Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом и обладающий большой площадью поверхности

Настоящие изобретения относятся к полученному пламенным гидролизом порошкообразному оксиду алюминия. Оксид алюминия характеризуется площадью поверхности БЭТ, равной от 100 до 250 м2/г, впитывание дибутилфталата составляет от 50 до 450 г/100 г порошкообразного оксида алюминия. На полученных с помощью ТЭМ изображениях высокого разрешения у него обнаруживаются только кристаллические первичные частицы. Оксид алюминия получают путем испарения хлорида алюминия, подачи его паров в камеру смешивания с помощью газа-носителя. Независимо от этого в камеру смешивания подают водород, первичный воздух, который необязательно может быть обогащен кислородом и/или необязательно предварительно подогрет. Смесь паров хлорида алюминия, водорода и воздуха поджигают горелкой, при этом пламя заполняет всю реакционную камеру, защищенную от доступа воздуха окружающей среды. После этого твердое вещество отделяют от газообразных веществ и затем обрабатывают его паром и необязательно воздухом. Изобретения позволяют получить более качественный оксид алюминия и использовать его в качестве впитывающего чернила вещества в средах для струйной печати, в качестве абразива в дисперсиях для полирования оксидных и металлических покрытий. 6 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

 

Настоящее изобретение относится к полученному пламенным гидролизом порошкообразному оксиду алюминия и к его получению и применению.

Получение порошкообразного оксида алюминия пирогенными способами является известным. Пирогенные способы включают пламенный гидролиз, при котором галогенид алюминия, обычно хлорид алюминия, гидролизуется при высоких температурах с образованием оксида алюминия и хлористоводородной кислоты по уравнению 1:

2AlCl3+3H2O -> Al2O3+6HCl (уравнение 1);

4AlCl3+3O2 -> 2Al2O3+6Cl2 (уравнение 2).

В частности, таким способом получают оксид алюминия С, Degussa AG. Оксид алюминия С обладает площадью поверхности, равной примерно 90 м2/г.

Другим порошкообразным оксидом алюминия, полученным пламенным гидролизом, является порошок, выпускающийся фирмой Cabot. Он обладает площадью поверхности БЭТ (определенной по изотерме Брунауэра-Эметта-Теллера), равной 55 м2/г, и содержит примерно 56% кристаллической тета- и 20% бета-модификации, а также 24% аморфных компонентов.

В ЕР-А-1083151 описан порошкообразный оксид алюминия, обладающий площадью поверхности БЭТ, равной более 115 м2/г, и этот порошок одновременно обладает индексом Сирса, равным более 8 мл/2 г, и способностью впитывать дибутилфталат, которую нельзя определить. В частности, описан порошок, обладающий площадью поверхности БЭТ, равной 121 м2/г, и индексом Сирса, равным 9,38 мл/2 г.

В US 3663283 описан способ получения порошкообразных оксидов металлов с помощью пламенного гидролиза. Хотя приведен пример, относящийся к оксиду алюминия, оксид алюминия описан только как тонкоизмельченный и обладающий узким распределением частиц по размерам. Другие подробности не приведены.

В US 5527423 заявлена дисперсия, которая содержит осажденный оксид алюминия или оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом и обладающий площадью поверхности БЭТ, равной от 40 до 430 м2/г. Однако не раскрыт способ, которым получены такие порошкообразные оксиды алюминия. В примерах раскрыты порошкообразные оксиды алюминия, обладающие площадью поверхности БЭТ только в узком диапазоне, составляющем от 55 до 100 м2/г.

В ЕР-А-1256548 раскрыты частицы оксида алюминия, обладающие средним диаметром первичных частиц, равным от 5 до 100 нм, и средним диаметром агрегата, равным от 50 до 80 нм. Частицы могут быть аморфными или кристаллическими. Доля частиц крупнее 45 мкм предпочтительно составляет 0,05 мас.% или менее. Сообщают, что эти частицы оксида алюминия можно получить газофазной реакцией хлорида алюминия с кислородом и/или паром, причем реагенты предварительно нагреты, при температурах, равных примерно 800°С, с последующим отделением полученного таким образом оксида алюминия от газообразных веществ. В качестве окислительных реагентов в реакции следует использовать кислород, воду и смеси кислород/вода.

