166004. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szabályozott mennyiségű klórt tartalmazó aluminium-klór-hidroxid oldatok előállítására
5 166004 6 a neutralizálási folyamatban figyelembe kell venni a reakció exoterm voltát, amely a kezdetben a legnagyobb. A porózus gázbevezető gyertyák hatásos felülete 800-1000 cm2 . A fenti körülmények között a semlegesítés ideje 5—8 óra. Az ammónia-gáz bevezetését akkor állítjuk le, amikor a pH (melyet a reaktorra való tekintettel 70 C°-on mérünk külső cirkulációs rendszerrel) értéke 2,7-2,9 között van. A semlegesítő reaktor Incoloy 825 típusú, vagy szénacél készülék műanyag (propilén) vagy gumi béléssel. A neutralizálás után a klórhidroxid ammóniumklorid-tartalma 21-22 súly%, melyet kristályosítással 15% alá csökkenthetünk. A kristályosítást 10—15C°-on végezzük, gyenge mechanikus keverés mellett, 4—5 óra alatt. Az ammóniumklorid kristályosítását vezetőképesség méréssel ellenőrizzük, amely azon alapszik, hogy az ammóniumklorid és a klórhidroxid vezetőképessége különböző, és ez lehetővé teszi az oldat ammóniumklorid koncentrációjának meghatározását néhány % hibahatáron belül. A kristályosító edény szénacélból készülhet gumibéléssel. A kristályosítás és a szilárd maradék eltávolítása után a klórhidroxid összetétele, sűrűsége és pH-ja a következő: A12 0 3 19 -20% ci 13,5-15% Fe 58 ppm Na 1670 ppm NH4 C1 (maradék) 6-9% pH 3,0 -3,5 d20C° 1,31-1,33. 2. példa Ez a kísérlet a találmány tárgya szerinti eljárással előállított alumínium-klór-hidroxid egy lehetséges alkalmazását mutatja be. A Bayer timföldből az előző példa szerint előállított klór-hidroxidot felhasználjuk gömb alakú alumíniumoxid előállítására a 753 063 számú olasz szabadalom szerinti eljárással, amely a következők szerint történik: A klórhidroxidot gélesítjük: meleg olaj oszlopba (90 C°) mártjuk, lehűtés után ammóniumacetát oldattal (40 C°) elkeverjük, száraz ammónia gázzal reagáltatjuk (90 C°-on), mossuk és vizes ammóniumhidroxid oldattal (5%) 90C°-on 4-6 órát kristályosítjuk, majd alaposan mossuk. 110C°-on történő szárítás után 400C°-on kalcináljuk iners gázáramban (nitrogénáram, áramlási sebesség: 4000 l/óra), vagy vákuumban. A 7-Al2 G 3 gömbök jellemző adatai a következők: Teljes pórus térf. (°°°) Gömbök átmérője Na Fe Si 0,6-0,7 cm 3/g 2,8-3,4 mm 50- 70 ppm 150-200 ppm 100-150 ppm. Meg kell jegyezni a nátriumtartalom nagymértékű csökkenését, amely a kiindulási bayeritben levő 4000 ppm értékről a fentiek szerint előállított 10 7-Al2 0 3 -ban 50—70 ppm-re csökkent. Ezt az eredményt a gömb alakú alumíniumoxid —és innen az értékek erre vonatkoznak — mosása és kristályosítási módja útján érjük el: ezt a Na+ és NH4 + ioncsere okozhatja, amely a jelen volt nagy IS mennyiségű ammónium ionnak tulajdonítható. (°) 100 cm3 térfogatban mérve. (00 ) Ez az érték a klórhidroxid végső pH-jának 20 függvénye. (°°°) Ezt az értéket a valóságos és látszólagos sűrűség mérésével nyerjük. 25 30 3. példa Az Al2 (OH)3 i 4a2 i 6 közelítő összetételű klórhidroxidokat Bayer timföldből állítjuk elő, a kiindulási anyag szemcseátmérője 2000—4000Ä. A Bayer timföld porhoz vizes sósavoldatot (d = 1,19) adagolunk szobahőfokon, és intenzív mechanikus keverés közben reagáltatjuk a két komponenst. 35 A kiindulási anyagok mennyisége és a kísérleti körülmények a következők: A fentiek szerint előállított klórhidroxidot a következő képlettel ábrázolhatjuk: A12 (0H) 5 C1. A12 0 3 • 3H 2 0 1000 g HCl 1580 g Hőmérséklet 108-110 C° Idő 2-3 óra Látszólagos sűrűség (°) Sík felület (°) (pH = 3,4) 0,72-0,76 cm3 /g 40 Az oldás befejeződése után az oldat éles, nincs jelen szilárd maradék, és ez a bayerit teljes 45 feloldódását jelenti. A neutralizálást és a kristályosítást az 1. példában leírt módszer szerint végezzük, azonban nagyobb mennyiségű ammóniát használunk. Az így 50 előállított termék tehát Al2 (OH) s Cl. 4. példa Ezzel a kísérlettel megpróbáljuk bizonyítani, 55 hogy a klórhidroxid előállítása során a neutralizálási fázisban használt ammónia mennyiségének változtatásával a végtermék összetételének megváltozását érjük el. 60 Az előállítási folyamat és annak körülményei megegyeznek az 1. példában megadottakkal. Az eljárásban használt reagensek mennyiségénél és a kinyert klór-hidroxidokat a következő táblázat 270-300 m2 /kg 65 szemlélteti: 3
