КАРБОНИЗАЦИЯ АЛЮМИНАТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ВЫСОКОЙ ДИСПЕРСНОСТИ

ЦЕЛЬ. Экспериментальное исследование процесса карбонизации щелочных алюминатных растворов и поиск области доступных технологических режимов для получения осадков гидроксида алюминия высокой дисперсности. МЕТОДЫ. Многофакторное экспериментальное исследование показателей карбонизации алюминатных растворов и кальцинирующего обжига продуктов их разложения. Лазерный микроанализ размера частиц и распределения по крупности, спектральный анализ состава газовоздушной смеси, электронная микроскопия состава осадков и химический анализ растворов. Математическая обработка результатов. РЕЗУЛЬТАТЫ. Показано, что для получения продуктов высокой дисперсности определяющее значение имеют температура процесса и скорость нейтрализации растворов. Получена зависимость среднего медианного диаметра частиц осадка в виде полинома второго порядка для кристаллизации гидроксида алюминия в форме байерита и гиббсита. Установлено изменение средней крупности частиц гиббсита на стадии высокотемпературного обжига в зависимости от скорости нагрева и температуры изотермической выдержки, сопровождающееся незначительной агломерацией и увеличением их размера. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Сформулированы технологические принципы получения тонкодисперсных материалов в процессе переработки нефелинового сырья, что обеспечивает возможность адаптации процесса карбонизации для целей получения продуктов неметаллургического назначения.

производство глинозема, щелочные алюминатные растворы, гидроксид и оксид алюминия, крупность, закономерности осаждения, экспериментальные исследования

1. Ханамирова А.А. Влияние условий получения гидроксидов и оксидов алюминия на спекание и свойства керамики // Химический журнал Армении. 2007. № 4 (60). С. 664-676.

2. Long W., Ting’an Z., Guozhi L., Aichun Z., Sida M., Weiguang Z. Characterization of Activated Alumina Production via Spray Pyrolysis // Light Metals 2017. The Minerals, Metals & Materials Series. TMS-Springer, 2017. P. 93-99.

3. Jinfeng Li, Wei Ch, Hai-xia Deng Study of ultrafine α-Al2O3 powder preparation // 31st International Conference of ICSOBA «Bauxite, Alumina, Aluminium industry in Russia and new global developments». Travaux ICSOBA. 2013. Vol. 38. No. 42. P. 329-332.

4. Snizhkoa L.O., Yerokhin A.L., Pilkington A. Anodic processes in plasma electrolytic oxidation of aluminium in alkaline solutions // Electrochimica Acta. 2004. Vol. 49. P. 2085-2095.

5. Rao P., Iwasa M., Kondoh I. Properties of low-temperature-sintered high purity α-alumina ceramics // Journal of Material Science Letters. 2000. Vol. 19. P. 543-545.

6. Tan. I. High Purity Alumina - Use in Non-Metallurgical Application // 5th Asian Bauxite & Alumina Conference. Conference materials. Singapore 22-23 October. 2015.

7. Tao R., Zhao Y., Hong J.Z. Preparation of high pure and micron-sized α-Al2O3 powder by activated aluminium hydrolysis method // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 1. P. 89-92.

8. Fujiwara S., Tamura Y., Maki H. Development of New High-Purity Alumina // Sumitomo Kagaku. 2007. Vol. 1. P. 1-10.

9. Бричкин В.Н., Сизяков В.М. Технологические факторы карбонизации алюминатных растворов // Цветные металлы. 2004. № 10. С. 49-52.

10. Louhi-Kultanen M., Kraslawski A., Avramenko Y. Case-based reasoning for crystallizer selection using rough sets and fuzzy sets analysis // Chemical Engineering and Processing, 2009. V. 48. P. 1193-1198.

11. Зеликман А.И., Вольдман Г.М., Беляевская Л.В. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия, 1983. 424 с.

12. Wang Xing Li. Alumina Production Theory & Technology. Publisher Changsha. Central South University, 2010. 411 p.

13. Бричкин В.Н., Сизякова Е.В. Рост и морфология гидроксида алюминия // Цветные металлы. 2006. № 9. С. 37-41.

14. Sweegers C., Coninck H.C., Meekes H., Enckevort W.J.P., Hiralal I.D.K., Rijkeboer A. Morphology, evolution and other characteristics of gibbsite crystals grown from pure and impure aqueous sodium aluminate solutions // Journal of Crystal Growth. 2001. Vol. 233. P. 567-582.

15. Пат. 2560413 РФ, МПК C01F7/16. Способ глубокого обескремнивания алюминатных растворов / В.М. Сизяков, В.Н. Бричкин, Е.В. Сизякова, В.В. Васильев; заявитель и патентообладатель ФБГОУ ВПО «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». № 2013151026/05; заявл. 15.11.2013; опубл. 20.08.2015. Бюл. № 23.

16. Пат. 2612288 РФ, МПК C01F7/14. Способ разложения алюминатных растворов / В.Н. Бричкин, В.М. Сизяков, Е.В. Сизякова, Д.В. Федосеев; заявитель и патентообладатель ФБГОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет». № 2015152901; заявл. 09.12.2015; опубл. 06.03.2017. Бюл. № 7.