ОЧИСТКА ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ TAN RAI УКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ И ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОЧИСТОГО НАНОРАЗМЕРНОГО α-ГЛИНОЗЕМА
Аннотация
Гиббсит является наиболее распространенной формой гидроксида алюминия (ГА) в качестве коммерческого продукта процесса Байера. Однако он обычно содержит некоторые примеси, такие как соединения натрия, железа, кальция и кремния, которые могут не соответствовать требованиям для получения перспективных материалов или функциональных материалов, для которых требуется очень чистое сырье. В данной работе представлены некоторые результаты по очистке товарного ГА производства компании Tan-Rai Alumina (Вьетнам) с использованием разбавленного раствора уксусной кислоты. Выходы удаления 93,19; 91,75; 100 и 86,03% получены для Na2O, CaO, Fe2O3 и SiO2 соответственно, тогда как извлечение чистого ГА почти количественное. Чистый ГА затем используется для получения высокочистого наноразмерного α-оксида алюминия посредством химических процессов растворения, осаждения гидроксида аммоний-алюминия-карбоната раствором карбоната аммония (ААСА). После промывки избытком реагентов осадок ААСА затем разлагают при повышенной температуре с получением высокочистого наноразмерного α-оксида алюминия. Полученный продукт достаточно однородный и большая часть частиц не агломерирована. Данные лазерного рассеяния на подготовленном образце показывают, что размеры частиц приготовленного α-оксида алюминия получены в диапазоне 60 – 90 нм, что хорошо согласуется с данными рентгеноструктурных и морфологических измерений. структура α-оксида алюминия конечного продукта подтверждается данными измерений XRD.
Для цитирования:
Хюнь Тху Суонг, Ла Те Винь, Нгуен Куанг Бак Очистка гидроксида алюминия Tan Rai уксусной кислотой и получение высокочистого наноразмерного α-глинозема. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 12.
С. 53-58. DOI: 10.6060/ivkkt.20226512.6676.
Литература
Fu X. F., Xu B.J., Huang C.J. Preparation of high purity alumina technology overview. Adv. Mater. Res. 2013. 734-737. P. 2496. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.734-737.2496.
Ambaryan G.N., Vlaskin M.S., Buryakovskaya O.A., Kislenko S.A., Zhuk A.Z., Shkolnikov E.I., Arnautov A.N., Zmanovsky S.V., Osipenkova A.A., Tarasov V.P., Gromov A.A. Advanced manufacturing process of ultra-high-purity α-Al2O3. Sustainable Mater. Technol. 2018. 17. P. e00065. DOI: 10.1016/j.susmat.2018.e00065.
Wang X., Yang Y., Ma A., Nie J., Liu Z., Wang J., Zhao J. Review of impurity removal methods in the preparation of high purity alumina with aluminum alkoxide hydrolysis of aluminum alkoxide hydrolysis technology. Acta Petro-lei Sinica (Petrol. Proc. Sect.). 2020. 36. P. 629-638.
Peppera R.A., Perenlei G., Martens W.N., Couperthwaite S.J. High purity alumina synthesised from iron rich clay through a novel and selective hybrid ammonium alum process. Hydrometallurgy. 2021. 204. P. 105728. DOI: 10.1016/j.hydromet.2021.105728.
Dobra G., Iliev S., Cotet L., Boiangiu A., Hulka Iosif, Kim L, Catrina G.A., Filipescu L. Heavy metals as impu-rities in the bayer production cycle of the aluminum hydroxide from sierra leone bauxite. preliminary study. J. Siber. Fed. Univ. Eng.Technol. 2021. 14. P. 151-165. DOI: 10.17516/1999-494X-0296.
Kozerozhets I.V., Panasyuk G.P., Semenov E.A., Av-deeva V.V., Ivakin Y.D., Danchevskaya M.N. New ap-proach to prepare the highly pure ceramic precursor for the sapphire synthesis. Ceram. Internat. 2020. 46. P. 28961-28968. DOI: 10.1016/j.ceramint.2020.08.067.
Smith P., Power G. High Purity Alumina – Current and Future Production. Mineral Proc. Extract. Metallurgy Rev. 2022. 43. P. 747-756. DOI: 10.1080/08827508.2021.1937150.
Khishigbayar K.-E., Moon Y.-G., Bae E.J., Shim K.B., Kim C.J. Impurity control with the precise measurement of alumina powders synthesized by hydrolysis method. J. Ceramic Proc. Res. 2013, 14, 168-171.
Shen H., Gao L., Ma F., Rao B., Jiang P., Gao G., Peng K. Aluminum–iron separation in high-acid leaching solu-tion and high-purity alumina preparation. Asia-Pacific J. Chem. Eng. 2021. 16. P. e2623. DOI: 10.1002/apj.2623.
Liu Q., Zhong C., Fang H., Xue J. High Purity Alumina Powders Extracted from Aluminum Dross by the Calcin-ing—Leaching Process. Light Metals. 2011. P. 197–200. DOI: 10.1002/9781118061992.ch34.
Park N.-K., Choi, H.-Y., Kim D.-H., Lee T. J., Kang M., Lee W. G., Kim H. D., Park J. W. Purification of Al(OH)3 synthesized by Bayer process for preparation of high purity alumina as sapphire raw material. J. Crystal Growth. 2013. 373. P. 88. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2012.12.004.
Choi H.Y., Kim D.H., Park N.-K., Lee T.J., Kang M., Lee W.G., Kim H.D., Park J.W. Removal of sodium contained in Al(OH)3 synthesized by Bayer process. Clean Technol. 2012. 18. P. 63. DOI: 10.7464/ksct.2012.18.1.063.
Saud A.N., Majdi H.S., Saud S.N. Synthesis of nano-alumina powder via recrystallization of ammonium alum. Cerâmica. 2019. 65. P. 236. DOI: 10.1590/0366-69132019653742636.
O Y.-T., Kim S.-W., Shin D.-C. Fabrication and synthesis of α-alumina nanopowders by thermal decomposition of ammonium aluminum carbonate hydroxide (AACH). Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2008. 313–314. P. 415. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2007.04.123.
Shin D.C., Park S.S., Kim J.H., Hong S.S., Park J.M., Lee S.H., Kim D.S., Lee G.D. Study on α-alumina precursors prepared using different ammonium salt precipitants. J. Ind. Eng. Chem. 2014. 20. P. 1269. DOI: 10.1016/j.jiec.2013.07.003.
Levin G.E., Vinogradova L.A., Iksanov F.R., Agapov E.A. Influence of the type and size of grinding media on the properties of reactive alumina for refractory concrete. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 9. P. 105-111. DOI: 10.6060/ivkkt.20226509.6693.
Osipov D.A., Zhukov V.P., Mizonov V.E., Ogurtsov A.V. Computational and experimental study of joint grinding of dissimilar components in a circulating fluidized bed jet mill. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 1. P. 98-106 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196201.5813.
Sokolov I.E., Fomichev V.V., Zakalyukin R.M., Kopylova E.V., Kumskov A.S., Mozhchil R.N., Ionov A.M. Synthesis of nanosized zirconium dioxide, cobalt oxide and related phases in supercritical CO2 fluid. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 5. P. 35-43. DOI: 10.6060/ivkkt.20216405.6060.
