Соединения алюминия: ..получение оксида или гидроксида алюминия из металлического алюминия, например окислением – C01F 7/42

Изобретение относится к технологии получения оксидов алюминия, которые используются для производства лейкосапфира, имеющего широкую область применения: при изготовлении подложек микросхем, светодиодов и лазерных диодов, имплантов и искусственных суставов, микроскальпелей, защитных стекол, ювелирных изделий, а также при изготовлении огнеупорных изделий и при производстве катализаторов и сорбентов. Способ получения корунда включает водоподготовку и регулируемое дозирование воды и алюминия в смеситель, разогрев реактора высокого давления до температуры 200-400°С, регулируемую подачу суспензии порошкообразного алюминия в воде из смесителя с помощью регулируемого насоса высокого давления в реактор высокого давления, распыл суспензии в реакторе с помощью распылительных форсунок, отделение пароводородной смеси от бемита, аккумулирование и осушку бемита, при этом бемит дополнительно сепарируют, после чего подают его в термошкаф, где производят его сушку в диапазоне температур от 50 до 200°С в течение 1-5 ч, после чего подают его в муфельную печь, где в диапазоне температур от 400 до 1200°С из него удаляют кристаллизационную воду в течение 3-10 ч, а образовавшийся в муфельной печи продукт затем загружают в вакуумную печь с последующей термообработкой в диапазоне температур 900-1900°С в течение 3-8 ч. Изобретение обеспечивает получение корунда высокой химической чистоты (не менее 99,99% мас.%). 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам активации горения дисперсных порошков алюминия, которые могут быть использованы в различных областях промышленности. Способ активации порошка алюминия включает пропитку исходного порошка активатором на основе оксидного соединения ванадия. В качестве активатора используют гель, содержащий 4,0-8,2 г/л ванадия и полученный путем плавления оксида ванадия (V), или оксида ванадия (V) и карбоната лития, или натрия, или оксида ванадия (V) и борной кислоты, или их смеси с последующим добавлением расплава к дистиллированной воде, при интенсивном перемешивании и выдержке. Гелем пропитывают исходный порошок алюминия при соотношении гель (мл):порошок алюминия (г)=1÷2:1, а затем полученную массу фильтруют на вакуумном фильтре и просушивают при температуре 50-60°C в течение 0,5-1 ч. Обеспечивается высокая степень полноты сгорания за счет достижения смешения компонентов на молекулярном уровне. 6 ил., 5 пр.

Изобретение относится к способу получения корундовой нанопленки. Способ состоит в осаждении нанослоя алюминия на пленочную основу, или барабан, или диск (далее «основа») из материала с пониженной адгезией, последующее окисление этого нанослоя до корунда, и снятие корундовой нанопленки с основы. Также предложены варианты способа получения корундовой нанопленки. Изобретение позволяет упростить технологию и повысить эластичность нанопленки. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 пр.

Изобретение относится к технологиям производства наноразмерных порошков. Способ получения наноразмерных порошков -Al₂O₃, включающий подачу исходного материала в реактор газоразрядной плазмы транспортирующим газом, который является плазмообразующим газом, обжиг исходного материала при температуре 3000-4000 K в течение 10^-5-10 ^-3 сек, охлаждение полученного порошка оксида алюминия охлаждающим инертным газом и конденсацию его в водоохлаждаемой приемной камере, в котором исходный материал состоит из смеси порошков гидроксида алюминия и нефтяного кокса. Гидроксид алюминия получен карбонизацией алюминатного раствора при температуре 20-60°C и имеет байеритовую структуру с размерами зерен 1000-5000 нм. Изобретение позволяет получить активную форму оксида алюминия с высокой удельной поверхностью. 6 з.п. ф-лы, 9 пр.

