171506. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumíniumoxid előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 171506 jófejű Nemzetközi osztályozás: w Bejelentés napja: 1975. II. 03. (PU-193) Közzététel napja: 1977. VII. 28. C01F 7/02, 7/42 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1978. VIII. 31. Puskás Ferenc műszaki szaktanácsadó, Budapest Eljárás alumíniumoxid előállítására 1 A találmány tárgya, eljárás alumíniumoxid-, különösképpen tiszta alfa alumíniumoxid előállítására. Az oxidkerámiai termékek előállításához a feldolgozóipar napjaink nagy műszaki követel- 5 menyei miatt a legjobb minőségű alapanyagokat igényli. Az oxidkerámia alapanyagai közül az alumíniumoxid a legnagyobb jelentőségű. Az alumíniumoxid minőségét általában a tisztaság, szemcsenagyság és a kristálymódosulat alapján 10 ítélik meg. A feldolgozóipar 99,99%- és ennél jobb tisztasági fokot igényel az alumíniumoxid alapanyagtól. A tisztaság mellett fontos alapkövetelmény az általában 1 mikrométer alatti szemcseméret és az alfa kristálymódosulat, mert ezek a 15 tényezők a végtermék minőségén kívül a feldolgozás gazdaságosságát is jelentősen befolyásolják. Az alfa alumíniumoxid előállításának alapvető nehézsége abban áll, hogy a stabil alfa módosulat csak nagy hőmérsékleten történő hőkezeléssel 20 hozható létre. Ilyen hőkezelés mellett azonban nemcsak a kívánt kristálymódosulat alakul ki, hanem a kristályoknak nagyobb csoportokká való összenövése, agglomerálódása és zsugorodása is bekövetkezik. Az alumíniumoxid ebben az álla- 25 pótban oxidkerámiai termékek előállítására alig alkalmas. Ezért őrlésnek, vagy osztályozásnak kell alávetni. Az aprítás során azonban az alumíniumoxidkristályok nagyrésze megsérül, megreped, törik, lemorzsolódik és ezáltal veszít szilárdságából. A 30 sérült kristályokból előállított oxidkerámiai termékek szilárdsága és minősége gyengébb az azonos módon, de sértetlen kristályokból előállított termékek szilárdságánál és minőségénél. Ehhez járul még rontó tényezőként, hogy a nagytisztaságú alfa alumíniumoxid az aprítás során szükségszerűen szennyeződéseket vesz fel. Az ipari timföldnél nagyobb tisztaságú alumínimoxidot a timföldhidrát-, vagy a timföld tisztításával állítanak elő. Bár ezek a tisztített anyagok meghatározott célok és igények kielégítésére készülnek, nem elégítik ki az olyan nagy minőségi elvárásokat ahol az alumíniumoxid alapanyagokat 10-15 alkotóra vizsgálják és ilyen szigorú feltételek mellett 99,99% tisztaságot követelnek meg tőlük. Nagyobb tisztasági fokot érnek el azokkal az eljárásokkal amelyéknél kiindulási alapanyagként valamilyen vízoldható alumínium- sót, vagy termikusan bomló alumíniumvegyületet alkalmaznak, (pl. a magyar 156 421 lajstromszámú szabadalom eljárása). Ezeknek az eljárásoknak általánosan gyenge pontja az a tény, hogy nagy mennyiségű és/vagy nagy térfogatú alapanyagból állítanak elő egységnyi mennyiségű alumíniumoxidot. Jó példa erre a 18 molekula kristályvizet tartalmazó alumíniumszulfát, vagy a termikus bontással előállított alumíniumoxid gyakran alkalmazott alapanyaga, az ammónium-alumíniumszulfát. Kétségtelen, hogy az alapanyag-késztermék mennyiségi arányának tekintetében az alapanyagként alumíniumot alkalmazó eljárások a 171506