Однако реакция является газофазной и не является ни пламенным гидролизом, ни пламенным окислением. Порошок, полученный в соответствии с ЕР-А-1256548, обладает не такими характеристиками, как порошок, полученный пламенным гидролизом или пламенным окислением. Например, доля хлорида может достигать нескольких мас.%. Порошок может обладать нежелательным серым цветом, что можно приписать наличию оксихлорида алюминия, образовавшегося вследствие неполной реакции хлорида алюминия.

Известно много возможных способов применения порошкообразного оксида алюминия. Его используют в бумажной промышленности, в частности в бумаге для струйной печати. Порошкообразный оксид алюминия, в частности, влияет на блеск, яркость цвета, адгезию и впитывание чернил. Возрастающая потребность в бумаге для струйной печати требует улучшения этих характеристик.

Порошкообразный оксид алюминия также применяется в качестве абразива в дисперсиях для полирования оксидных и металлических покрытий в электронной промышленности (химико-механическое полирование, ХМП). И в этом случае усиливающаяся миниатюризация требует специальных абразивов, которые позволяют без царапания полировать поверхности нанометрового диапазона.

Настоящее изобретение относится к порошкообразному оксиду алюминия, который соответствует увеличивающейся потребности в областях струйной печати и ХМП. В частности, должно быть возможно легкое включение порошков в дисперсии при высоких степенях наполнения. Другим объектом настоящего изобретения является способ получения такого порошка.

Настоящее изобретение относится к порошкообразному оксиду алюминия, полученному пламенным гидролизом и содержащему агрегаты первичных частиц, каковой порошок характеризуется тем, что

- он обладает площадью поверхности БЭТ, равной от 100 до 250 м2/г,

- впитывание дибутилфталата составляет от 50 до 450 г/(100 г порошкообразного оксида алюминия),

- на полученных с помощью ТЭМ (трансмиссионная электронная микроскопия) изображениях высокого разрешения у него обнаруживаются только кристаллические первичные частицы.

Порошкообразный оксид алюминия, предлагаемый в настоящем изобретении, предпочтительно обладает плотностью групп ОН, равной от 8 до 12 ОН/нм2.

Содержание хлорида в порошкообразном оксиде алюминия, предлагаемом в настоящем изобретении, предпочтительно составляет менее 1,5 мас.%.

Также предпочтительно, чтобы доля частиц, обладающих диаметром, превышающим 45 мкм, находилась в диапазоне от 0,0001 до 0,05 мас.%.

Также можно отдать предпочтение порошкообразному оксиду алюминия, предлагаемому в настоящем изобретении, который на рентгенограмме обладает интенсивностью, выраженной в количестве подсчитанных импульсов, составляющей более 50 при угле 2-тета, равном 67°.

Такой порошкообразный оксид алюминия может обладать сигналами гамма-, тета- и/или дельта-оксида алюминия на рентгенограмме, причем сигнал гамма-оксида алюминия обычно является самым интенсивным.

Также возможно, что порошкообразный оксид алюминия, предлагаемый в настоящем изобретении, на рентгенограмме обладает сигналами с интенсивностью, выраженной в количестве подсчитанных импульсов, составляющей менее 50 при угле 2-тета, равном 67°. Такой порошок по рентгенографическим данным является аморфным в наибольшей возможной степени.

Можно отдать предпочтение порошкообразному оксиду алюминия,

- у которого площадь поверхности БЭТ составляет от 120 до 200 м2/г, впитывание дибутилфталата составляет от 150 до 350 г/(100 г порошкообразного оксида алюминия), плотность групп ОН составляет от 8 до 12 ОН/нм2,

- который на полученных с помощью ТЭМ изображениях высокого разрешения обнаруживает только кристаллические частицы,

- который на рентгенограмме обладает сигналами с интенсивностью, выраженной в количестве подсчитанных импульсов, составляющей более 50 при угле 2-тета, равном 67°, и обладает сигналами гамма-, тета- и/или дельта-оксида алюминия.

В таком порошке особенно предпочтительно, если площадь поверхности БЭТ составляет от 125 до 150 м2/г.

