Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе



Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе
Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе
Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе

 


Владельцы патента RU 2335457:

Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Группа изобретений относится к химической технологии и может быть использована в производстве гидроксида алюминия со структурой псевдобемита и гамма-оксида алюминия на его основе, применяемых в производстве катализаторов, носителей и т.д. Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры из гидраргиллита включает гидратацию рентгеноаморфного продукта термической активации гидраргиллита при температуре 10-80°С в жидких растворах неорганических и/или органических веществ при рН, равном 5-10. Соотношение жидкость к твердому составляет 1-10:1. Гамма-оксид алюминия получают из гидроксида алюминия псевдобемитной структуры при температуре 500-800°С. Изобретения позволяют получить дисперсный псевдобемит с высоким его содержанием в конечном продукте, а также дисперсный гамма-оксид алюминия. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе, применяемых в производстве катализаторов, носителей, связующих, наполнителей, поглотителей, других областях химической технологии.

Существуют различные способы получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры.

Известен способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры путем его осаждения из водного раствора солей алюминия (нитраты, хлориды, сульфаты) водным раствором осадителя (щелочь) при рН≤6 и температуре осаждения 70°С, величина удельной поверхности которого может изменяться в широких пределах: от 250 до 420 м2/г [Дзисько В.А., Иванова А.С. Основные методы получения активного оксида алюминия. // Изв. СО АН СССР, сер. хим., 1985, N 5, с.110; Сеттерфилд Ч. Практический курс гетерогенного катализа. М.: Мир, 1984, с.112-118]. Основным недостатком способа получения псевдобемита осаждением из растворов является наличие большого количества стоков, которые нужно утилизировать, и большой расход реагентов.

Известен способ получения основных солей алюминия и низкотемпературных форм оксида алюминия [SU 1582538, C01F 7/00, 27.09.1999], основанный на обработке водным раствором кислоты тригидроксида алюминия, предварительно прошедшего стадию термообработки (термоактивации) в газовом потоке при 300-500°С в течение 1-7 с и стадию последующего размола частиц до 5-25 мкм. Процесс ведут при 70-98°С в течение 2-6 ч при отношении Ж:Т=3:10. Получаемый продукт представляет собой аморфную композицию, характеризуемую низким значением удельной поверхности. Кроме того, термическая обработка такого аморфного продукта при 500-600°С приводит к формированию аморфного оксида алюминия, величина удельной поверхности которого также не превышает 50-60 м2/г.

Наиболее близким является малоотходный способ получения псевдобемита без его переосаждения, основанный на предварительной активации технического тригидроксида алюминия (гидраргиллита). Так, известен способ получения псевдобемита путем механической обработки технического тригидроксида при температурах 85-110°С [SU 1061404, C01F 7/02, 27.09.1999].

Недостатком такого способа приготовления является невысокая величина удельной поверхности продукта, равная 20-50 м2/г, и, кроме того, высокое содержание натрия.

Изобретение решает задачу разработки экологически чистого способа получения высокодисперсного гидроксида алюминия псевдобемитной структуры с высоким его содержанием в конечном продукте из продуктов термической активации технического гидраргиллита путем их обработки водными растворами неорганических и/или органических соединений при нормальных условиях.

Задача решается способом получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры из гидраргиллита, включающим гидратацию рентгеноаморфного продукта термической активации гидраргиллита, которую проводят при температуре 10-80°С в жидких растворах неорганических и/или органических веществ при рН, равном 5-10.

Соотношение жидкого раствора к рентгеноаморфному продукту термической активации гидраргиллита равно 1-10:1, гидратацию проводят в течение 2-168 ч и постоянном перемешивании.

В качестве неорганических и органических веществ применяют растворы неорганических и/или органических кислот, например азотной, соляной, уксусной, молочной, муравьиной; оснований, например раствор аммиака; поверхностно-активных веществ, например растворы полиэтиленоксида, этиленгликоля, глицерина, карбоксиметилцеллюлозы.

Активацию гидраргиллита проводят, например, при тонкослойном его распределении под действием центробежных сил на вращающейся и нагретой до температуры 330-600°С поверхности и времени контакта 0.1-2 с, с получением псевдоаморфной структуры продукта терморазложения гидраргиллита, или путем пропускания гидраргиллита через кипящий слой частиц твердого теплоносителя при времени контакта 0.05-0.5 с [SU 517564, C01F 7/30, 33.12.86], или путем разложения гидраргиллита в паровоздушной смеси в реакторе термохимической активации в течение 0.01-1 с [SU 1129861, C01F 7/44, 27.09.99].

