюстрирует обработку сырья - технического гидроксида алюминия гиббситной модификации - по варианту 1.The example illustrates the processing of raw materials - technical aluminum hydroxide of gibbsite modification - according to option 1.
Технический гидроксид алюминия гиббситной модификации подвергают сушке при температуре 110°С в течение 5 ч. Охлаждают до комнатной температуры. Отсеивают фракцию с размером частиц менее 180 мкм. 60 г навески фракции с размером частиц менее 180 мкм помещают в реактор, добавляют при перемешивании водный раствор 50% масс. азотной кислоты в 90% мольном количестве от стехиометрии, не прекращая перемешивания, нагревают до температуры 110°С и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч. Затем перемешивание прекращают, отключают нагревание и отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия от горячего раствора нитрата алюминия. После охлаждения до комнатной температуры в растворе образуется осадок из кристаллов нитрата алюминия. Добавляют 50 мл воды, очищенной от ионов металлов и при перемешивании добиваются перехода осадка в раствор.Technical aluminum hydroxide gibbsite modification is subjected to drying at a temperature of 110 ° C for 5 h. Cooled to room temperature. A fraction with a particle size of less than 180 μm is screened out. 60 g of a weighed portion of a fraction with a particle size of less than 180 μm is placed in a reactor, an aqueous solution of 50% of the mass is added with stirring. nitric acid in 90% molar amount from stoichiometry, without stopping stirring, is heated to a temperature of 110 ° C and kept at this temperature for 3 hours. Then the stirring is stopped, the heating is turned off and unreacted aluminum hydroxide is filtered from the hot solution of aluminum nitrate. After cooling to room temperature, a precipitate of aluminum nitrate crystals forms in the solution. Add 50 ml of water purified from metal ions and, with stirring, achieve the transition of the precipitate into solution.
Содержание в растворе нитрата алюминия оксида натрия -0,0144 масс. %, оксида железа - 0,0007 масс. %.The content in the solution of aluminum nitrate sodium oxide -0.0144 wt. %, iron oxide - 0.0007 wt. %.
Пример 4.Example 4.
Пример иллюстрирует обработку сырья - технического гидроксида алюминия гиббситной модификации - по варианту 2.The example illustrates the processing of raw materials - technical aluminum hydroxide of gibbsite modification - according to option 2.
Технический гидроксид алюминия гиббситной модификации подвергают сушке при комнатной температуре в течение 35 ч. Отсеивают фракцию с размером частиц менее 180 мкм. 60 г навески фракции с размером частиц менее 180 мкм помещают в реактор, добавляют водный раствор 20% масс. азотной кислоты в мольном количестве 100% от стехиометрии. Нагревают при перемешивании до температуры 100°С и выдерживают при этой температуре в течение 4 ч. Затем перемешивание прекращают и отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия. Раствор нитрата алюминия охлаждают до комнатной температуры.Technical aluminum hydroxide of gibbsite modification is subjected to drying at room temperature for 35 hours. A fraction with a particle size of less than 180 μm is screened out. 60 g of a weighed portion of a fraction with a particle size of less than 180 μm is placed in a reactor, an aqueous solution of 20% of the mass is added. nitric acid in a molar amount of 100% of the stoichiometry. The mixture is heated with stirring to a temperature of 100 ° C and kept at this temperature for 4 hours. Then the stirring is stopped and the unreacted aluminum hydroxide is filtered off. The aluminum nitrate solution is cooled to room temperature.
Содержание в растворе оксида натрия - 0,0083% масс, оксида железа - 0,0004% масс.The content in the solution of sodium oxide is 0.0083% by weight, iron oxide is 0.0004% by weight.
Пример 5.Example 5.
Пример иллюстрирует обработку сырья - технического гидроксида алюминия гиббситной модификации - по варианту 2.The example illustrates the processing of raw materials - technical aluminum hydroxide of gibbsite modification - according to option 2.