Также можно отдать предпочтение порошкообразному оксиду алюминия,

- у которого площадь поверхности БЭТ составляет от 120 до 200 м2/г, впитывание дибутилфталата составляет от 150 до 350 г/(100 г порошкообразного оксида алюминия), плотность групп ОН составляет от 8 до 12 ОН/нм2, каковой порошок

- на полученных с помощью ТЭМ изображениях высокого разрешения обнаруживает только кристаллические частицы и

- на рентгенограмме обладает сигналами с интенсивностью, выраженной в количестве подсчитанных импульсов, составляющей менее 50 при угле 2-тета, равном 67°.

В случае такого порошка особенно предпочтительно, если площадь поверхности БЭТ составляет от 135 до 190 м2/г.

Настоящее изобретение также относится к способу получения порошкообразного оксида алюминия, предлагаемого в настоящем изобретении, в котором

- хлорид алюминия испаряют, пары подают в камеру смешивания с помощью газа-носителя, и

- независимо от этого водород, воздух (первичный воздух), который необязательно может быть обогащен кислородом и/или необязательно предварительно подогрет, подают в камеру смешивания, затем

- смесь паров хлорида алюминия, водорода и воздуха поджигают горелкой, и пламя заполняет всю реакционную камеру, защищенную от доступа воздуха окружающей среды,

- после этого твердое вещество отделяют от газообразных веществ и

- затем твердое вещество обрабатывают паром и необязательно воздухом,

- скорость выхода реакционной смеси из камеры смешивания в реакционную камеру составляет не менее 10 м/с,

- значение параметра лямбда составляет от 1 до 10 и

- значение параметра гамма составляет от 1 до 15.

Структуру порошкообразных оксидов алюминия, предлагаемых в настоящем изобретении, с точки зрения их кристаллического или аморфного состояния, определяемого с помощью рентгенографии, можно регулировать путем изменения концентрации хлорида алюминия в газовом потоке. Высокие концентрации оксида алюминия в газовом потоке приводят к порошку, кристаллическому по данным рентгенографии.

Определение того, какая концентрация хлорида алюминия является высокой, зависит от конструкции реактора; диапазон, составляющий от 0,2 до 0,6 кг AlCl33 газа, можно использовать в качестве эталонного значения для производственных установок.

Если концентрацию хлорида алюминия в данной производственной установке умножить на коэффициент, равный от 0,4 до 0,6, то при использовании такого значения получается порошок, по данным рентгенографии аморфный в наибольшей возможной степени.

В дополнению к значениям параметров, при которых получаются порошки, по данным рентгенографии кристаллические, или порошки, по данным рентгенографии аморфные в наибольшей возможной степени, путем изменения концентрации хлорида алюминия в газовом потоке можно получить порошки, которые по данным рентгенографии, например, содержат определенную долю аморфного оксида алюминия.

В предпочтительном варианте осуществления способа, предлагаемого в настоящем изобретении, в реакционную камеру можно подать вторичный газ, содержащий воздух и/или азот. Отношение количеств первичный воздух/вторичный газ предпочтительно составляет от 10 до 0,5. Подача вторичного газа может способствовать исключению комкования в реакционной камере.

Настоящее изобретение также относится к применению порошкообразного оксида алюминия, предлагаемого в настоящем изобретении, в качестве впитывающего чернила вещества в средах для струйной печати.

Настоящее изобретение также относится к применению порошкообразного оксида алюминия, предлагаемого в настоящем изобретении, в качестве абразива.

Настоящее изобретение также относится к порошкообразного оксида алюминия, предлагаемого в настоящем изобретении, в дисперсиях.

Настоящее изобретение также относится к порошкообразного оксида алюминия, предлагаемого в настоящем изобретении, в качестве наполнителя, в качестве носителя, в качестве каталитически активного вещества, в качестве основы для керамики, в электронной промышленности, в косметической промышленности, в качестве добавки в силиконовой и каучуковой промышленности, для регулирования реологических характеристик жидких систем, для термостабилизации, в промышленности покрытий для поверхностей.

Примеры

Анализ

Площадь поверхности БЭТ определяют в соответствии со стандартом DIN 66131.

