Utilisation : production d’hydroxyde d’aluminium. L’hydroxyde d’aluminium selon l’invention est obtenu par broyage à la vapeur à une température de 120 à 250 °C. Le mélange est ensuite condensé et épaissi pour former une suspension aqueuse contenant de 50 à 300 g/l de matières solides et de 0,05 à 5 g/l d’oxyde de sodium en phase liquide. Cette suspension est introduite dans une solution d’aluminate sursaturée. L’extrait obtenu est agité, puis l’hydroxyde d’aluminium est séparé de la liqueur-mère et lavé. 1 Cristaux de Cp, 1 Il., tableau 1.
L'invention concerne la production d'hydroxyde d'aluminium, et plus particulièrement la production d'hydroxyde d'aluminium fin à partir de solutions aqueuses d'aluminate de sodium.
Procédé d'obtention d'hydroxyde d'aluminium fin [1] en deux étapes. Dans un premier temps, une solution d'aluminate est neutralisée avec de l'acide chlorhydrique. L'hydroxyde d'aluminium ainsi obtenu sert de germe pour la décomposition d'une solution d'aluminate sursaturée lors d'une seconde étape. On obtient alors un hydroxyde d'aluminium de structure hydrargilite, utilisé à diverses fins, notamment pour la préparation de solutions d'aluminate alcalines caustiques. Cet hydroxyde d'aluminium se caractérise par une dispersion élevée et une structure amorphe des particules, ce qui lui confère une forte activité de germe pour la décomposition des solutions d'aluminate.
Cependant, cette méthode de préparation des germes n'est possible qu'avec des solutions d'aluminate spécialement préparées et exemptes d'impuretés. Autrement, l'hydroxyde d'aluminium obtenu absorbe les impuretés de la solution, ce qui diminue l'activité des germes. De plus, avec cette méthode, en raison des faibles vitesses de sédimentation et de filtration, l'hydroxyde d'aluminium des germes se retrouve sous forme de suspension à la deuxième étape. Dans ce cas, la totalité du sel formé lors de la première étape retombe sur la deuxième, contaminant le produit primaire et circulant dans le circuit de production.
Le procédé le plus proche de l'invention, tant par son essence technique que par son effet recherché, consiste à obtenir de l'hydroxyde d'aluminium fin comme germe, broyé jusqu'à une surface spécifique supérieure ou égale à 1 m².2/g, tandis que la graine est introduite dans une solution d'aluminate en une quantité telle que la surface totale soit saturée chimiquement et donc l'activité de la graine est faible, ce qui nécessite l'utilisation de quantités considérables de graine et des coûts énergétiques élevés lors de sa préparation.
L'invention repose sur la mise au point d'un procédé de préparation de l'hydroxyde d'aluminium de germination, qui garantit sa haute activité de germination et sa pureté chimique, ce qui conduit finalement à une réduction de la consommation de ressources matérielles et énergétiques.
À cette fin, le procédé de production d'hydroxyde d'aluminium comprend le broyage de l'hydroxyde d'aluminium en grains, le mélange des grains broyés avec une solution sursaturée et l'extraction de la suspension résultante sous agitation, l'hydroxyde d'aluminium en grains broyé étant traité à la vapeur à 120-250 °C.à proposC. condenser le profil d'achat et mélanger avec la suspension aqueuse réceptrice contenant 50 à 300 kg/m³.3hydroxyde d'aluminium en poudre, utilisé comme germe.
Teneur appropriée en oxyde de sodium dans la phase liquide de la suspension à maintenir entre 0,05 et 5 g/L.
Broyage de vapeur d'hydroxyde d'aluminium à 120-250à proposPermet d'obtenir de l'hydroxyde d'aluminium chimiquement pur à haute activité de germination. Recherche sur le nombre de fissures, d'éclats et de saillies, qui présentent une structure amorphe.
La structure de surface spécifiée détermine sa forte activité de germination lorsqu'on utilise de l'hydroxyde d'aluminium comme germe.
L'effet maximal est obtenu lorsque la température de la vapeur dans la chambre de broyage est de 120 à 250 degrés.à proposC.
Lorsque la température descend en dessous de 120à proposL'activité chimique de la surface de l'hydroxyde d'aluminium broyé est la même qu'avec d'autres méthodes de broyage.
La température augmente au-dessus de 250à proposL'activité chimique de la surface n'augmente pratiquement pas, mais les coûts croissants de l'énergie thermique pour la préparation des semences augmentent.
Lorsque la teneur en solides dans la suspension aqueuse obtenue après condensation du mélange de paraphilias, 50-300 g/l d'activité de la suspension de semences maximum.
La réduction de la teneur en solides dans la suspension en dessous de 50 g/l n'a pratiquement aucun effet sur son activité pure, mais introduit dans le processus une quantité importante d'eau, ce qui engendre des coûts supplémentaires liés à son évaporation.
L'augmentation de la concentration de solides en suspension dans l'eau au-delà de 300 g/l entraîne une diminution de leur activité initiale. Ceci est dû à une diminution de x, de type acido-basique.
La teneur en oxyde de sodium dans la phase liquide de la suspension aqueuse, comprise entre 0,05 et 5 g/l, assure son activité germinative maximale.