Технический гидроксид алюминия гиббситной модификации сушат при температуре 55°С в течение 11 ч. Охлаждают до комнатной температуры. Отсеивают фракцию с размером частиц менее 180 мкм. 60 г навески фракции с размером частиц менее 180 мкм помещают в реактор, добавляют при перемешивании водный раствор 30% масс. азотной кислоты в 100% мольном количестве от стехиометрии, не прекращая перемешивания, нагревают до температуры 110°С и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч. Затем перемешивание прекращают, отключают нагревание и отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия от горячего раствора нитрата алюминия. После охлаждения до комнатной температуры в растворе образуется осадок из кристаллов нитрата алюминия. Добавляют 50 мл воды, очищенной от ионов металлов и при перемешивании добиваются перехода осадка в раствор. Содержание в растворе нитрата алюминия охлаждают до комнатной температуры.Technical aluminum hydroxide of gibbsite modification is dried at 55 ° C for 11 hours. Cool to room temperature. A fraction with a particle size of less than 180 μm is screened out. 60 g of a weighed portion of a fraction with a particle size of less than 180 microns is placed in a reactor, an aqueous solution of 30% of the mass is added with stirring. nitric acid in 100% molar amount from stoichiometry, without stopping stirring, is heated to a temperature of 110 ° C and kept at this temperature for 3 hours. Then the stirring is stopped, the heating is turned off and unreacted aluminum hydroxide is filtered from the hot solution of aluminum nitrate. After cooling to room temperature, a precipitate of aluminum nitrate crystals forms in the solution. Add 50 ml of water purified from metal ions and, with stirring, achieve the transition of the precipitate into solution. The content of aluminum nitrate in the solution is cooled to room temperature.
Содержание в растворе оксида натрия - 0,0068 масс. %, оксида железа - 0,0005 масс. %.The content of sodium oxide in the solution is 0.0068 wt. %, iron oxide - 0.0005 wt. %.
Пример 6.Example 6.
Пример иллюстрирует обработку сырья - технического гидроксида алюминия гиббситной модификации - по варианту 2.The example illustrates the processing of raw materials - technical aluminum hydroxide of gibbsite modification - according to option 2.
Технический гидроксид алюминия гиббситной модификации подвергают сушке при температуре 105°С в течение 6 ч. Охлаждают до комнатной температуры. Отсеивают фракцию с размером частиц менее 180 мкм. 60 г навески фракции с размером частиц менее 180 мкм помещают в реактор, добавляют водный раствор 40% масс. азотной кислоты в мольном количестве 90% от стехиометрии. Тщательно перемешивают и нагревают при перемешивании до температуры 105°С и перемешивают при этой температуре в течение 3,5 ч. Затем перемешивание прекращают и отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия. Полученный раствор нитрата алюминия охлаждают до комнатной температуры.Technical aluminum hydroxide gibbsite modification is subjected to drying at a temperature of 105 ° C for 6 hours, Cooled to room temperature. A fraction with a particle size of less than 180 μm is screened out. 60 g of a weighed portion of a fraction with a particle size of less than 180 μm is placed in a reactor, an aqueous solution of 40% of the mass is added. nitric acid in a molar amount of 90% of the stoichiometry. Stir thoroughly and heat with stirring to a temperature of 105 ° C and stir at this temperature for 3.5 hours. Then the stirring is stopped and unreacted aluminum hydroxide is filtered off. The resulting aluminum nitrate solution is cooled to room temperature.
Содержание в растворе оксида натрия - 0,0075% масс., оксида железа - 0,0005% масс.The content in the solution of sodium oxide is 0.0075% by weight, iron oxide is 0.0005% by weight.
Пример 7.Example 7.
Пример иллюстрирует обработку сырья - технического гидроксида алюминия гиббситной модификации - по варианту 3.The example illustrates the processing of raw materials - technical aluminum hydroxide of gibbsite modification - according to option 3.
60 г технического гидроксида алюминия гиббситной модификации (в пересчете на сухое вещество) без предобработки помещают в реактор, добавляют водный раствор 48% масс. азотной кислоты в 100% мольном количестве от стехиометрии. Тщательно перемешивают, и нагревают до температуры 105°С, выдерживают при перемешивании и этой температуре в течение 3,5 ч. Затем перемешивание прекращают, раствор отфильтровывают от непрореагировавшего гидроксида алюминия. Полученный раствор нитрата алюминия охлаждают до комнатной температуры и отделяют надосадочный Содержание в растворе нитрата алюминия оксида натрия - 0,0041% масс., оксида железа - 0,0004% масс.60 g of technical aluminum hydroxide gibbsite modification (in terms of dry matter) without pretreatment is placed in a reactor, add an aqueous solution of 48% of the mass. nitric acid in 100% molar quantity from stoichiometry. Mix thoroughly, and heat to a temperature of 105 ° C, incubate with stirring at this temperature for 3.5 hours. Then the stirring is stopped, the solution is filtered from unreacted aluminum hydroxide. The resulting aluminum nitrate solution is cooled to room temperature and the supernatant is separated. The content of sodium oxide in the aluminum nitrate solution is 0.0041% by weight, iron oxide is 0.0004% by weight.
Пример 8.Example 8.
Пример иллюстрирует обработку сырья - технического гидроксида алюминия - по варианту 3.The example illustrates the processing of raw materials - technical aluminum hydroxide - according to option 3.