Для увеличения скорости образования псевдобемита и получения высокодисперсного однофазного продукта гидратации псевдоаморфную структуру продукта терморазложения гидраргиллита разрушают механическими (путем измельчения, например пропусканием порошка через дезинтегратор марки ДЭЗИ) или химическими (путем добавления во время гидратации органических добавок, например ПАВ) методами.

Полученный после гидратации гидроксид алюминия псевдобемитной структуры подвергают сушке при температуре не выше 150°С.

Гидроксид алюминия псевдобемитной структуры содержит не менее 60 мас.% псевдобемита. Получаемый гидроксид алюминия псевдобемитной структуры характеризуется величиной удельной поверхности, изменяющейся в пределах от 185 до 350 м2/г.

Гидратация, осуществляемая при рН менее 5, приводит к образованию основных солей алюминия. Гидратация при рН более 10 приводит к образованию фаз байерита и гидраргиллита. Соотношение Ж:Т=1-10:1 выбрано по технологическим соображениям для обеспечения постоянного перемешивания. При температуре ниже 10°С продукты гидратации не фиксируются за указанное время. Увеличение температуры выше 80°С или времени гидратации выше 168 ч приводит к образованию байерита, гидраргиллита, окристаллизованного бемита или основных солей алюминия в зависимости от рН среды. Время гидратации менее 5 ч не приводит к образованию 60% содержания основного продукта. Таким образом, выбранные условия гидратации позволяют получать продукт необходимого качества.

Изобретение также решает задачу получения гамма-оксида алюминия γ-Al2О3 с высокой величиной удельной поверхности 380-400 м2/г.

Известен способ получения гамма-оксида алюминия, включающий термическую обработку гидроксида алюминия псевдобемитной структуры [SU 1218618, C01F 7/02, 27.08.1999].

Задача решается путем получения гамма-оксида алюминия термической обработкой при температуре 500-800°С гидроксида алюминия псевдобемитной структуры, полученного как описано выше.

При температуре менее 500°С гидроксид алюминия псевдобемитной структуры не разлагается. При температуре выше 800°С образуются другие формы оксида алюминия.

Оксид алюминия, получаемый из синтезированного псевдобемита, представляет собой γ-Al2О3 с небольшой примесью γ-Al2О3 (следы); величина удельной поверхности которого составляет 380-400 м2/г; содержание оксида натрия не превышает 0,015%.

Существенными отличительными признаками предлагаемого способа получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры являются:

1) мягкие условия гидратации,

2) величина удельной поверхности получаемых гидроксидов и гамма-оксида алюминия составляет соответственно ˜185-350 и ˜380-400 м2/г.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Центробежно-термическую активацию гидраргиллита осуществляют в установке, которая представляет собой камеру, внутри которой вращается твердый теплоноситель - профилированная специальным образом тарель. Скорость вращения может изменяться и определяет время контакта. Под тарелью расположены нагревательные элементы. Температуру теплоносителя регулируют тремя термопарами. Технический гидрат глинозема (гидраргиллит) из бункера-дозатора подается на разогретую тарель, резко нагревается и под действием центробежной силы двигается по поверхности теплоносителя к стенкам камеры, снабженным рубашкой охлаждения. При ударе разогретых частиц продукта активации о холодные стенки камеры происходит их резкое охлаждение (закалка). Камера снабжена отверстиями для выхода пара и приемным бункером для порошка.

40 кг технического гидрата глинозема (гидраргиллита) с исходной влажностью 4.5% и температурой 25°С подают со скоростью 15 кг/ч на нагретую до 350-380°С тарель, время контакта 1.5 с. Образующийся продукт имеет удельную поверхность 160 м2/г. Условия терморазложения и характеристики образующегося продукта приведены в таблице 1, пример 1. Характеристики продуктов центробежно-термичекой активации, полученных при других расходах и температуре, продуктов термохимической активации (ТХА) и продуктов термической активации (ПТ) представлены в таблице 1.

