СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНТААЛЮМИНАТА ЛИТИЯ LiAlO Российский патент 1995 года по МПК C01F7/04 C01D15/00 

Описание патента на изобретение RU2034784C1

Изобретение относится к производству неорганических соединений лития и алюминия, а именно пентаалюмината лития, который может использоваться в качестве эффективных катализаторов процессов дегидрирования олефинов, а также в химической технологии для производства керамических материалов.

Известен способ получения пентаалюмината лития. Смесь карбоната лития и оксида алюминия подвергают низкотемпературному нагреву до температуры разложения используемых соединений. Затем смесь подвергают тепловой обработке при 1150о С в течение 120 ч [1] Недостатками способа являются невысокий выход пентаалюмината лития, синтез протекает в высокотемпературном режиме и весьма длителен в реализации. Однако синтезировать LiAl5O8 при температурах ниже 1000о С за короткое время методом спекания с использованием указанных соединений не удается.

Цель изобретения повышение выхода пентаалюмината лития, снижение температуры процесса и уменьшение времени синтеза.

Цель достигается тем, что для спекания используют интеркаляционные соединения гидроксида алюминия и лития состава [LinX)0,4.2nAl(OH)3.pH2O] где Х анион карбоновой кислоты (НСOO-, (СH2)n(COO)22-, (COOH)2(COO)22- и т.д.), а также NO3-, OH-, CO32-; n заряд аниона кислоты, р количество молекул воды, которое зависит от вида аниона, условий хранения вещества, влажности воздуха. Атомное отношение лития к алюминию в этих соединениях составляет 0,2.

П р и м е р. Интеркаляционное соединение гидроксида алюминия с тетратом лития состава [(Li2C4H4O6)0,4.4Al(OH)3.pH2O] с соотношением Li/Al 0,2 засыпали в корундовый тигель и подвергали спеканию в печи при температуре 900о С в течение 2 ч. Данные рентгенофазового анализа указывают на образование после прокаливания чистого петаалюмината лития без посторонних примесей. Нагревание более 2 ч нецелесообразно, так как не приводит к увеличению выхода целевого продукта.

При исследовании возможности образования LiAl5O8 и увеличения его выхода варьировался выбор исходного вещества как с различными анионами, так и с различным атомным отношением лития к алюминию, изменяющимся в пределах от 0,17 до 0,22, а также 0,5 при различных температурных режимах спекания.

В таблице приведены примеры получения LiAl5O8 с использованием различных интеркаляционных соединений по предлагаемому способу.

Как видно из приведенных примеров (1,2,6-10), использование в технологическом синтезе пентаалюмината лития в качестве исходных веществ интеркаляционных соединений лития и алюминия с органическими анионами, а также (ОН)-, NO3-, СО32- с атомным отношением Li/Al 0,2 приводит к увеличению выхода и чистоты LiAl5O8, тогда как обжиг смеси, состоящей из интеркаляционного соединения с отношением Li/Al 0,5 и оксида алюминия при тех же температурных условиях спекания (900-950о С) приводит к совместному образованию смеси LiAl5O8 с γ -алюминатом лития с преобладанием последнего (примеры 11-15). Дальнейшее увеличение температуры спекания свыше 950о С нежелательно, поскольку повышение температуры приводит к возрастанию энергозатрат и обусловливает потерь лития, что снижает выход целевого продукта. При снижении температуры спекания до 800о С синтез пентаалюмината лития не идет, рентгенофазовый анализ конечного продукта свидетельствует об образовании смеси, состоящей из α-LiAlO2 и оксида алюминия (пример 3).

При использовании в качестве исходного вещества интеркаляционных соединений с соотношением Li/Al более 0,2 (пример 5) выход целевого продукта заметно падает за счет образования γ-LiALO2. При отношении Li/Al меньше 0,2 (пример 4), т.е. при недостаточном содержании лития, выход целевого продукта также снижается вследствие образованию γ-Al2O3.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что применение интеркалята гидроксида алюминия с органическими и неорганическими анионами с соотношением Li/Al 0,2 позволило получить однородный пентаалюминат лития с чистотой не менее 98% при температуре спекания 900-950о С.

