Перевод аморфного гидроксида алюминия в байерит

• Ламинированный паркет
• Фильтровальные материалы

Гидроксиды представляют собой половину тоннажа неметаллического оксида алюминия, используемого во всем мире. Существуют три кристаллические формы тригидратированного оксида алюминия или тригидроксида алюминия -Al2O3,3H2O или Al (OH)3:

• Гиббсит или гидраргиллит: гамма-Al (OH)3
• Байерит: альфа-Al (OH)3
• Нордстрандит бета-Al (OH)3. Существуют две кристаллические системы моногидрата оксида алюминия или оксигидроксида -Al2O3.H2O или Al (OOH):
• Бемит: гамма-Al (OOH)
• Диаспор: альфа-Al (OOH) Также к этим структурам необходимо добавить две синтетические формы: аморфный гель и гель псевдобемита.

Гиббсит, безусловно, является наиболее распространенной синтетической формой: готовится из бокситов по методу Байера. Это белый, без запаха, бе звкуса порошок с высокой чистотой (99,7%).Он может быть псевдоожиженным и текучим, негорючим, нерастворимым в воде, без токсичности и кажущейся плотностью 1,2. Он стабилен при наличии влажности, и его стоимость достаточно низка, чтобы стать серьезным конкурентом для промышленных минералов, которые менее чисты.

Его основные свойства:низкая абразивностьрастворимость в кислотах и сильные основания с образованием солейвысокая эндотермичность его термического разложения, между 200 и 400 ° C избыточная эмиссия пара во время его термического разложения, обеспечивающая отличные огнезащитные свойствахорошие абсорбционные свойства для водных и органических жидкостейспособность поглощать ультрафиолетовые лучи (длина волны

Гиббситное зерно Байера

Гидротермальное зерно бемита

Морфология гидроксида алюминия.

Частицы гиббита Байера бывают в виде агломератов первичных кристаллов. Кислоты и основания, атакуя суставы этих первичных кристаллов, разламывают их, а затем растворяют.
Частицами микронного гиббсита являются первичные кристаллы в форме мелких табличных шестиугольников, которые обеспечивают хорошую отражательную способность света. Частицы бемита — это иглы, планки или ламели, запутанные с образованием «гипсового цветка».

Структура гидроксида алюминия

Гидроксиды представляют собой различные конфигурации одной и той же структуры: «октаэдрический» Полинга, где ион алюминия (1,14 ангстрема) вставлен между 6 атомами кислорода (2,64 ангстрема в диаметре). Твердость этой очень компактной структуры обусловлена прочностью связей Al-O (из-за сильного заряда атома алюминия) и водородными связями.В гидроксидах:У октаэдров есть один общий край.В тригидроксидах:Октаэдры изложены в плоской сети гексагональных коронок Al (OH) 3, образующих две плоскости атомов кислорода в компактной шестиугольной сети, обернутой вокруг плоскости атомов алюминия, из которых 2/3 занята. Три тригидроксиды отличаются по последовательности этих листов. Последовательность (AB BA AB BA . ) для Gibbsite, (AB AB AB AB . ) для Bayerite (более компактная, более стабильная и более плотная) и (AB BA BA AB . ) для промежуточного случая Nordstrandite , Листы связаны водородными связями.В оксигидроксидах:Октаэдры расположены в прямых двойных цепях, так что сети будут построены с бемитом (листы, связанные водородными связями) или диаспоры (атомы кислорода, общие для двойных цепей, образующие более компактную сеть, и, следовательно, большую плотность и твердость). Хотя эти сети различны, они составлены из одной и той же глобальной формулы: AlOOH.

Характеристики гидроксида алюминия

Амфотерный характер алюминия:

Амофотерный переходный элемент, алюминий в растворе, образует как катионы Al (H2O) 6 +++ в кислой среде, (рН ниже 4), так и анионыAl (OH) 4 в основной среде (рН выше 10). Таким образом, гидроксиды образуют соли как с кислотами, так и с основаниями. Между pH4 и 10 алюминий почти не растворим, он массово выпадает в осадок в виде коллоидного гидроксида: гелей.Тепловые свойства:Гиббсит стандартного размера зерна теряет 34,6% его массы от 200 до 1200 ° C. Наибольшая потеря происходит между 250 и 400 ° C, и наибольшая скорость обезвоживания происходит при температуре около 350 ° C. Темп этой термогравиметрической кривой также зависит от размера частиц (см. Также раздел переходного оксида алюминия), от скорости повышения температуры ипарциальное давление в водяном паре. Эта дегидратация очень эндотермична, теплота дегидратации гиббсита в водяном паре при 25 ° C составляет 1 155 кДж / кг для гиббсита или 1 970 кДж / кг, если оксид алюминия и водяной пар нагреваются до 500 ° С. Micronic гиббсит обезвоживается при несколько более низкой температуре, между 200 и 400 ° C с максимальной скоростью около 330 ° C. Байерит обезвоживается при температуре от 230 до 350 ° C. Бемит только теряет 15% своего веса во время обезвоживания, и эта потеря происходит от 400 до 600 ° C с максимальной скоростью около 550 ° C.