500 г продукта центробежно-термической активации гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 70% раствор уксусной кислоты для создания рН 5.5. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 5 ч. Полученную суспензию отфильтровывают и отмывают от кислоты дистиллированной водой до рН 6.5-7. Отмытый осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2, пример 1. Содержание псевдобемита по данным фазового анализа (РФА) совпадает с содержанием псевдобемита по данным термического анализа (ТА).

Пример 2. Аналогичен примеру 1, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 4. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор азотной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 5 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 5. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор азотной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 6. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор азотной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 7. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор соляной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 5 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 8. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор соляной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 9. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор соляной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 10. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор молочной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 5 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 11. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор молочной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 12. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор молочной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 13. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор муравьиной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 5 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 14. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор муравьиной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 15. Аналогичен примеру 1, в емкость для гидратации приливают раствор муравьиной кислоты для создания рН 5.5. Время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 16. 500 г продукта центробежно-термической активации гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 70% раствор уксусной кислоты для создания рН 5.5 и раствор ПАВ (этиленгликоль). Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 5 ч. Полученную суспензию отфильтровывают и отмывают от кислоты дистиллированной водой до рН 6.5-7. Отмытый осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 17. Аналогичен примеру 16, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 18. Аналогичен примеру 16, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 19. Аналогичен примеру 16, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (глицерин), время гидратации 5 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 20. Аналогичен примеру 19, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 21. Аналогичен примеру 19, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 22. Аналогичен примеру 16, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (полиэтиленоксид), время гидратации 5 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 23. Аналогичен примеру 22, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 24. Аналогичен примеру 22, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 25. Аналогичен примеру 22, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (карбоксиметилцеллюлоза), время гидратации 5 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 26. Аналогичен примеру 25, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 27. Аналогичен примеру 25, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 28. 500 г продукта центробежно-термической активации гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 5 ч. Полученную суспензию отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 29. Аналогичен примеру 28, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 30. Аналогичен примеру 28, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 31. 500 г продукта центробежно-термической активации гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 25% раствор аммиака для создания рН 10. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 5 ч. Полученную суспензию отмывают от аммиака дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 32. Аналогичен примеру 31, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 33. Аналогичен примеру 31, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 34. 500 г продукта центробежно-термической активации гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают раствор ПАВ (этиленгликоль) и 25% раствор аммиака для создания рН 10. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 5 ч. Полученную суспензию отмывают от аммиака дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 35. Аналогичен примеру 34, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 36. Аналогичен примеру 34, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 37. Аналогичен примеру 34, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (глицерин), время гидратации 5 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 38. Аналогичен примеру 37, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 39. Аналогичен примеру 37, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 40. Аналогичен примеру 34, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (полиэтиленоксид), время гидратации 5 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 41. Аналогичен примеру 40, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 42. Аналогичен примеру 40, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 43. 500 г продукта центробежно-термической активации гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 70% раствор уксусной кислоты для создания рН<5. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 5 ч. Полученную суспензию отмывают от кислоты дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 44. Аналогичен примеру 43, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 45. Аналогичен примеру 43, в емкость для гидратации приливают раствор азотной кислоты для создания рН<5. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 46. Аналогичен примеру 45, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 47. Аналогичен примеру 43, в емкость для гидратации приливают раствор соляной кислоты для создания рН<5. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 48. Аналогичен примеру 47, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 49. 500 г продукта центробежно-термической активации гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 25% раствор аммиака для создания рН>11. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 5 ч. Полученную суспензию отмывают от аммиака дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 50. Аналогичен примеру 49, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 51. 500 г продукта центробежно-термической активации гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 70% раствор уксусной кислоты для создания рН<5 и раствор ПАВ (этиленгликоль). Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 5 ч. Полученную суспензию отмывают от аммиака дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 52. Аналогичен примеру 51, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 53. Аналогичен примеру 51, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (глицерин). Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 54. Аналогичен примеру 53, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 55. Аналогичен примеру 53, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (полиэтиленоксид). Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 56. Аналогичен примеру 55, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 57. 500 г продукта центробежно-термической активации гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 25% раствор аммиака для создания рН>11 и раствор ПАВ. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 5 ч. Полученную суспензию отмывают от аммиака дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2, пример 22.

