Способ получения мелкодисперсного гидроксида алюминия

(5 Б ЕТЕН К ПАТЕ Н МЕЛКОДИСЮМИНИЯ одстве глиной гидроксид О - 500 С со Вводят его в ыдерживают ечение 5 - 30 ч. ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Патент ф РГ В 3324003, кл. С 01 Е 7/34,опублик. 1985,Заявка Великобритании В 2130191, кл.С 01 Г 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 - 150 цюС/с и последующее смешение полученного частично прокаленного материала со щелоч- ным или щелочно-алюминатным раствором обеспечивает 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 ПОЛУЧЕНИЯПЕРСНОГО ГИДРОКСИДА АЛ(57) Использование; в произзема, Сущность; затравочналюминия нагревают до 30скоростью 500 - 15000 С/салюминатный раствор ипри температуре 70 - 1050 С в т1 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 - 5000 С в местах соединения монокристаллов образуется аморфиый гидроксид алюминия типа псевдобемита, который, в отличие от других 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 3000 С и.повышении выше 500 С обработанный материал практически не измельчается, 1838239При снижении скорости нагрева ниже500 С/с аморфный псевдобемит не образуется и эффект измельчения не наблюдается.При повышении скорости нагрева выше1500 С/с образование аморфного псевдобемита происходит не только в местах соединения монокристаллов в агрегат, но имонокристаллах, При этом уменьшается выход мелкодисперсной затравки и, соответственно, выход готового продукта.При уменьшении температуры затравочной суспензии ниже 70 С эффективность измельчения уменьшается, Приповышении температуры выше 105 С происходит интенсивное растворение затравкии снижается выход готового продукта,При уменьшении времени выдержкисуспензии меньше 5 часов в затравке остаются не разрушенные агрегаты, Повышениевремени выдержки выше 30 ч нецелесообразно, т.к. не сказывается на крупностиосадка,Способ может быть реализован с использованием в качестве растворителя нетолько алюминатных, но щелочных идругихрастворов.Использование пересыщенных алюминатных растворов повышает массовый выход измельченной затравки, т.е, в нихпрактически не растворяются никакие другие формы гидроксида алюминия кромепсевдобемита, 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 притемпературе 70 - 105 С в течение 5 - 30 чпозволяет разрушить агрегаты гидроксида.алюминия на отдельные монокристаллы, которые обладают высокой дисперсностью изатравочной активностью.Заявленный способ получения мелкодисперсного гидроксида алюминия можетбыть реализован с использованием приме няемого-на отечественных заводах оборудования кальцинации в вихревом слое,Промышленная применимость способаподтвержается нижеприведенными примерами практического осуществления, 40 45 50 55 Формула изобретения Способ получения мелкодисперсного гидроксида алюминия, включающий смешение затравочного гидроксида алюминия с айоминатным раствором, выдержку полученной суспензии при перемешивании, отделение гидроксида алюминия от маточногораствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтозатравочный гидроксид алюмйния перед Смешением с алюминатным раствором нагревают до 300 - 500 С со скоростью 500 - 1500 С/с, подученную суспензию выдерживают при температуре 70 - 105 С в течение 5 - 30 ч. П р и м е р 1, 0,1 кг гидроксида алюминиясо средним размером частиц 62 мкм нагрели до температуры 500 С скоростью1000 С/с, Обработку гидроксида алюминия5 производили в лабораторной печи со встроенной в нее фарфоровой трубкой, Скоростьнагреваи конечную температуру материаларегулировали изменением скорости продувания материала через печь и температурой10 печи.Обработанный материал (75 г) смешивали с 0,2 л алюминатного раствора, содержащего, г/л: йазОг - 130,9; А 20 з - 137,2.Полученную суспензию выдерживали при15 температуре 90 С в течение 10 часов, Средний размер частиц в суспензии составил5,4 мкм. Анализ фазового состава осадкапоказал, что он состоит из гиббсита. Послевыдержки суспензию смешивали с 0,8 л20 алюминатного раствора, охлаждали до температуры 60 С и выдержали при перемешивании в течение 48 ч.Выход мелкодисперсного гидроксидаалюминия составил 198,2 г, Средний размер25 частиц в конечном осадке - 5,4 мкм,Результаты опытов в пределах заявленных режимов, их оптимальных и запредельных значений представлены в таблице,й Как следует из данных, приведенных в30 таблице, максимальный эффект в измельчении затравки и наименьший размер частицгидроксида алюминия достигается при нагреве его до температуры 300 - 500 С соскоростью 500 - 1500 С/с, смешении обра 35 ботанного материала с алюминатнымраствором при температуре 70 - 105 С ивыдержке полученной суспензии в течение5 - 30 ч,1838239 Время вы- Средний держки, ч размер затравки, мкм Выход мел- кодисперсного гидро ксида алюминия,г/л Номер опыта. 121,1 186,5 184,1 179,5 199,4 118,1 176,5 198,8 197,5 199,2 Составитель В. ТесляТехред 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, Рэушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 2 Э 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16 17 250 300 500 600 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 1000 1000 1000 1000 1600 1500 500 300 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 90 90 9090 90 90 90 90 60 70 105 110 90 90 90 90 90 10 10 10 10 10 10 10 0 10 10 10 10 3 5 20 30 40 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 4,04,0