Изобретение относится к области химии. Для получения оксида алюминия, пригодного для производства искусственных кристаллов корунда, алюминий чистотой 99,95-99,999% растворяют в растворе хлоридов аммония, натрия или их смеси, содержащем 5-150 г/л хлорид-ионов, при температуре 20-95°С при реверсивной подаче постоянного тока при плотности тока 0,045-0,12 А/см². Поверхность электродов омывают со скоростью 60-1400 л/(м²·ч) электролитом, циркулирующим во внешнем контуре. Образование плотного осадка гидроксида алюминия осуществляют в сборной расширительной емкости с коэффициентом расширения 25-400. Гидроксид алюминия отделяют от электролита центрифугированием со скоростью вращения 20-60 об/с. Осадок отмывают специально подготовленной водой с удельным сопротивлением 0,4-18 МОм·см. Отмытый осадок сушат в потоке горячего воздуха температурой 100-400°С и прокаливают в электрической печи до получения оксида алюминия. Изобретение позволяет увеличить выход продукта и производительность электролизера, улучшить качество получаемого оксида алюминия. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нанотехнологиям. Нановолокно представляет собой трубку из корунда с нанотолщиной стенок или любое волокно, покрытое такой трубкой. Корундовое нановолокно получают металлизацией любого волокна нанослоем алюминия с последующим окислением алюминия до корунда и с последующим удалением вещества первоначального волокна или без его удаления. Полученное корундовое нановолокно обладает превосходной прочностью и очень хорошими теплоизоляционными свойствами. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии высокотемпературных керамических материалов конструкционного назначения с повышенными термомеханическими свойствами (футеровка тепловых агрегатов, термостойкий огнеприпас, элементы ударопрочной защиты). Для изготовления конструкционной алюмооксидной керамики исходный сплав алюминия с кремнием (10-14% мас.) обрабатывают водным раствором едкого натра с концентрацией 5-27% при теплоотводе из реакционного объема хладагентом с температурой 15-25°С. Затем из маточного раствора выделяют осадок гидроксида алюминия с включениями метасиликата натрия, его промывку ведут до величины рН среды 8-9. Осадок высушивают, термообрабатывают на воздухе при температуре 1280-1350°С 1-3 ч, полученный спек измельчают и приготавливают шихту. Изделия прессуют под давлением 150-200 МПа и спекают на воздухе при температуре 1450-1500°С в течение 1-2 ч. Технический результат изобретения - увеличение термостойкости керамики и её прочности при ударном воздействии, а также снижение температуры её спекания. Фазовый состав керамики представлен -Аl₂О₃ (73-77% об.) и NaAlSiO ₄ (23-27% об.). Она характеризуется наличием закрытой пористости (24%), ее плотность 2,9-3,0 г/см³. Прочность при ударном изгибе 3,5·10³-4,5·10 Дж/м, относительная потеря прочности при изгибе после термоцикла (в режиме 1200°С - воздух) - 10-20%. 6 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения водорода. Водород получают с помощью плазменного генератора, один из электродов выполнен в виде сопла с расширяющимся каналом, соосно с ним устанавливают перемещаемый в осевом направлении второй электрод в виде алюминиевого прутка. В качестве рабочего плазмообразующего вещества используют пар или пароводяную смесь. В область дуги подают алюминиевый пруток, и полученную смесь водорода и мелкодисперсных частиц оксида алюминия охлаждают в воде для отделения чистого водорода. Алюминиевый пруток подключен к плюсу, а сопло - к минусу источника питания. Изобретение позволяет получить чистый водород из дешевого сырья - воды. 1 ил.