60 г технического гидроксида алюминия гиббситной модификации (в пересчете на сухое вещество) без предобработки помещают в реактор, добавляют водный раствор 52% масс. азотной кислоты в 90% мольном количестве от стехиометрии. Тщательно перемешивают, и нагревают до температуры 100°С, выдерживают при перемешивании и этой температуре в течение 4 ч. Затем перемешивание прекращают и раствор отфильтровывают от непрореагировавшего гидроксида алюминия. Полученный раствор нитрата алюминия охлаждают до комнатной температуры и отделяют надосадочный раствор. Выпавшие кристаллы нитрата алюминия растворяют в 100 мл воды, очищенной от ионов металлов.60 g of technical aluminum hydroxide gibbsite modification (in terms of dry matter) without pretreatment is placed in a reactor, add an aqueous solution of 52% of the mass. nitric acid in 90% molar quantity from stoichiometry. Mix thoroughly, and heat up to a temperature of 100 ° C, incubate with stirring at this temperature for 4 hours. Then, stirring is stopped and the solution is filtered from unreacted aluminum hydroxide. The resulting aluminum nitrate solution is cooled to room temperature and the supernatant solution is separated. The precipitated crystals of aluminum nitrate are dissolved in 100 ml of water purified from metal ions.
Содержание в растворе нитрата алюминия оксида натрия - 0,0056% масс., оксида железа - 0,0006% масс.The content in the solution of aluminum nitrate sodium oxide - 0.0056% wt., Iron oxide - 0.0006% wt.
Пример 9 (сравнительный).Example 9 (comparative).
Для варианта 1 - отличие в том, что сырье используют без обработки - не проводят отсев фракции с размером частиц менее 180 мкм.For option 1 - the difference is that the raw material is used without processing - the fraction with a particle size of less than 180 microns is not screened.
Для варианта 3 - отличие в том, что не отделяют надосадочную жидкость от осадка нитрата алюминия.For option 3, the difference is that the supernatant liquid is not separated from the aluminum nitrate precipitate.
60 г технического гидроксида алюминия гиббситной модификации (в пересчете на сухое вещество) помещают в реактор, добавляют водный раствор 50% масс. азотной кислоты в 100% мольном количестве от стехиометрии. При тщательном перемешивании нагревают до температуры 100°С и перемешивают при этой температуре в течение 4 ч. Затем перемешивание прекращают, отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия. После охлаждения до комнатной температуры в растворе образуется осадок из кристаллов нитрата алюминия. Выпавшие кристаллы нитрата алюминия растворяют в 50 мл воды, очищенной от ионов металлов.60 g of technical aluminum hydroxide gibbsite modification (in terms of dry matter) is placed in a reactor, add an aqueous solution of 50% of the mass. nitric acid in 100% molar quantity from stoichiometry. With thorough stirring, the mixture is heated to a temperature of 100 ° C and stirred at this temperature for 4 hours. Then the stirring is stopped, the unreacted aluminum hydroxide is filtered off. After cooling to room temperature, a precipitate of aluminum nitrate crystals forms in the solution. The precipitated crystals of aluminum nitrate are dissolved in 50 ml of water purified from metal ions.
Содержание в растворе нитрата алюминия оксида натрия - 0,0208 масс. %, оксида железа - 0,0011 масс. %.The content of sodium oxide aluminum nitrate in the solution is 0.0208 wt. %, iron oxide - 0.0011 wt. %.
Пример 10 (сравнительный).Example 10 (comparative).
Для варианта 2. Сырье используют без обработки - не проводят отсев фракции с размером частиц менее 180 мкм.For option 2. The raw material is used without treatment - the fraction with a particle size of less than 180 microns is not screened.
60 г технического гидроксида алюминия гиббситной модификации (в пересчете на сухое вещество) помещают в реактор, добавляют водный раствор 20% масс. азотной кислоты в 90% мольном количестве от стехиометрии. Тщательно перемешивают, нагревают при перемешивании до температуры 100°С и перемешивают при этой температуре в течение 4 ч. Затем перемешивание прекращают, отфильтровывают непрореагировавший гидроксид алюминия, полученный раствор нитрата алюминия охлаждают до комнатной температуры.60 g of technical aluminum hydroxide gibbsite modification (in terms of dry matter) is placed in a reactor, add an aqueous solution of 20% of the mass. nitric acid in 90% molar quantity from stoichiometry. Stir thoroughly, heat with stirring to a temperature of 100 ° C and stir at this temperature for 4 hours. Then the stirring is stopped, unreacted aluminum hydroxide is filtered off, the resulting aluminum nitrate solution is cooled to room temperature.
Содержание в растворе нитрата алюминия оксида натрия - 0,0116 масс. %, оксида железа - 0,0011 масс. %.The content of sodium oxide aluminum nitrate in the solution is 0.0116 wt. %, iron oxide - 0.0011 wt. %.