Рентгенограммы получают с помощью трансмиссионного дифрактометра, выпускающегося фирмой Stoe & Cie Darmstadt, Germany. Параметры являются следующими: излучение CuK-альфа, ток возбуждения 30 мА, 45 кВ, OED.

Способность впитывать дибутилфталат (ДБФ) определяют с помощью устройства RHEOCORD 90, выпускающегося фирмой Haake, Karlsruhe. Для этого 16 г, отвешенные с точностью 0,001 г, порошкообразного оксида алюминия помещают в месильную камеру, камеру закрывают крышкой и через отверстие в крышке с заданной скоростью, равной 0,0667 мл/с, подают дибутилфталат. Месильная камера работает с двигателем, вращающимся со скоростью 125 об/мин. Когда вращающий момент достигает максимума, месильная камера автоматически выключается, и прекращается подача ДБФ. По количеству израсходованного ДБФ и количеству отвешенных частиц впитывание ДБФ рассчитывают следующим образом:

Показатель ДБФ (г/100 г) = (израсходованное количество ДБФ в г/количество отвешенных частиц в г) × 100.

Плотность гидроксигрупп определяют по методике, приведенной в публикации J.Mathias and G.Wannemacher в Journal of Colloid and Interface Science 125 (1988), по реакции с алюмогидридом лития.

Измерение индекса Сирса описано в ЕР-А-717008.

Гамма = (поданное количество Н2)/(стехиометрически необходимое количество H2).

Лямбда = (поданное количество O2)/(стехиометрически необходимое количество O2).

Пример 1

2,76 кг/ч AlCl3 испаряют в испарителе. Пары переносят в камеру смешивания с помощью инертного газа (2,00 нм3/ч). Отдельно в камеру смешивания подают 3,04 нм3/ч водорода и 10,00 нм3/ч воздуха. В центральной трубе реакционную смесь подают в горелку и зажигают. Скорость выхода реакционной смеси из горелки составляет 31,4 м/с. Пламя горит в охлаждаемой водой пламенной трубе. В реакционную камеру дополнительно подают 20 нм3/ч вторичного воздуха. Образовавшийся порошок отделяют в расположенном ниже по потоку фильтре и затем в противотоке обрабатывают воздухом и паром примерно при 600°С. Физико-химические характеристики порошка приведены в таблице 2.

Примеры 2-8 выполняют аналогично примеру 1. Параметры способа и физико-химические характеристики порошков приведены в таблице 1.

На фиг.1А приведена рентгенограмма порошка, полученного в примере 1, на фиг.1В приведена рентгенограмма порошка, полученного в примере 4.

На рентгенограмме порошка, полученного в примере 1, четко видны сигналы модификаций оксида алюминия. С другой стороны, порошок, полученный в примере 4, обладает лишь очень слабым сигналом при 2-тета = 67° и характеризуется по рентгенографическим данным как аморфный в наибольшей возможной степени. Первичные частицы обоих порошков состоят из кристаллических первичных частиц.

На фиг.2 приведено полученное с помощью ТЭМ изображение высокого разрешения порошка, полученного в примере 4, который иллюстрирует эти результаты.

1. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом хлорида алюминия и состоящий из агрегатов первичных частиц, характеризующийся тем, что
он обладает площадью поверхности БЭТ, равной от 100 до 250 м2/г,
впитывание дибутилфталата составляет от 50 до 450 г/100 г порошкообразного оксида алюминия, и
на полученных с помощью ТЭМ изображениях высокого разрешения у него обнаруживаются только кристаллические первичные частицы.

2. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.1, отличающийся тем, что обладает плотностью групп ОН, равной от 8 до 12 ОН/нм2.

3. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержание хлорида составляет менее 1,5 мас.%.

4. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.1, отличающийся тем, что доля частиц, обладающих диаметром, превышающим 45 мкм находится в диапазоне от 0,0001 до 0,05 мас.%.

5. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.1, отличающийся тем, что на рентгенограмме он обладает сигналами с интенсивностью, выраженной в количестве подсчитанных импульсов, составляющей более 50 при угле 2-тета, равном 67°.

6. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.5, отличающийся тем, что на рентгенограмме он обладает сигналами гамма-, тета- и/или дельта-оксида алюминия.

7. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.1, отличающийся тем, что на рентгенограмме он обладает сигналами с интенсивностью, выраженной в количестве подсчитанных импульсов, составляющей менее 50 при угле 2-тета, равном 67°.

8. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.1, отличающийся тем, что
площадь поверхности БЭТ составляет от 120 до 200 м2/г, впитывание дибутилфталата составляет от 150 до 350 г/100 г порошкообразного оксида алюминия, плотность групп ОН составляет от 8 до 12 ОН/нм2 и тем, что на полученных с помощью ТЭМ изображениях высокого разрешения обнаруживаются только кристаллические частицы, и
на рентгенограмме порошкообразный оксид алюминия обладает сигналами с интенсивностью, выраженной в количестве подсчитанных импульсов, составляющей более 50 при угле 2-тета, равном 67°, и обладает сигналами гамма-, тета- и/или дельта-оксида алюминия.

9. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.8, отличающийся тем, что площадь поверхности БЭТ составляет от 125 до 150 м2/г.

10. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.1, отличающийся тем, что
площадь поверхности БЭТ составляет от 120 до 200 м2/г, впитывание дибутилфталата составляет от 150 до 350 г/100 г порошкообразного оксида алюминия, плотность групп ОН составляет от 8 до 12 ОН/нм2, и тем, что
на полученных с помощью ТЭМ изображениях высокого разрешения обнаруживаются только кристаллические частицы, и
на рентгенограмме порошкообразный оксид алюминия обладает сигналами с интенсивностью, выраженной в количестве подсчитанных импульсов, составляющей менее 50 при угле 2-тета, равном 67°.

11. Порошкообразный оксид алюминия, полученный пламенным гидролизом, по п.10, отличающийся тем, что площадь поверхности БЭТ составляет от 135 до 190 м2/г.

12. Способ получения порошкообразного оксида алюминия, по пп.1-11, отличающийся тем, что
хлорид алюминия испаряют, пары подают в камеру смешивания с помощью газа-носителя и,
независимо от этого в камеру смешивания подают водород, первичный воздух, который необязательно может быть обогащен кислородом и/или необязательно предварительно подогрет,
смесь паров хлорида алюминия, водорода и воздуха поджигают горелкой, при этом пламя заполняет всю реакционную камеру, защищенную от доступа воздуха окружающей среды,
после этого твердое вещество отделяют от газообразных веществ, и
затем твердое вещество обрабатывают паром и необязательно воздухом, при этом
скорость выхода реакционной смеси из камеры смешивания в реакционную камеру составляет не менее 10 м/с, и
значение параметра лямбда, означающее поданное количество О2/стехиометрически необходимое количество О2, составляет от 1 до 10 и
значение параметра гамма, означающее поданное количество Н2/стехиометрически необходимое количество Н2, составляет от 1 до 15.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в реакционную камеру подают вторичный газ, содержащий воздух и/или азот.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что объемное отношение количеств первичный воздух/вторичный газ составляет от 10 до 0,5.

15. Применение порошкообразного оксида алюминия, полученного пламенным гидролизом, по пп.1-11 в качестве впитывающего чернила вещества в средах для струйной печати.

16. Применение порошкообразного оксида алюминия, полученного пламенным гидролизом, по пп.1-11 в качестве абразива.

17. Применение порошкообразного оксида алюминия, полученного пламенным гидролизом, по пп.1-11 в качестве абразива в дисперсиях для полирования оксидных и металлических покрытий.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к получению нормального электрокорунда плавкой сырой бокситовой шихты. .

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к способам получения электрокорунда и других плавленых материалов на основе глинозема (муллита, бадделеито-корунда, алюмомагнезиальной шпинели и др.) путем плавки в электродуговых печах глиноземсодержащих материалов, которые используются для производства высококачественных огнеупоров.

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к получению нормального электрокорунда плавкой сырой бокситовой шихты. .

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способам получения оксидов металлов, и может быть использовано при получении пигментов, катализаторов, полупроводниковых материалов.