Изобретение относится к области получения гидроксида алюминия из металлического алюминия, который может быть использован в качестве модифицирующей добавки для полимерных материалов, для получения активного оксида алюминия, для изготовления особо прочных и огнеупорных керамических изделий, композиционных материалов и антипиренов. Электрохимический способ получения оксида алюминия включает анодное растворение металлического алюминия в хлоридсодержащем растворе электролита с последующей отмывкой и термообработкой. Анодное растворение ведут в коаксиальном электролизере при условии, что площадь анода на два и более порядка превышает площадь катода, с последующей выдержкой осадка в растворе электролита. Концентрация хлорида в растворе электролита составляет 0,05-0,8 моль/л, а анодная плотность тока 50-300 А/м². Изобретение позволяет регулировать соотношение фаз бемита и байерита и получать наночастицы гидроксида алюминия с диапазоном размеров 10-200 нм. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области получения высокоактивного оксида алюминия и может быть использовано для изготовления особо прочных и огнеупорных керамических изделий, композиционных материалов, в качестве катализатора и носителя катализаторов, в качестве модифицирующей добавки для полимерных материалов. Электрохимический способ получения оксида алюминия включает анодное растворение металлического алюминия в хлоридсодержащем растворе электролита, с последующей отмывкой и термообработкой. Анодное растворение ведут в коаксиальном электролизере при условии превышения площадью анода на два и более порядка площади катода. Концентрация хлорида в растворе электролита составляет 0,05-0,8 моль/л, а анодная плотность тока 50-300 А/м². Изобретение позволяет регулировать параметры электрохимического процесса с возможностью получения наночастиц оксида алюминия с размером до 300 нм. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области химии. Способ получения водорода включает взаимодействие частиц порошка алюминия с водой в герметичной камере при температуре 60-80°С и атмосферном давлении водорода. В качестве названных частиц использут полученные методом электрического взрыва алюминиевой проволоки в среде аргона частицы с размерами 30-100 нм, в поверхность которых имплантированы ионы аргона на глубину 5-10 нм. Изобретение позволяет снизить температуру процесса получения водорода.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при получении ультрадисперсного порошка оксида алюминия, используемого в солнцезащитных составах. Для получения ультрадисперсного порошка оксида алюминия в воду последовательно добавляют порошок алюминия и концентрированный раствор гидроксида аммония, суспензию обрабатывают ультразвуком при температуре 60-100°С. В процессе обработки суспензии ультразвуком добавляют модификатор в виде раствора соли железа или марганца в количестве 0,5-2% в пересчете на оксиды. Полученный осадок отфильтровывают, высушивают и прокаливают при температуре 400-600°С в течение не менее 60 минут. Изобретение позволяет ускорить процесс и получить продукт, пригодный для получения солнцезащитных составов. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при получении нанодисперсного порошок -оксида алюминия. Проводят измельчение -оксида алюминия в планетарной мельнице стальными шарами размером не более 5 мм при ускорении 20-40 g в течение 20-40 мин. Измельченный -оксид алюминия отмывают от примесей попеременно соляной кислотой с концентрацией не менее 10 вес.% и раствором щелочи с концентрацией не менее 5 вес.%, а затем вновь соляной кислотой. Предпочтительно измельчение проводят в инертной атмосфере, а отмывание примесей при нагревании до температуры не выше 90°С. Изобретение позволяет получать нанопорошок -оксида алюминия с пониженным содержанием примесей. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано в технологии получения оксида алюминия, который может быть использован в производстве искусственных кристаллов корунда. Способ получения оксида алюминия включает анодное растворение алюминия с помощью выпрямленного по двухполупериодной схеме переменного тока при плотности тока в пределах 0,015÷0,045 А/см ² в водном растворе хлорида натрия с концентрацией 30÷300 г/л. Полученный гидроксид алюминия отделяют и прокаливают при температуре 600÷1350°С. Осадок гидроксида алюминия отмывают, фильтруют и подают на прокаливание. Изобретение позволяет повысить выход продукта. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано при получении водорода и кристаллического гидроксида алюминия в виде бемита, который может быть использован в различных областях промышленности. Готовят суспензию порошкообразного алюминия в воде. При приготовлении суспензии порошкообразного алюминия в воде в нее вводят не более 0,1 М катализатора - гидроксида щелочного металла. В реакторе создают давление насыщенных водяных паров, распыляют суспензию в реактор высокого давления. После распыления суспензии и до вывода из реактора бемита осуществляют выдержку суспензии для доокисления алюминия и кристаллизации бемита. Затем выводят из реактора смесь паров воды и водорода. Бемит выводят в приемное устройство. Для обеспечения непрерывности процесса используют, по крайней мере, один дополнительный реактор, причем во время распыления суспензии в одном из реакторов, по крайней мере, в одном их других осуществляют доокисление алюминия и кристаллизацию бемита и производят вывод бемита. Изобретение позволяет получать химически чистый бемит кристаллической структуры. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к технологии приготовления катализатора на основе оксида алюминия для синтеза меламина из карбамида. Описан способ получения катализатора на основе оксида алюминия, включающий анодное растворение металлического алюминия в растворе электролита - карбамида 10-40 мас.%, фильтрацию осадка, добавление концентрированной соляной кислоты, введение в полученный раствор 4-5 об.% хлорида алюминия 70 мас.% или хлорида железа 30 мас.%, капельное формование массы в гранулы в слое керосина и затем в слое структурирующей жидкости - растворе карбоната аммония 40-50 мас.%, сушку, прокалку до 1000°С. Технический результат - получение катализатора с высокой удельной поверхностью и активностью. 1 табл.