La limite inférieure de concentration est limitée par la teneur en hydroxyde d'aluminium intracristallin lavé aux alcalis, aboutissant au broyage.
Lorsque la concentration d'oxyde de sodium est supérieure à 5 g/l, l'activité de la suspension de semences diminue en raison de la dissolution des structures amorphes de la surface de la semence.
La méthode proposée de production d'hydroxyde d'aluminium est réalisée à l'aide d'équipements fabriqués et utilisés dans les usines nationales : broyeur à jet de type ES-06 ; SP-1, etc.
Le broyage dans un broyeur à jet s'effectue sans média de broyage, selon le principe de la combustion du matériau par collision des particules. L'utilisation de broyeurs à jet est nécessaire pour garantir les paramètres de procédé définis et obtenir le résultat technique souhaité.
Dans les systèmes contenant du bore, on assure le refroidissement des fluides circulants. Le refroidissement de l'eau produite est assuré. Lorsque cette vapeur se condense et forme une suspension d'hydroxyde d'aluminium dans l'eau, celle-ci est ensuite utilisée dans le Kea.
L'hydroxyde d'aluminium provenant de la trémie 1 est acheminé par une vis sans fin 2 vers le broyeur à jet d'air 3. Dans les tubes d'accélération, la pression de vapeur de l'hydroxyde d'aluminium augmente. Les particules, projetées par les jets, entrent en collision, sont broyées et extraites par centrifugation dans un séparateur 4. Les particules les plus grosses sont renvoyées au broyeur sur un support Dorisol, puis broyées à la granulométrie souhaitée et stockées dans le système de dépoussiérage 5. Le flux de particules est refroidi, condensé, et la suspension aqueuse 6 est condensée dans l'épaississeur 7. Ce dernier est mélangé à une solution d'aluminate sursaturée 8 et introduit dans le réacteur 9, maintenu sous agitation. Après trempage, l'hydroxyde d'aluminium est séparé de la liqueur-mère par filtration 10, lavé et expédié au consommateur.
La comparaison des données issues de plusieurs expériences suggère que le broyage de l'hydroxyde d'aluminium dans la vapeur du broyeur à jet à 120-250à proposL'utilisation ultérieure d'une suspension aqueuse de matière en poudre contenant 50 à 300 g/l de matière solide comme semence améliore l'efficacité du processus et la qualité du produit fini grâce à la production de semences chimiquement pures et à forte activité de semence.
1 kg d'hydroxyde d'aluminium (Industrial Prime p) d'une granulométrie moyenne de 40 μm a été pulvérisé à la vapeur dans un broyeur à jet d'air de laboratoire. La température de la vapeur à l'entrée du broyeur était de 160 °C.à proposSous une pression de 7 MPa, la température dans la chambre de broyage est de 140 °C.à proposC. la taille moyenne des cristaux après broyage à 2,0 μm.
L'hydroxyde d'aluminium en poudre, sous forme de mélange paraphilique, est capturé dans un film contenant du bore. La vapeur d'eau ainsi produite se condense au contact de l'eau froide dans ce film. Après condensation, on obtient 10 litres d'une suspension contenant 100 g/l d'hydroxyde d'aluminium en poudre et 0,4 g/l d'oxyde de sodium en phase liquide.
0,04 l de suspension aqueuse sont mélangés à 1 litre de solution d'aluminate contenant, g/l : Na2Oku130,9; Al2O3137,2; Na2CO320,3 ; NaCl 12,2 ; Na2SO45,4 ; carbone organique (Corg.) 12,4. La suspension obtenue est placée dans un réacteur et maintenue sous agitation à 55 °C.à proposC pendant 24 h
Le degré de décomposition de la solution d'aluminate était de 50,2 % de la quantité d'hydroxyde d'aluminium produite (109,4). La taille moyenne des cristaux dans le sédiment était de 3,6 μm. La teneur en impuretés dans l'hydroxyde d'aluminium était de Na.2O 0,42 ; Fe2O30,021 ; SiO20,018.
Les résultats des expériences menées dans les régimes proposés, optimaux et au-delà de C, montrent que l'efficacité de la décomposition est atteinte à une température de 120 à 250 °C dans la chambre de broyage.à proposAvec une teneur en hydroxyde d'aluminium broyé en suspension aqueuse de 50 à 300 g/l et une teneur en oxyde de sodium dans la phase liquide de la suspension aqueuse de 0,05 à 5 g/L.
1. Procédé de production d'hydroxyde d'aluminium, comprenant le broyage de l'hydroxyde d'aluminium de départ, le mélange de l'hydroxyde d'aluminium de départ broyé avec une solution d'aluminate sursaturée, le vieillissement de la suspension résultante sous agitation, la séparation de l'hydroxyde d'aluminium de la liqueur mère et le lavage, caractérisé en ce que le broyage de l'hydroxyde d'aluminium est effectué à la vapeur à 120 250 °C.oAvec le profil obtenu, la suspension est condensée et épaissie pour obtenir une suspension aqueuse avec une teneur en solides de 50 à 300 g/l et elle est introduite dans la solution sursaturée.
2. Le procédé selon p. 1, caractérisé en ce que la teneur en oxyde de sodium dans la phase liquide de la suspension aqueuse est maintenue dans la plage de 0,05 à 5,0 g/L.
Date de publication : 9 juillet 2020