Новая линия с нашего склада, предназначена для фасовки и герметичной упаковки жидких, вязких и пастообразных продуктов объемом от 200 мл до 1л в картонные пакеты пюр пак , тип В доза 250-500 мл.
Ассортимент фасуемой продукции в картонные пакеты : молоко, сливки, кефир, ряженка, сметана, йогурты с кусочками фруктов, соки, вина. Комлектующие Camozzi,Omron, SMC. Автоматическая система смазки.

Цена лучшая на рынке, установлена и эксплуатируется на многих предприятиях молочной промышленности.

Быстрая отгрузка!

Адрес: Адмирала Черокова 22

город Санкт-Петербург, 198206

Задать вопрос специалисту

с 8:00 до 17:00 по МСК

Санкт-Петербург: (812) 6-45-89-02

Моб. Билайн: +7(965)78 19 4 60

Москва (499)99-288-61

Моб. Мегафон: +7(926)803 61 33

Адрес склада: Санкт-Петербург,

ул. Предпортовая, 8

компании имеют удобное место

расположения в СПб и МО :

Адрес склада: Московская обл.,

Источник

Перевод аморфного гидроксида алюминия в байерит

СТРУКТУРА ПОРОШКОВ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ, ПОЛУЧАЕМЫХ В КАЧЕСТВЕ ПОБОЧНОГО ПРОДУКТА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА

Д-р техн. наук А. Д. ШЛЯПИН 1 , канд. техн. наук А. Ю. ОМАРОВ 1 , канд. техн. наук

В. П. ТАРАСОВСКИЙ 1,2 (e-mail: tarasvp@mail.ru), Ю. Г. ТРИФОНОВ 1

1 ФГБОУ ВПО ?Московский государственный индустриальный университет? (МГИУ) (Россия, г. Москва)

2 ЗАО ?НТЦ ?Бакор? (Россия, г. Москва, г. Щербинка)

Исследована структура порошков гидроксидов алюминия, получаемых в качестве побочного продукта при производстве водородного топлива. Одним из основных исходных компонентов была алюминиево-магниевая стружка с массовым содержанием 0,6, 6 и 12 % магния. Исследовали фазовый состав и морфологию частиц порошков с помощью рентгенофазового и петрографического методов анализа. Установлено, что полученный порошок гидроксида алюминия является перспективным материалом для получения корундовой керамики

Ключевые слова: гидроксид, структура, состав, байерит, гибсит

В процессе работы генератора водорода [1] в качестве побочного продукта реакции образуется гидроксид алюминия. Образование гидроксида алюминия происходит в результате воздействия водного раствора едкого натра на алюминий (порошок, стружка) в объеме картриджа водородного генератора в соответствии со следующей химической реакцией:

4 Al + 3 NaOH + 6 H2O =

= Al(OH)3↓ + 3 NaAlO2 + 6H2↑. (1)

Выделяющийся водород используется по прямому назначению в качестве топлива, а гидроксид алюминия является побочным продуктом рабочего цикла генератора водорода, который необходимо утилизировать для снижения стоимости производимого водорода.

Реакцию (1), в результате которой получается высокоэффективное топливо (водород), с точки зрения авторов, можно рассматривать как оригинальный технологический подход для получения наряду с экологически чистым топливом (водородом), порошка ультрадисперсного оксида алюминия. Ультрадисперсный порошок оксида алюминия получается в результате прокаливания в воздушной среде порошка гидроксида алюминия. При этом необходимо отметить, что, используя в качестве исходного продукта реакции не чистый алюминий, а его сплавы со строго контролируемым содержанием легирующих добавок, мы будем получать порошки ультрадисперсного оксида алюминия, в которых легирующая добавка распределена равномерно (на молекулярном уровне) по объему всего порошка. Такой технологический прием получения высококачественных ультрадисперсных порошков, описанный в современной технической литературе, получил название метода химического диспергирования [2, 3].

Целью данной работы является изучение структуры порошков гидроксида алюминия, получаемых в результате работы генератора водорода, для оценки возможности получения из них высококачественных ультрадисперсных порошков оксида алюминия.

В качестве исходных продуктов реакции в работе использовали алюминиево-магниевую стружку с массовым содержанием 0,6, 6 и 12 % магния и концентрированный водный раствор едкого натра. В результате проведения процесса получены три типа образцов порошков гидроксида алюминия: образец № 1 (Al–Mg 0,6%), образец № 2 (Al–Mg 6%), образец № 3 (Al–Mg 12%). В дальнейшем проводили анализ структуры этих образцов порошков.