Изобретение относится к производству искусственных абразивных материалов иОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУможет быть использовано для получения злектрокорунда.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в производстве нормального электрокорунда. .

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в производстве электрокорунда. .
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии комплексной переработки сырья, содержащего оксиды алюминия и кремния, и может быть использовано для получения глинозема, кремнезема и тяжелых цветных металлов

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при получении люминофоров для покрытий флуоресцентных ламп. Гамма оксид алюминия, полученный из квасцов, в количестве 85%-95% по массе смешивают с 0,4%-1,8% по массе спекающего агента - NH4F и 2,5%-13% по массе зародышей альфа оксида алюминия. Смесь прокаливают в печи при температуре от 1150°С до 1400°С в течение 1-6 часов, измельчают 16 часов в шаровой мельнице с размалывающими шарами из оксида алюминия, количество которых по меньшей мере в двадцать раз превышает количество прокаленной смеси. Диаметр размалывающих шаров из оксида алюминия от 3 см до 5 см. Измельченную смесь просеивают через сетку, изготовленную из незагрязняющего материала, с размером ячеек от 150 мкм до 250 мкм. Полученный альфа оксид алюминия состоит главным образом из частиц размером d50 от 0,3 мкм до 2 мкм в основном сферической формы, что позволяет оптимизировать излучающие свойства флуоресцентного слоя. 5 з.п. ф-лы, 4 ил., 7 пр.

Изобретение относится к способу получения оксида алюминия в виде порошков или агломератов с частицами, имеющими сотовую пористую структуру. Способ включает обработку соли алюминия раствором щелочного реагента, промывку осадка и его термообработку. В качестве соли алюминия используют кристаллы гексагидрата хлорида алюминия, которые обрабатывают избытком водного раствора аммиака при температуре 20-80°C с образованием бемита. Термообработку осуществляют при 450-650°C до образования оксида алюминия. Изобретение позволяет получить оксид алюминия в виде отдельных частиц с заданными структурой и свойствами, а именно с пористостью частиц 60-80% и пористой структурой, представленной протяженными, параллельно расположенными каналами с упаковкой, близкой к гексагональной, с размером каналов в поперечнике 0,3-1,0 мкм и длиной до 50 мкм. 2 ил.
Изобретение может быть использовано в химической и электронной промышленности. Объем на одну частицу α-оксида алюминия для получения монокристаллического сапфира составляет не менее 0,01 см3, относительная плотность не менее 80%, объемная плотность агрегата 1,5-2,3 г/см3, и его форма представляет собой любую форму из сферической формы, цилиндрической формы и брикетоподобной формы. Изобретение позволяет снизить количество адсорбированной воды, снизить окисление тигля и повысить эффективность получения монокристаллического сапфира. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретения могут быть использованы в химической и электронной промышленности. Способ получения α-оксида алюминия для получения монокристалла сапфира включает этап, на котором смешивают 100 массовых частей α-оксида алюминия (I) и 25-235 массовых частей α-оксида алюминия (II). α-Оксид алюминия (I) имеет удельную площадь поверхности от 0,1 до 5 м2/г и объемную плотность 1,5 г/см3 или более. α-Оксид алюминия (II) образован из спеченных частиц и имеет удельную площадь поверхности 1 м2/г или менее и относительную плотность 85% или более, и каждая из спеченных частиц имеет объем 0,01 см3 или более. Изобретения позволяют снизить количество адсорбированной воды, снизить окисление тигля и повысить эффективность получения монокристаллического сапфира. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 пр.

Изобретение может быть использовано в металлургической области, при переработке алюминийсодержащего сырья. Способ получения глинозема включает обработку алюминийсодержащего сырья соляной кислотой, выделение из осветленного хлоридного раствора кристаллов гексагидрата хлорида алюминия и их двухстадийное термическое разложение с получением глинозема. Вторую стадию термического разложения проводят при температуре 150-450°C и непрерывной подаче водяного пара при отношении суммарной массы поданного пара к массе полученного глинозема равном 0,2-5,7. Изобретение позволяет повысить качество глинозема, а именно снизить содержание остаточного хлора до 0,01% и содержание альфа-фазы до 10%, снизить энергозатраты в 1,5-2 раза при высокой производительности процесса.1 табл.