Сводные данные по обработке технического гидроксида алюминия гиббситной модификации с получением растворов нитрата алюминия по примерам 1-10, приведены в таблице 5.Summary data on the processing of technical aluminum hydroxide gibbsite modification to obtain solutions of aluminum nitrate in examples 1-10 are shown in table 5.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020130004A RU2750734C1 (en) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Method for processing technical aluminum hydroxide of gibbsite modification for preparation of aluminum hydroxyl by precipitation (options) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020130004A RU2750734C1 (en) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Method for processing technical aluminum hydroxide of gibbsite modification for preparation of aluminum hydroxyl by precipitation (options) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2750734C1 true RU2750734C1 (en) | 2021-07-01 |
Family
ID=76755788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020130004A RU2750734C1 (en) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Method for processing technical aluminum hydroxide of gibbsite modification for preparation of aluminum hydroxyl by precipitation (options) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2750734C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2202516C1 (en) * | 2002-04-29 | 2003-04-20 | Калиниченко Иван Иванович | Method of production of aluminum oxide |
| US6576204B2 (en) * | 2000-02-04 | 2003-06-10 | Haldor Topsoe A/S | Process for the production of alumina |
| RU2362620C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-27 | Открытое акционерное общество "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза" (ОАО "АЗКиОС") | Manufacturing method of aluminium oxide, used in capacity of carrier of catalyst for hydrofining |
| RU2480413C2 (en) * | 2011-07-27 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Акрон" | Method of purifying acidic salt solutions containing aluminium nitrate from iron |
-
2020
- 2020-09-11 RU RU2020130004A patent/RU2750734C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6576204B2 (en) * | 2000-02-04 | 2003-06-10 | Haldor Topsoe A/S | Process for the production of alumina |
| RU2202516C1 (en) * | 2002-04-29 | 2003-04-20 | Калиниченко Иван Иванович | Method of production of aluminum oxide |
| RU2362620C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-27 | Открытое акционерное общество "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза" (ОАО "АЗКиОС") | Manufacturing method of aluminium oxide, used in capacity of carrier of catalyst for hydrofining |
| RU2480413C2 (en) * | 2011-07-27 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Акрон" | Method of purifying acidic salt solutions containing aluminium nitrate from iron |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9889428B2 (en) | Ceria zirconia alumina composition with enhanced thermal stability | |
| CN101687661B (en) | High specific surface area mixed oxide of cerium and of another rare earth, preparation method and use in catalysis | |
| US5064628A (en) | Novel ceric oxides and preparation thereof | |
| KR100383313B1 (en) | Method of manufacturing pseudo-boehmite | |
| CN102092749A (en) | Preparation method of boehmite | |
| US2280650A (en) | Manufacture of catalysts | |
| WO2001056951A1 (en) | Alumina composition, method for preparation thereof and use thereof | |
| Stolzenburg et al. | Fractal growth of ZrO 2 nanoparticles induced by synthesis conditions | |
| RU2712601C1 (en) | Method of producing fine powder of aluminum monohydroxide with pseudo-boehmite structure | |
| RU2750734C1 (en) | Method for processing technical aluminum hydroxide of gibbsite modification for preparation of aluminum hydroxyl by precipitation (options) | |
| RU2694751C2 (en) | Gel with high degree of dispersibility and method of its production | |
| RU2362620C1 (en) | Manufacturing method of aluminium oxide, used in capacity of carrier of catalyst for hydrofining | |
| CN116528978A (en) | Silica-alumina composition comprising 1-30 wt% crystalline basic ammonium aluminum carbonate and process for preparing the same | |
| RU2758848C1 (en) | Reagent for producing aluminium hydroxide by the precipitation method and method for producing aluminium hydroxide by the precipitation method using the reagent (variants) | |
| CN1861524A (en) | Preparation tech. for producing pseudoboehmite | |
| CN104340997A (en) | A preparing method of large-pore diameter aluminium oxide | |
| RU2432318C1 (en) | Method of producing powdered aluminium hydroxide (versions) and aluminium oxide | |
| CN103288114A (en) | Preparation method of high-purity aluminum oxide | |
| CN1069886C (en) | Mullite synthesizing method | |
| JPS5969424A (en) | Manufacture of alumina having low bulk density | |
| RU2472707C1 (en) | Method of producing titanium dioxide | |
| RU2558891C2 (en) | Method of obtaining aluminium monohydroxide powder of pseudoboehmite structure | |
| CN110304644B (en) | Method for producing high-purity high-viscosity pseudo-boehmite | |
| Dash et al. | Additive action on boehmite precipitation in sodium aluminate solution | |
| CN114349033B (en) | Alumina containing crystal water and preparation method thereof |