Введение к работе
Актуальность диссертационной работы. Чистота оксида алюминия в решающей степени определяет качество изделий на его основе. Это обстоятельстве является основной причиной актуальности исследований, направленных на разработку н усовершенствование методов получения промежуточного продукта при производстве оксида алюминия - высокочнетого гидроксида алюминия. Это тем более справедливо, что Россия хотя и имеет обширную сырьевую базу для получения гидроксида алюминия, но только в виде доступных месторождений низкокачественных бокситов и нефелинов. Оценка общей конъюнктуры в сфере производства и сбыта гидроксида алюминия указывает на недостаточно высокое качество, а значит к конкурентоспособность, отечественного ггродукта, вызванные высоким содержанием в нем мнкроирчмесей соединений металлов.
Реализованные на практике и описанные в литературе методы получения высокочистого гидроксида алюминия используют специально приготовленные высокочистые промежуточные продукты - металлический алюминии, алкоголяти или комплексные соли алюмшшу.. Эш методы позволяют получить гидроксид (или оксид) алюминия с суммарным содержанием примесей < 0.01% и концентрациями отдельных элементов < 1 10"' (масс, в пересчете на оксид). Но в связи с возрастающими потребностями техники к объемам производства высокочистого оксида алюминия все большее значение нрчобретают экономические показатели, что челает все менее целесообразными использование дорогостоящих технологий. С этой її JMI зрения опред'"пенные перспективы представляет извлечение микропримесей из технического шдрокенда алюминия.
I ндрокенд алюминия растворяется в ко> чентрнрованных растворах щелочей с образованием раствора алюмината соответствующей) металла. Растворы алюминатов нагрия или калия являются также основными технологическими растворами глиноземного производства. При этом значительное количество исследований посвященных химическим и физико-химическим свойствам алюминатов сочетается практически с полным от-
суі^твием сведений о формах нахождения в них нерастворимых в щелочной среде микропримесей соединений металлов и способах их извлечения.
3 связи с вышеуказанным, задача удаления микропримесей соедиі.і-ний металлов из технического гидроксида алюминия сводится к концентрированию микропримесей из раствора алюмината натрия, который по этой причине был выбран основным объектом исследования в настоящей работе.
Цель работы. Комплексное исследования растворов алюминатов как дисперсных систем, изучение их устойчивости, определение свойств и состава дисперсных частиц. Изучение особенностей процесса осаждения ьикро-примесей соединений металлов из концентрированного раствора алюмината натрия. Разработка метода осаждения микропримесей соединений метал-
ов нерастворимых в щелочной среде из растворов алюмината натрия. Нау-ная новизна. 1. Определеч состав н свойства дисперсной фазы микропримесей металлов в растворе алюмината натрия. 2. Установлены основные закономерности процесса осаждения микропрнмесей соединений металлов при гидролизе концентрированных растворов алюмината натри*, которые определяются влиянием силы кислоты-осадителя на локальное изменение кислотности среды и на размер реакциоіпюго объема в котором непосредственно протекает процесс гидролиза. 3. Разработан способ фракционирования частиц дисперсной фазы полидисперсной гетеросуспензии в концентрированном растворе электролита по знаку заряда, химическому составу и степени дисперсности, основанный на сопоставлении результатов фильтрования, центрифугирования, седиментации и зонального электрофореза.
Прі этическое значение Определена возможность осаждения из раствора атюмината натрия от 70 до 95% микропрнмесей Си, Zn, Mn, Ni, Cd, Fe и Mg в процессе частичного гидролиза раствора. Разработана принципиальная технологическая схема получения ьысокочистого гидроксида алюминия с суммарным содержанием микропримесей металлов < М0"3% (мас. в пересчете на оксид) из технического гидроксида алюминия. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научно-технической конференции аспирантов Санкт-Петербургского Государст-
венного технологического института (технического университета), посвященной памяти М.М. Сычева (Санкт-Петербург, 1997г V
Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 статьи (I статья депонирована и ВИНИТИ) и тезисы доклада на научно-технической конференции.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Объем работы составляет 159 страниц, включая 21 рисунок и 16 таблиц. Список литературы содержит 136 наименований.