Петрографический анализ фазового состава иструктуры порошков гидроксида алюминия.

Петрографическое исследование порошковых проб проводили на поляризационном микроскопе-?Полам Р-211? методом иммерсионных препаратов [4] в проходящем свете. Результаты петрографического анализа порошков гидроксида алюминия приведены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты петрографического анализа порошков гидроксида алюминия

Основная кристаллическая фаза

Байерит Не установлена Изометричные 6 –8-угольные кристалллы Np = 1,583 0,4 – 0,5

Образец № 1. Основная фаза Al(OH)3 – гиббсит, кристаллизующийся в моноклинной сингонии (показатели преломления Ng = 1,566; Nm = 1,587). Габитус кристаллов гиббсита – базальные пластинки. Это субмикронные кристаллы, которые образуют агломераты, повторяющие форму кристаллов. Длина агломератов составляет 4 – 8 мкм, ширина – от десятых долей микрометра до 6 мкм. Количество гиббсита по площади препарата – 80 %, остальные 20 % – это чешуйчатые кристаллы размером менее 0,4 мкм с показателем преломления Np = 1,555. Их структура близка к байеритовой структуре гидроксида алюминия (Np байерита 1,583), они представляют собой плотную однородную массу, не распадающуюся при растирании. Такие кристаллы объединены в сферолиты размером 6 – 10 мкм. Также зафиксирована примесная фаза (менее 1 %, приходящихся на две основные фазы гидроксида алюминия) – непрерывный твердый раствор NaAlO2 в сложном гидроксиде NaMgAlOH. У этой фазы показатель преломления ниже, чем для NaAlO2 (Ng < 1,558), при этом наблюдается изменение егосостава от центра к периферии частиц. Эти частицы образуют агломераты неправильной (неизометричной) формы, линейный размер которых составляет 12 – 16 мкм.

Рентгенофазовый анализ образцов порошков гидроксида алюминия

Рентгенофазовый анализ проводили на установке ?ДРОН-3? по стандартной методике [5]. Образец № 1. Преобладающей фазой является гиббсит. Кроме того, в данном образце в малом количестве идентифицируются баейрит и алюминат натрия β-модификации. Наблюдаются также следы гидрата благородной шпинели MgAlOН. Следует также отметить, что помимо кристаллических фаз этот образец содержит аморфное вещество неизвестного состава. Можно предположить, что это вещество является зародышевой фазой MgAl2O4 на начальной стадии кристаллизации.

Образец № 2. В образце порошка идентифицированы байерит и сложный гидроксид NaAlMgOH. При этом в сложном гидроксиде имеются две фазы, различающиеся периодами кристаллических решеток. Период решетки одной из них а = 0,8086 нм, второй – а = 0,8068 нм. Эти значения позволяют предположить, что первая фаза является твердым раствором MgOН в NaAlMgOН, а вторая – твердым раствором Al(OН)3 в NaMgAlOН. Обе фазы присутствуют в одинаковом количестве. Содержание байерита превышает суммарное количество этих фаз примерно в 7 раз.

Образец № 3. В качестве преобладающей фазы зафиксирован сложный гидроксид NaAlMgOH. Этот сложный гидроксид представлен двумя фазами с разными периодами кристаллических решеток. У первой фазы параметр решетки составляет 0,8080 нм, у второй – 0,8028 нм. Содержание первой фазы в 2 раза выше, чем второй. Кроме этого необходимо отметить, что в материале присутствует гиббсит, содержание которого меньше, чем содержание основной фазы примерно в 6 раз.

Анализ полученных данных показывает, что увеличение массовой доли магния (от 6 до 12 %) в исходном Al–Mg сплаве закономерно приводит к повышению выхода сложных гидроксидов.

Таблица 2. Результаты рентгенофазового анализа порошков гидроксида алюминия

ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что, в порошке гидроксида алюминия – образец № 1 – преобладающей фазой является гиббсит.

Порошок гидроксида алюминия – образец № 2 – содержит несколько кристаллических фаз: баейрит и сложный гидроксид, состав которого может быть описан формулой NaAlMgOH.

В порошке гидрокида алюминия – образец № 3 – преобладающей фазой в зависимости от используемого метода анализа является или байерит, или сложный гидроксид NaAlMgOH. В этом случае имеет место несовпадение результатов петрографического и РФА-методов анализа, объяснить которые случайной ошибкой нам кажется не совсем корректным.

Итак, полученный порошок гидроксида алюминия является перспективным материалом дляполучения корундовой керамики.

Работа выполнена в рамках государственного контракта № 16.740.11.0685 Федеральной целевойпрограммы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 гг.

Источник