Пример 58. Аналогичен примеру 57, время гидратации 24 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 59. 500 г продукта термохимической активации гидраргиллита (ТХА) помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 70% раствор уксусной кислоты для создания рН 5.5. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 24 ч. Полученную суспензию отфильтровывают и отмывают от кислоты дистиллированной водой до рН 6.5-7. Отмытый осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2. Содержание псевдобемита по данным фазового анализа (РФА) совпадает с содержанием псевдобемита по данным термического анализа (ТА).

Пример 60. Аналогичен примеру 59, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 61. Аналогичен примеру 59, в емкость для гидратации приливают раствор азотной кислоты для создания рН 5.5. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 62. Аналогичен примеру 61, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 63. 500 г продукта ТХА гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 70% раствор уксусной кислоты для создания рН 5.5 и раствор ПАВ (этиленгликоль). Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 24 ч. Полученную суспензию отфильтровывают и отмывают от кислоты дистиллированной водой до рН 6.5-7. Отмытый осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 64. Аналогичен примеру 63, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 65. Аналогичен примеру 63, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (полиэтиленоксид). Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 66. Аналогичен примеру 65, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 67. 500 г продукта ТХА гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 25% раствор аммиака для создания рН 10. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 24 ч. Полученную суспензию отмывают от аммиака дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 68. Аналогичен примеру 67, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 69. 500 г продукта ТХА гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают раствор ПАВ (этиленгликоль) и 25% раствор аммиака для создания рН 10. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 24 ч. Полученную суспензию отмывают от аммиака дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 70. Аналогичен примеру 69, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 71. Аналогичен примеру 69, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (полиэтиленоксид). Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 72. Аналогичен примеру 71, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 73. 500 г продукта термической активации (ПТ) гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 70% раствор уксусной кислоты для создания рН 5.5. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 24 ч. Полученную суспензию отфильтровывают и отмывают от кислоты дистиллированной водой до рН 6.5-7. Отмытый осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2, пример 32. Содержание псевдобемита по данным фазового анализа (РФА) совпадает с содержанием псевдобемита по данным термического анализа (ТА).

Пример 74. Аналогичен примеру 73, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 75. Аналогичен примеру 73, в емкость для гидратации приливают раствор азотной кислоты для создания рН 5.5. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 76. Аналогичен примеру 75, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 77. 500 г продукта ПТ гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 70% раствор уксусной кислоты для создания рН 5.5 и раствор ПАВ (этиленгликоль). Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 24 ч. Полученную суспензию отфильтровывают и отмывают от кислоты дистиллированной водой до рН 6.5-7. Отмытый осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 78. Аналогичен примеру 77, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 79. Аналогичен примеру 77, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (полиэтиленоксид). Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 80. Аналогичен примеру 79, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 81. 500 г продукта ПТ гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают 25% раствор аммиака для создания рН 10. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 24 ч. Полученную суспензию отмывают от аммиака дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 82. Аналогичен примеру 81, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 83. 500 г продукта ПТ гидраргиллита помещают в емкость, снабженную мешалкой, приливают 1,5 л дистиллированной воды. Затем в емкость приливают раствор ПАВ (этиленгликоль) и 25% раствор аммиака для создания рН 10. Гидратацию ведут при постоянном перемешивании в течение 24 ч. Полученную суспензию отмывают от аммиака дистиллированной водой до рН 7-7.5 и отфильтровывают. Осадок сушат при 110°С в течение 24 ч и измельчают. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 84. Аналогичен примеру 83, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 85. Аналогичен примеру 83, в емкость для гидратации приливают раствор ПАВ (полиэтиленоксид). Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Пример 86. Аналогичен примеру 85, время гидратации 168 ч. Характеристики продукта гидратации представлены в таблице 2.

Примеры 87-101. Характеристики образцов, полученных при гидратации продуктов центробежно-термичекой активации, произведенных при других расходах и температуре, представлены в таблице 2.

Примеры 102-122 иллюстрируют получение активного оксида алюминия γ-Al2О3.

Пример 102. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 2, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 103. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 5, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 104. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 8, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 105. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 11, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 106. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 14, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 107. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 17, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 108. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 20, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 109. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 23, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 110. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 26, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 111. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 29, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 112. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 32, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 113. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 44, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 114. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 47, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 115. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 50, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 116. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 52, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 117. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 56, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 118. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 59, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 119. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 61, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 120. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 63, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 121. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 73, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Пример 122. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 77, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 ч. Характеристики получаемого оксида алюминия приведены в таблице 3.