Изобретение относится к плазменной технологии получения нанодисперсных порошков. Способ получения нанодисперсного порошка оксида алюминия ведут окислением порошкообразного элементного алюминия кислородом в условиях низкотемпературной плазмы в присутствии распыляемой жидкости, в качестве которой используют воду или водный раствор азотнокислого алюминия. При этом жидкость распыляют, по крайней мере, тремя струями под углом 15÷30° к направлению движения сформированного потока низкотемпературной плазмы, мощность теплового потока которой составляет от 2,0 до 3,5 кВт · ч на кг распыляемой жидкости. Отношение массы жидкости к массе низкотемпературной плазмы составляет от 1,2 до 3,0 кг/кг. Распыление жидкости ведут кислородсодержащим газом при отношении массы жидкости к массе газа от 3 до 1,2 кг/кг под давлением от 0,2 до 0,5 МПа. Изобретение позволяет получать нанодисперсные порошки оксида алюминия правильной формы. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к установке для получения гидроокиси алюминия и водорода. Установка включает устройство для смешивания мелкодисперсного порошка алюминия и воды, реактор для химического взаимодействия воды с алюминием, сопровождающегося выделением водородсодержащей газовой смеси и образованием продуктов окисления алюминия, а также устройство отвода водородсодержащей газовой смеси и продуктов окисления алюминия. Реактор для химического взаимодействия воды с алюминием снабжен перемешивающим устройством и устройством ультразвукового облучения суспензии, расположенным внутри реактора. Изобретение позволяет повысить производительность процесса. 1 ил.

Изобретение относится к получению волокон оксидно-гидроксидных фаз со структурой бемита и может быть использовано для получения адсорбентов для тонкой очистки питьевой воды, а также промышленных и сточных вод. Получение нановолокон оксидно-гидроксидных фаз алюминия осуществляют гидролизом порошка, полученного методом электрического взрыва алюминиевой проволоки диаметром 0,3<d 0,4 мм в атмосфере азота при давлении Р<3 атм и значении энергии, введенной в проволоку, 19,8 Дж/мм³ <Е 66 Дж/мм³. При этом последующий гидролиз порошка проводят при температуре не более 70°С. Полученные нановолокна оксидно-гидроксидных фаз алюминия имеют длину 0,1-0,2 мкм, диаметр 0,001-0,013 мкм и удельную поверхность до 500 м ²/г. Изобретение позволяет повысить выход продукта при одновременном снижении энергозатрат на его получение. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к производству водорода, гидроксидов или оксидов алюминия из металлического алюминия. Способ включает приготовление суспензии мелкодисперсного порошкообразного алюминия в воде, создание в реакторе давления насыщенных водяных паров, распыление суспензии в реактор высокого давления, вывод из реактора смеси паров воды и водорода, а также вывод из реактора гидроксида алюминия или оксида алюминия в приемное устройство, измерение температуры в реакторе, измерение давления газовой смеси в реакторе. Определяют парциальное давление насыщенного водяного пара в реакторе, определяют парциальное давление водорода, определяют свободный объем реактора и, изменяя массу вводимого в состав суспензии алюминия в соответствии с формулой, производят регулировку давления и температуры в реакторе. Устройство содержит источник суспензии мелкодисперсного порошкообразного алюминия с водой со смесителем, реактор, конденсатор, приемное устройство, регулируемый клапан отвода смеси паров воды и водорода, регулируемый клапан отвода гидроксидов или оксидов алюминия, датчик температуры реактора, датчик давления на входе подачи суспензии в реактор, датчик давления на выходе парогазовой смеси и датчик давления перед входом парогазовой смеси в конденсатор, регулируемое средство подачи суспензии в реактор, управляющий контроллер с входом и выходом, причем источник суспензии содержит регулируемое средство подачи воды и регулируемое средство подачи порошка алюминия. Изобретение позволяет увеличить стабильность работы реактора. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.