способ получения гидрозоля оксида алюминия

Формула изобретения

Способ получения гидрозоля оксида алюминия, отличающийся тем, что в растворе гидрохлористого алюминия растворяют свежеосажденную гидроокись алюминия при 20°С в течение 20-30 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к получению гидрозоля оксида алюминия, который используют в качестве носителей катализаторов, коагулянтов при очистке воды, связующего при изготовлении оболочковых форм для точного литья из жаропрочных сталей и др.

Известен способ получения сферического катализатора (авт.св. № 2102141, МКЛ C01F 7/42, авторы: Воробьев Б.Л., Харченко А.А., Кошелев Ю.Н., Скотников А.С., Комаров И.В.).

Из водорастворимой соли алюминия (хлорида алюминия), включающей приготовление геля гидроксида алюминия нейтрализацией в присутствии гидроксида аммония, старение полученного геля, отделение его фильтрацией и перевод в гидрозоль, при этом старение полученного геля ведут после отделения его от маточного раствора при 60-100°С в течение 3-60 минут, а перевод в гидрозоль осуществляют ультразвуковым диспергированием при интенсивности излучения 2-25 Вт/см² в течение 10-60 минут.

Недостатком является сложность изготовления.

Прототипом является способ получения гидрозоля оксида алюминия (патент № 2115624, МПК 6 C01F 7/42, авторы Пестерников Г.Н., Максютин А.С., Свиридов С.И., Пучков С.П., Обухова В.Б.) из водорастворимой соли алюминия, в качестве водорастворимой соли алюминия берут 20-30%-ный раствор гидроксохлористого алюминия, в котором растворяют металлический алюминий при 70-95°С в течение 4-4,5 час.

Недостатком является низкое качество, опасность при изготовлении.

Задачей является повышение качества, безопасность изготовления.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения гидрозоля оксида алюминия согласно изобретению в растворе гидрохлористого алюминия растворяют свежеосажденную гидроокись алюминия при 20°С в течение 20-30 мин. Это позволяет избежать использования высоких температур и выделения взрывоопасного водорода. Применение гидроокиси алюминия повышает качество целевого продукта ввиду исключения примесей, присутствующих в металлическом алюминии.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

К 1 литру 20%-ного раствора гидроксохлористого алюминия (в пересчете на AlCl₃) вводят при перемешивании свежеосажденный гидроксид алюминия в количестве 400 г (в пересчете на Al(OH)₃) и выдерживают в течение 30 минут. Получают коллоидный раствор оксида алюминия - гидрозоль с выходом 69% и pH 4,5.

Пример 2.

К 1 литру 20%-ного раствора гидроксохлористого алюминия (в пересчете на AlCl₃) вводят при перемешивании свежеосажденный гидроксид алюминия в количестве 300 г (в пересчете на Al(OH) ₃) и выдерживают в течение 30 минут. Получают коллоидный раствор оксида алюминия - гидрозоль с выходом 54% и рН 3,62.

Пример 3.

К 1 литру 20%-ного раствора гидроксохлористого алюминия (в пересчете на AlCl₃) вводят при перемешивании свежеосажденный гидроксид алюминия в количестве 400 г (в пересчете на Al(OH)₃) и выдерживают в течение 40 минут. Получают коллоидный раствор оксида алюминия - гидрозоль с выходом 96% и рН 4,5.

Пример 4.

К 1 литру 20%-ного раствора гидроксохлористого алюминия (в пересчете на AlCl₃) вводят при перемешивании свежеосажденный гидроксид алюминия в количестве 500 г (в пересчете на Al(OH) ₃) и выдерживают в течение 20 минут. Получают коллоидный раствор оксида алюминия - гидрозоль с выходом 96% и pH 4,5. Следов солей Fe, Cu, Zn не обнаружено.

В примерах используют гидроксохлористый алюминий, который выпускается промышленностью по ТУ 38.302163-94.

Использование предлагаемого изобретения устраняет такие недостатки, как:

- низкое качество полученного гидрозоля оксида алюминия из-за загрязняющих примесей, имеющихся в металлическом алюминии. Технический алюминий марок A0, A8, А85 и т.д. содержит до 1% примесей в виде следующих металлов - Fe, Cu, Zn. Использование алюминия этих марок приводит к присутствию в конечном продукте (гидрозоле алюминия) хлоридов вышеуказанных металлов (Материаловедение. Б.Н.Арзамасов. МГТУ им Н.Э.Баумана, 2005 г., с.358);

- опасность изготовления - высокая температура, выделение водорода, который представляет опасность при проведении процесса.

Данный способ получения гидрозоля оксида алюминия прошел опытно-промышленные испытания.