Как видно из приведенных примеров и таблиц, данный способ приготовления позволяет без переосаждения, при малом расходе реагентов и меньших энергетических затратах, достаточно быстро получать псевдобемит и оксид алюминия с развитой величиной удельной поверхности, с различной дисперсностью. Это открывает новые возможности на пути дальнейшего использования псевдобемита для приготовления связующих, а также носителей и катализаторов на основе гамма-оксида алюминия, являющегося продуктом терморазложения псевдобемита. Кроме того, предлагаемый способ получения гидроксида и оксида алюминия является экологически безопасным.

Таблица 1

Характеристики продуктов терморазложения гидраргиллита
N п/пОбразецТемпература обработки, °СПроизводительность, кг/чSуд, М2Фазовый состав, мас.%
ППП1000Ам. фазаГидраргиллитБемитПсевдобемит
55ЦТА350-3801521022.7563.919.516.60
56ЦТА570-5801014312.078.38.7130
57ЦТА57514.61327.577013.59.6
58ЦТА5303.91258.581.92.1106
59ЦТА470-4804.61749.577.53.611.77.2
60ЦТА38514.612513.7564.13.721.710.5
61ТХА350-3801121262.313.71014
62ПТ50012011805105

Таблица 3.

Характеристики получаемых оксидов алюминия.
NN П/пИсходный гидроксид алюминияФазовый состав оксида алюминияSуд., м2
Фазаа, ÅD, Å
102По примеру 2γ-Al2О3,7,91140380
сл.χ-Al2О3
103По примеру 5γ-Al2О3,7,91135400
сл.χ-Al2О3
104По примеру 8γ-Al2О3,7,91140390
сл.χ-Al2О3
105По примеру 11γ-Al2О3,7,91140380
сл.χ-Al2О3
106По примеру 14γ-Al2О3,7,91140385
л.χ-Al2О3
107По примеру 17γ-Al2О3,7,91135400
л.χ-Al2О3
108По примеру 20γ-Al2О3,7,91140380
л.χ-Al2О3
109По примеру 23γ-Al2О3,7,91136380
л.χ-Al2О3
110По примеру 26γ-Al2О3,7,91140390
сл.χ-Al2О3
111По примеру 29-Al2О3,7,93142320
сл.χ-Al2О3
112По примеру 32-Al2О3,7,93146300
χ-Al2О3
113По примеру 44γ-Al2О3,7,91140350
сл.χ-Al2О3
114По примеру 47γ-Al2О3,7,91137330
сл.χ-Al2О3
115По примеру 50-Al2О3,7,93142300
χ-Al2О3
116По примеру 52γ-Al2О3,7,91136380
сл.χ-Al2О3
117По примеру 56γ-Al2О3,7,91135320
сл-γ-Al2О3
118По примеру 59γ-Al2О3,7,91135390
сл.χ-Al2О3
119По примеру 61γ-Al2О3,7,91137385
сл.χ-Al2О3
120По примеру 63γ-Al2О3,,7,91141400
сл.χ-Al2О3
121По примеру 73γ-Al2О3,7,91136380
сл.χ-Al2О3
122По примеру 77γ-Al2О3,7,91135385
сл.χ-Al2О3
а - параметр элементарной ячейки γ- или η-Al2О3

D - область когерентного рассеяния (ОКР), характеризующая размер кристаллитов.

1. Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры из гидраргиллита, включающий гидратацию рентгеноаморфного продукта термической активации гидраргиллита, отличающийся тем, что гидратацию проводят при температуре 10-80°С в жидких растворах неорганических и/или органических веществ при рН 5-10.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение жидкого раствора к рентгеноаморфному продукту термической активации гидраргиллита равно 1-10:1.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что гидратацию проводят в течение 2-168 ч и постоянном перемешивании.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганических и органических веществ применяют растворы неорганических и/или органических кислот, например, азотной, соляной, уксусной, молочной, муравьиной; оснований, например, раствор аммиака; поверхностно-активных веществ, например, растворы полиэтиленоксида, этиленгликоля, глицерина, карбоксиметилцеллюлозы.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед гидратацией проводят измельчение ретгеноаморфного продукта термической активации гидраргиллита.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученный после гидратации гидроксид алюминия псевдобемитной структуры подвергают сушке при температуре не выше 150°С.

