Способ получения мелкодисперсного гидроксида алюминия

 

Использование: в производстве глинозема . Сущность: затравочный гидроксид алюминия нагревают до 3000 - 500°С со скоростью 500 - 15000°С/с. Вводят его в алюминатный раствор и выдерживают при температуре 70-105°С в течение 5-30 ч, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (I I) (sI)s С 01 F 7/14

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5035512/26 (22) 01.04.92 (46) 30.08.93. Бюл. М 32

{71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) В.Г.Тесля, И.В.Давыдов, P.Ñ.Âîëêîeà и Г.В.Телятников и К.В.Козин (73) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (56) Патент Ф РГ hh 3324003, кл. С 01 F 7/34, опублик. 1985.

Заявка Великобритании N. 2130191, кл.

С 01 F 7/18, опублик. 1984.

Изобретение относится к производству гидроксида алюминия.

В основу изобретения положена задача разработать такой способ обработки гидроксида алюминия, который позволил бы получить высокодисперсную затравку без использования традиционных методов измельчения, что обеспечит высокое качество товарного продукта и уменьшит затраты на его получение.

Нагрев гидроксида алюминия до 300—

500 С со скоростью нагрева 500 — 150G C/с и последующее смешение полученного частично прокаленного материала со щелочным или щелочно-алюминатным раствором ()беспечивает эффективное измельчание исходного гидроксида алюминия и получение мелкокристаллической затравки с высокой эатравочной активностью.

Исследования показали, что при нагреве гидроксид алюминия до 300 — 500 С с высокой скоростью образуется глиноэемсодержащий материал, состоящий из аморфного гидроксида алюминия различной (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ (57) Использование: в производстве глинозема, Сущность; затравочный гидроксид алюминия нагревают до 3000 — 500 С со скоростью 500 — 15000 С/с. Вводят его в алюминатный раствор и выдерживают при температуре 70 — 105ОС в течение 5 — 30 ч.

1 табл. степени дегидратации. Частицы гидроксида алюминия, полученного из алюминатных растворов представлены агрегатами, состоящими из отдельных монокристаллов размером 2 — 5 мкм. В обычных условиях агрегаты имеют прочную структуру и не разрушаются.

При быстром нагреве до 300 — 500ОC е местах соединения монокристаллов образуется аморфиый гидроксид алюминия типа псевдобемйта, который, в отличие от д1)угих форм гидроксидов и оксидов алюминия, хорошо растворяется даже в пересыщенных по оксиду алюминия алюминатных растворах. При этом агрегаты, имеющие первоначальный размер 40 — 80 мкм и более, "рассыпаются" на отдельные монокристаллы.

Максимальный эффект достигается при нагреве гидроксида алюминия со скоростью

500- 1500 С/с до температуры 300- 500 С.

При снижении температуры ниже 300ОС и.повышении выше 500 С обработанный материал практически не измельчается.

1838239

При снижении скорости нагрева ниже

500 С/с аморфный псевдобемит не образуется и эффект измельчения не наблюдается.

При повышении скорости нагрева выше

1500 С/с образование аморфного псевдобемита происходит не только в местах соединения монокристаллов в агрегат, но и монокристаллах, При этом уменьшается выход мелкодисперсной затравки и, соответственно, выход готового продукта.

При уменьшении температуры затравочной суспензии ниже 70 С эффективность измельчения уменьшается. При повышении температуры выше 105 С происходит интенсивное растворение затравки и снижается выход готового продукта, При уменьшении времени выдержки суспензии меньше 5 часов в затравке остаются не разрушенные агрегаты. Повышение времени выдержки выше 30 ч нецелесообразно, т.к. не сказывается на крупности осадка.

Способ может быть реализован с использованием в качестве растворителя не только алюминатных, но щелочных идругих растворов.

Использование пересыщенных алюминатных растворов повышает массовый выход измельченной затравки, т.е, в них практически не растворяются никакие другие формы гидроксида алюминия кроме псевдобемита, хотя возможно использование и других реагентов, например, растворов щелочей и кислот, Сравнение данных многократных экспериментов дает основание утверждать, что нагрев. гидроксида алюминия со скоростью 500 — 1500 С/с до температуры 300—

500 С/с последующей обработкой полученного материл алюмийатным раствором при температуре 70 — 105 С в течение 5 — 30 ч позволяет разрушить агрегаты гидроксида алюминия на отдельные монокристаллы, которые обладают высокой дисперсностью и затравочной активностью.

Заявленный способ получения мелкодисперсного гидроксида алюминия может быть реализован с использованием приме няемого-на отечественных заводах оборудования кальцинации в вихревом слое.

Промышленная применимость способа подтвержается нижеприведенными примерами практического осуществления, 40

Формула изобретения

Способ получения мелкодисперсного гидроксида алюминия, включающий смешение затравочного гидроксида алюминия с айоминатным раствором, выдержку полученной суспензии при перемешивании, отделение гидроксида алюминия от маточного раствора, отличающийся тем, что затравочный гидроксид алюминия перед

Смешением с алюминатным раствором нагревают до 300 — 500 С со скоростью 500—

1500 С/с, полученную суспензию выдерживают при температуре 70 — 105 С в течение

5 — 30 ч.

Пример 1, 0,1 кг гидроксида алюминия со средним размером частиц 62 мкм нагрели до температуры 500 С скоростью

1000 С/с, Обработку гидроксида алюминия производили в лабораторной печи со встро.енной в нее фарфоровой трубкой, Скорость нагрева и конечную температуру материала регулировали изменением скорости продувания материала через печь и температурой

10 печи.

Обработанный материал (75 г) смешивали с 0,2 л алюминатного раствора, содержащего, г/л: Naz0z — 130,9; AlzOa — 137,2.

Полученную суспензию выдерживали при

15 температуре 90 С в течение 10 часов. Средний размер частиц в суспензии составил

5,4 мкм. Анализ фазового состава осадка показал, что он состоит из гиббсита. После выдержки суспензию смешивали с 0,8 л

20 алюминатного раствора, охлаждали до температуры 60 С и выдержали при перемешивании в течение 48 ч.

Выход мелкодисперсного гидроксида алюминия составил 198,2 г, Средний размер

25 частиц в конечном осадке — 5,4 мкм.

Результаты опытов в пределах заявленных режимов, их оптимальных и запредельных значений представлены в таблице, h Как следует из данных, приведенных в

30 таблице, максимальный эффект в измельчении затравки и наименьший размер частиц гидроксида алюминия достигается при нагреве его до температуры 300 — 500 С со скоростью 500 — 1500 С/с, смешении обра35 ботанного материала с алюминатным раствором при температуре 70 — 105 С и выдержке полученной суспензии в течение

5 — 30 ч.

1838239

Время вы- Средний держки, ч размер затравки, мкм

Выход мелкодисперсного гидро ксида алюминия, г/л

Номер опыта

Температура суспензии, С

Темпе ратура обработки в печи, ОС

Скорость нагрева, С/с

182,4

198,2. 121,1

186,5

184,1

179,5

199,4

118.1

176,5

198.8

197,5

199,2

Составитель В. Тесля

Техред М,Моргентал

Редактор С. Кулакова

Корректор Н. Ревская

Заказ 2897 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

8

10 . 11

12

t3

14

16

500

1000

5

58,4

8,6

4,5

49,8

51,4

7,2

6,1

38,5

41,8

9,2

4,5

3,8

55,2

11,4

4,1

4,0

4,0