Исследование свойств продуктов ТХА или ПТ ГГ комплексом физико-химических методов показало [3-5, 10, 24, 25], что при определенных условиях проведения процесса происходит практически полное разложение Аl(ОН)3 с образованием рентгеноаморфного гидратированного соединения с развитой системой пор и брутто-составом А12О3*нН2О (н<1,5), по сути являющегося гидроксидом алюминия с разупорядоченной структурой и обладающего высокой химической активностью, определяемой по растворимости и сорбционным свойствам.
1.2 Методы гидратации продуктов термохимической активации гидраргиллита
В работах [6-8] показано, что из продукта ТХА путем его регидратации могут быть получены гидроксиды алюминия определенной структуры (псевдобемит, байерит), из которых последующим прокаливанием получают γ- или η-А12О3. В работе [8], где при регидратации флаш-продукта получали байерит, отмечено, что процесс гидратации может быть разделен на стадии: интенсивный период предварительной гидратации; период ускорения, проходящий через максимум скорости выделения тепла; и финальный период асимптотического исчезновения определенного количества выделенного тепла. Фазовый состав образцов показывает, что период ускорения связан с кристаллизацией аморфных гелей с образованием байерита. Этот период также характеризуется большими изменениями в морфологии частиц. При увеличении температуры наблюдается сокращение периода кристаллизации.
Влияние температуры и времени водной гидратации продуктов термоактивации гидраргиллита во вращающейся печи (время разложения 0.5-1 с) изучены в работе [27] методами ЭМ, РФА, ТА м др. Продуктами гидратации в зависимости от температуры (20, 70 и 90оС) и времени являются псевдобемит, бемит и байерит, что сопровождается соответствующими изменениями в морфологии частиц и влияет на прочность агрегатов. Повышение температуры гидратации приводит к ускорению всех стадий гидратации и соответствующих морфологических измерений для образцов, полученных при малых временах терморазложения. Интересно, что продукт, полученный прокаливанием гидраргилита в течение 5 мин тоже гидратируется, но образования псевдобемита в этом случае не наблюдали. В работе [28] в результате сопоставления теплового эффекта процесса водной гидратации и фазовых превращений в процессе гидратации установлено, что в случае ускоренного выделения теплоты увеличивается количество образовавшегося байерита.
Влияние размера частиц активированного продукта на процесс гидратации отмечался уже в самых ранних исследованиях. Так, в работе [29] показано, что измельчение ускоряет процесс гидратации, при этом даже при комнатной температуре за 1 ч может образоваться до 60% прсевдобемита.
Подробные исследования свойств продуктов термоактивации (ПТ) гидраргиллита в различных условиях (продукты ПТ и ТХА) и продуктов их гидратации были выполнены в Институте катализа СО АН СССР в 80-х годах 20 века. Было установлено, при гидратации ПТ в слабощелочных средах образуется байерит, количество которого зависит от температуры, а в сильно щелочных растворах – нордстандит. Образование псевдобемита наблюдалось в горячих (130оС) кислых растворах [30]. Особенностью продукта ТХА, по мнению авторов, является его более высокая реакционная способность вследствие особенностей дефектной структуры (наличие пятикоординированного алюминия в продукте ТХА). Это позволило авторам гидратацией дезинтегрированного продукта ТХА в слабокислых растворах при более низких температурах (70-80оС) и атмосферном давлении получать псевдобемит. Данный метод лег в основу промышленной технологической линии получения связующего на основе продукта ТХА, реализованной в СКТБ катализаторов (г. Новосибирск).
Метод ТХА широко распространен, в том числе для многотоннажного получения так называемого флаш-продукта – сырья для приготовления алюмооксидных материалов. Однако он имеет серьезные недостатки:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.