7. Способ получения гамма-оксида алюминия термической обработкой гидроксида алюминия псевдобемитной структуры, отличающийся тем, что используют гидроксид алюминия псевдобемитной структуры, полученный по любому из пп.1-6, и его термическую обработку ведут при температуре 500-800°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к созданию наноразмерных частиц из альфа оксида алюминия, способу их приготовления и способу полирования. .

Изобретение относится к технологии переработки порошкообразных материалов, преимущественно гидроксида алюминия. .

Изобретение относится к технологии переработки порошкообразных материалов, преимущественно гидроксида алюминия, и может быть использовано в производстве строительных материалов и при подготовке металлургического сырья для производства алюминия.

Изобретение относится к алюминиевой промышленности, а именно к способам производства глинозема. .

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении жаростойких вяжущих веществ. .

Изобретение относится к производству материалов для керамики и абразивного инструмента и может быть использовано для получения мелкокристаллического корунда заданного размера в интервале 0,3-400 мкм.

Изобретение относится к оборудованию печных переделов в металлургии цветных металлов, химической промышленности и может быть использовано для сушки, дегидратации и прокалки гидроксида алюминия при производстве глинозема различных марок.

Изобретение относится к оборудованию печных переделов в металлургической, химической отраслях промышленности и может быть использовано для термообработки гидроксида алюминия и глинозема.

Изобретение относится к технологии переработки порошкообразных материалов, преимущественно к гидроокиси алюминия. .

Изобретение относится к способу получения бемитного порошкового материала

Изобретение относится к получению порошкообразного материала из переходного оксида алюминия

Изобретение относится к материаловедению и гетерогенному катализу и касается частиц окиси алюминия, применяемых в качестве носителя катализаторов для псевдоожиженного, кипящего и движущегося слоев, а также в качестве абразивного материала и наполнителя

Изобретение относится к абразивному порошковому материалу, представляющему собой частицы оксида алюминия, содержащему переходный оксид алюминия и не менее 5.0 вес.%, но не более 40 вес.% аморфной фазы, причем частицы оксида алюминия имеют плотность менее 3,20 г/см3; к абразивной суспензии, содержащей воду в качестве растворителя и указанный абразивный порошковый материал в количестве от 3,0 вес.% до не более 30 вес.%
Изобретение относится к области химии, в частности к порошку -оксида алюминия, подходящему для получения сапфира

Изобретение относится к способам получения гранулированного высокоактивного нанопористого оксида алюминия, используемого в качестве адсорбента-осушителя в процессах осушки газов: водородсодержащего, природного и др
Изобретение относится к области химии и может быть использовано в производстве малощелочного глинозема, полученного из карбонизационного или декомпозиционного гидроксида алюминия
Изобретение относится к катализатору и способу селективного гидрирования полиненасыщенных углеводородных соединений, присутствующих в нефтяных фракциях, преимущественно происходящих из парового или каталитического крекинга, в соответствующие алкены

Изобретение относится к технологии получения оксидов алюминия, которые используются для производства лейкосапфира, имеющего широкую область применения: при изготовлении подложек микросхем, светодиодов и лазерных диодов, имплантов и искусственных суставов, микроскальпелей, защитных стекол, ювелирных изделий, а также при изготовлении огнеупорных изделий и при производстве катализаторов и сорбентов. Способ получения корунда включает водоподготовку и регулируемое дозирование воды и алюминия в смеситель, разогрев реактора высокого давления до температуры 200-400°С, регулируемую подачу суспензии порошкообразного алюминия в воде из смесителя с помощью регулируемого насоса высокого давления в реактор высокого давления, распыл суспензии в реакторе с помощью распылительных форсунок, отделение пароводородной смеси от бемита, аккумулирование и осушку бемита, при этом бемит дополнительно сепарируют, после чего подают его в термошкаф, где производят его сушку в диапазоне температур от 50 до 200°С в течение 1-5 ч, после чего подают его в муфельную печь, где в диапазоне температур от 400 до 1200°С из него удаляют кристаллизационную воду в течение 3-10 ч, а образовавшийся в муфельной печи продукт затем загружают в вакуумную печь с последующей термообработкой в диапазоне температур 900-1900°С в течение 3-8 ч. Изобретение обеспечивает получение корунда высокой химической чистоты (не менее 99,99% мас.%). 1 ил., 1 табл., 2 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.
Наверх