Изобретение может быть использовано в металлургической области. Способ получения глинозема включает обработку алюминийсодержащего сырья соляной кислотой, кристаллизацию гексагидрата хлорида алюминия из осветленного хлоридного раствора, двухстадийное термическое разложение гексагидрата хлорида алюминия с получением глинозема и термогидролиз маточного раствора с выделением гематита. Первую стадию термического разложения гексагидрата хлорида алюминия ведут до образования оксихлоридов и аморфного гидроксида алюминия, часть их порционно вводят в осветленный раствор перед кристаллизацией гексагидрата хлорида алюминия до достижения pH, равного 1,6-2,2, образовавшийся при этом осадок гидроксида железа отделяют и смешивают с маточным раствором, а часть полученного гематита возвращают в осветленный раствор после достижения pH, равного 1,6-2,2. Изобретение позволяет повысить качество глинозема, снизив содержание Fe2O3 в продукте на 0.003-0.007% (абс.) без введения в технологию посторонних реагентов. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение может быть использовано в металлургической области. Способ получения глинозема включает обработку алюминийсодержащего сырья соляной кислотой, кристаллизацию гексагидрата хлорида алюминия путем выпаривания осветленного хлоридного раствора и термическое разложение гексагидрата хлорида алюминия с образованием глинозема. Кристаллизацию ведут с добавлением хлорида кальция при отношении массы хлорида кальция к расчетной массе глинозема в осветленном растворе, равном 2-4 в присутствии затравочных кристаллов гексагидрата хлорида алюминия со средним размером частиц 250-500 мкм. Изобретение позволяет повысить качество глинозема и снизить энергозатраты при его получении. 3 пр.

Изобретение может быть использовано при получении оксида алюминия с низким содержанием примесей, используемого для выращивания кристаллов, производства керамики и огнеупоров. Нитрат алюминия Al(NO3)3⋅9H2O или хлорид алюминия AlCl3⋅6H2O смешивают с карбонатом аммония или со смесью карбоната аммония и гидрокарбоната аммония. Количество гидрокарбоната аммония в смеси не превышает 50 мол.%. Смешивание проводят в течение 10-30 минут с образованием реакционной массы, содержащей гидроалюмокарбонат аммония. Карбонат аммония или его смесь с гидрокарбонатом аммония берут в количестве 100-130% от стехиометрии на образование гидроалюмокарбоната аммония. Полученную реакционную массу подвергают термической обработке при температуре 300-600°С с получением оксида алюминия. Изобретение позволяет получить в условиях твердофазного процесса мелкодисперсный оксид алюминия с удельной поверхностью 234-598 м2/г, уменьшить длительность и энергоемкость процесса, исключить образование кислых сточных вод, что повышает экологичность. 1 з.п. ф-лы, 6 пр.

Группа изобретений относится к металлургии и может быть использована при переработке низкосортного высококремнистого алюминийсодержащего сырья. Осуществляют измельчение алюминий-содержащего сырья с последующим вскрытием соляной кислотой, представляющей собой кислый оборотный маточный раствор. Разделяют образовавшуюся хлоридную пульпу на отвальный кремнеземный осадок и осветленный хлоридный раствор. Производят кристаллизацию из осветленного хлоридного раствора гексагидрата хлорида алюминия. Осуществляют термическое разложение гексагидрата хлорида алюминия на оксид алюминия с последующей его кальцинацией с получением в качестве промежуточного продукта чернового глинозема. Выщелачивают черновой глинозем оборотным щелочным раствором с декомпозицией образующегося алюминатного раствора. Подвергают пирогидролизу 15% кислого маточного раствора. Поддерживают концентрацию хлорид-иона в черновом глиноземе на уровне 0,2-5,0%, концентрацию хлорид-иона в оборотном щелочном растворе - на уровне 40-90 г/л. Щелочной оборотный раствор после декомпозиции в количестве 10-40 масс. % от полного потока упаривают до выделения кристаллов хлорсодержащих соединений, которые выводят из процесса. Обеспечивается повышение качества глинозема и снижение энергозатрат при его получении. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.
Наверх