Отличительные признаки предлагаемого способа от известного:
в целях повышения выхода целевого продукта термообработке подвергают интеркаляционные соединения гидроксида алюминия и солей лития с анионами карбоновых кислот, а также с NO3-, (OH)-, (CO3)2-, в которых соотношение Li/Al составляет 0,2, тогда как по прототипу берут смесь карбоната лития и оксида алюминия;
спекание ведут при 900-950о С в течение 2 ч, при этом по предлагаемому способу получается чистый пентаалюминат лития, по известному способу исходные соединения подвергают низкотемпературному нагреванию до разложения компонентов, а затем нагревают при 1150о С в течение 120 ч.

Похожие патенты RU2034784C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНТАЛИТИЙАЛЮМИНАТА β -МОДИФИКАЦИИ 1993
  • Исупов В.П.
  • Митрофанова Р.П.
  • Чупахина Л.Э.
RU2049726C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ γ -АЛЮМИНАТА ЛИТИЯ 1991
  • Исупов В.П.
  • Митрофанова Р.П.
  • Чупахина Л.Э.
RU2040469C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДНЫХ СИСТЕМ ОБЩЕЙ ФОРМУЛЫ 1991
  • Исупов В.П.
  • Бакчинова Е.И.
RU2006466C1
СПОСОБ СИНТЕЗА ГИДРОКСОАЛЮМИНАТОВ ЛИТИЯ 1992
  • Исупов В.П.
  • Чупахина Л.Э.
RU2042625C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ α -АЛЮМИНАТА ЛИТИЯ 1992
  • Исупов В.П.
  • Митрофанова Р.П.
  • Чупахина Л.Э.
RU2034783C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ α - АЛЮМИНАТА ЛИТИЯ 1991
  • Исупов В.П.
  • Митрофанова Р.П.
  • Чупахина Л.Э.
SU1816368A3
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ β -СПОДУМЕНА 1993
  • Исупов В.П.
  • Митрофанова Р.П.
  • Чупахина Л.Э.
RU2049059C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПЕРЕХОДНЫЙ МЕТАЛЛОКСИД АЛЮМИНИЯ 1994
  • Исупов В.П.
  • Чупахина Л.Э.
  • Митрофанова Р.П.
  • Тарасов К.А.
RU2087418C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАММА-АЛЮМИНАТА ЛИТИЯ 2004
  • Митрофанова Р.П.
  • Чупахина Л.Э.
  • Харламова О.А.
  • Исупов В.П.
RU2251526C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКИХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ 1997
  • Чайкина М.В.
  • Аввакумов Е.Г.
  • Науменко Л.П.
RU2114886C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 034 784 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНТААЛЮМИНАТА ЛИТИЯ LiAlO

Использование: в производстве неорганических соединений лития и алюминия, а именно пентаалюмината лития. Сущность: интеркаляционные соединения гидроксида алюминия и лития, содержащие один из анионов NO-3

, OH-, CO23
- или анионы карбоновых кислот при атомном отношении лития к алюминию в соединении 0,2, подвергают термической обработке при 900 - 950°С. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 034 784 C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНТААЛЮМИНАТА ЛИТИЯ LiAl5O8, включающий термическую обработку смеси соединений лития и алюминия, отличающийся тем, что в качестве соединений лития и алюминия используют интеркаляционные соединения гидроксида алюминия и лития, содержащие один из анионов NO-3

, OH-, CO23
- или анионы карбоновых кислот, при этом атомное отношение лития к алюминию в интеркаляционных соединениях равно 0,2, а термическую обработку ведут при 900 950oС.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2034784C1

Famery Roger Queyroux Francine, Gilles Jean - Claude, Herpin Paulette, J Solid
State Chem
Способ обработки медных солей нафтеновых кислот 1923
  • Потоловский М.С.
SU30A1
Аппарат для нагревания окружающей его воды 1920
  • Соколов Н.Н.
SU257A1

RU 2 034 784 C1

Авторы

Исупов В.П.

Митрофанова Р.П.

Чупахина Л.Э.

Даты

1995-05-10Публикация

1992-07-13Подача