Способ получения сорбентов на основе окиси алюминия Советский патент 1979 года по МПК B01J1/22 C01F7/02 H01G4/16 

1

Изобретение относится к способам получения материалов на основе окиси алюминия, применяемых в качестве сорбента при изготовлении конденсаторной бумаги с низкими диэлектрическими потерями, и может быть использовано в бумажной промьпиленности.

Известен способ получения гидрата окиси алюминия путем смешивания кристаллогидратов солей алюминия с карбонатом алюминия в присутствии небольших количеств выделяющейся кристаллизационной воды. При этом образуются соединения, содержащие углекислоту. В результате после прокалки образуются более легкие порошки. Однако они агрегированы и требуют помола.

Наиболее близким к изобретению по техвдческой сущности к достигаемому результату является спосрб получения сорбентов на основе окиси алюминия, включающий смешивание кристаллогидратов солей алюминия с карбонатными осадителями в щелочной среде и термообработку полученного осадка в динамических условиях.

Способ осушествляют в зоне высокотурбулен,ного потока горячего газа, поступающего из зоны с температурой 500-1200°С, причем скорость выделения газа в реактор составляет 30-150 м/с.

К недостаткам известного способа относятся: малое время пребьшания продукта в печи, образование Х-формы окиси алюминия с высокой водоадсорбирующей способностью и высокий насыпной вес готового продукта ( 0,3 г/см). Эти недостатки делают спосрб непригодным для получения гамма-окиси алюминия, используемой в качестве сорбента при приготовле1ши конденсаторной бумаги.

Целью изобретения является получение продукта с низким насьшным весом со структурой 7-А12Оз, обеспечивающим возможность его использования при изготовлении конденсаторной бумаги.

Поставленная цель достигается описьюаемым способом, заключающимся в том, что смешивают кристаллогидраты солей алюминия с карбонатными осадителями в щелошой среде в присутствии окислов четырехвалентных элементов с последующей постадийной термообработкой 1голученного осадка в динамических уачовиях при ступенчатом повышении температуры на каждой стадии. При этом в качестес окислов четырехвалентных элементов берут окислы те танаударКоИйя, Кремния, вводя их в исходную смесь через ,2-4 ч после начала смеишвания. Термообработку, ведут в три стадии; при 120 - 250°С в течение 20 - 30 с , при 600 800° С в течение 20 - 30 мин, и при 900 - . ; 1100°С в течение 20 30 мин. П р и мер. Для получения 10 кг продукта: в реактора с быстроходной мешалкой заливают; 4- 10 л воды и одновременно при включенной Мшадке засыпают соль алюминия, кг: алюминий азотнокислый 73,5; алюмоаммонийные .квасцы 107,5; алюминий сернокислый 65,4; алюминий хлористый 47,4; и карбонатный осадитель, кг: карбонат аммония 74 - 82; бикарбонат аммр- ния 88 - 92; углеаммонийная соль 85 - 90; рН и конце осаждения 7,5 - 8,0. Перемешивание продолжают 8 - 12 ч. Добавки солей или окислов элементов, например Ti, Zr, Si, (дву-. окись титана 0,1 кг; двойной сульфат титана и аммония 0,5 кг; двуокись циркония 0,1 кг; сульфат щркония 0,32 кг) вводят через 2 - 4ч пооте начала смешения; смбшивание продолжают 5- 12 ч СкЬ {Юсть перемешивания rie йШёё 1000 об/мин контролирлтот тахометром. Суспензию подают на НУТЧ- фильтр, осадок бтМййают водой от анионов. После Ьтмьшкйп6луча1бт карбонизированную гидроокись алюминия с составом, близким к формуле 2AI (ОН) з Alj (СОз) со структурой байерита. Отмытый бсаДбК снимают с НУТЧ-фильтра и через бункер винтового 1штате iffi TO WiB; е йп носителя. Теплоноситель (горячий воздух) нагревают в калорифере. Температура на вхоДё fi сушилку - 240-250 С, на выходе - 110-120 С. Осадок в виде мелкой пьшйнап|рйляют В Шклон И рукавный фильтр, откуда сухой продукт собирают в вуШёртй подают Ш §ращ;ай1Щ 1бйя печь. Прокалку проводят при бОр-80р С, продукт собирают в бункер и 1зновь подают в печь. Вторичйую йрокайку проводят при 900-IIOOC. АгрегаtiJtM пЬропяса предотврашагот постоянным вращеiffleM барабана печи. Времк пребьюания продукта в печи (20-30 мин) определяют угаой наклона ; арабана и заданной производительностью. Готоый продукт имеет следующие характеристики: насьшной вес 0,25 г/см, размер частиц менее 1,5 мкм; суммарную удельную электропроводность 20 мк/см; рН вытяжки - 7,0 + 0,5; время до начала гидратации не менее 12 ч; степень удержания на волокне (целлюлозе) не менее 70%; тангенс угла диэлектрических потерь (tg5) при 1004: исходного продукта (tg5j)0,001 продукта в Смеси с сорбентом (tgSj) 0,0005 --i не менее 2,5 tgSj Продукт JcpaHHT в запаянных двойных полиэтиленовых мёижах. формула изобретения 1.Способ получения сорбентов на основе ОКИСИ алюминия, включающий смеШиванй г кристаллогидратов солей алюминия с карбонатными бсадителя.мй в щелочной среде и термообработку полученного осадка в дина шчёских условиях, о т л и ч а со щ и и с я тем, что, с цепью полутеЯия П| дукта с низким насыпным весом со V структурой т А120з обеспечивак)щим возможность его использования при изготовлении конденсаторной бумаги, смешивание ведут в присутствии окислов четырехвалентных элементов, а «термообработку - постадийно при ступенчаtOM йовышёнйи температуры на каждой стадии. 2.Способ по П.1, Отличающийся тёй, что в Качесйё окислов 1етырехвалеитных злементов берут Окиспы 1гятанг1,. циркоиияг, кремния, вводя их в исходн)то смесь через 2-4 ч после начала смешивания. 3.Способ по п п. 1 и 2, о т л и,ч а ю щ и йс я тем, что термообработку ведут в три стадии: при 120 - 250°С в течение 20-30 с., при 600-800 С в течение 20-30 мин и при 900 1100°С в течение 20-30 мин.