Proces proizvodnje hidratizirane glinice uglavnom spada u dvije kategorije zasnovane na izvoru sirovina, čistoći proizvoda i zahtjevima u obliku kristala: industrijska-proizvodnja i visoka-čistoća/priprema specijalnog materijala. Osnovni procesi uključuju Bayerov proces, proces precipitacije, proces hidrolize aluminij alkoksida i proces hidrotermalne sinteze.
Glavni tokovi industrijskih proizvodnih procesa
Bayerov proces: Otprilike 95% svjetske glinice se proizvodi ovom metodom, što ga čini glavnim procesom za preradu visoko{1}}boksita. Njegov osnovni tok je sljedeći:
Otapanje: Zdrobljeni boksit reaguje sa koncentrovanim rastvorom natrijum hidroksida pod visokom temperaturom i pritiskom (140–250 stepeni, 3–4 MPa) da bi se rastvorio hidratisani aluminijum (kao što je gibzit) u rastvor natrijum aluminata.
Odvajanje: Nerastvorljivi ostaci (crveni mulj) se uklanjaju sedimentacijom i filtracijom kako bi se postigla čvrsta{0}}tečna separacija.
Raspadanje: kristali aluminijum hidroksida se dodaju u rastvor natrijum aluminata da izazovu razgradnju i istaloži aluminijum hidroksid. Kalcinacija: Aluminijum hidroksid se kalciniše i dehidrira na 1000–1200 stepeni da bi se dobio metalurški -aluminijum (Al₂O₃).
Ova metoda je zrela i jeftina-ali je pogodna samo za nisko-silicijumske boksitne rude i stvara veliku količinu otpada crvenog mulja.
Proces karbonacije: Koristi se za pripremu aluminijum hidroksida visoke -čistoće ili specifične veličine čestica. Rastvor natrijum aluminata se postepeno neutrališe propuštanjem gasa CO₂ kroz njega, snižavajući pH do opsega precipitacije (pH≈10-11), uzrokujući taloženje aluminijum hidroksida. Ova metoda omogućava preciznu kontrolu veličine čestica proizvoda i kristalnosti i često se koristi za pripremu prekursora bemita.
Metode kisele i alkalne precipitacije
Kiselinska metoda: Koristeći aluminijeve soli kao što su AlCl₃ ili Al₂(SO₄)₃ kao sirovine, pH se podešava na 6-8 pomoću amonijaka ili NaOH kako bi se stvorio amorfni ili kristalni hidratizirani talog glinice.
Alkalna metoda: Koristeći natrijum aluminat kao sirovinu, taloženje se postiže neutralizacijom kiselinom ili CO₂. Kontrolom pH, temperature i vremena starenja, mogu se dobiti ciljni kristalni oblici kao što su bemit (-AlOOH) ili pseudoboemit.
Specijalni procesi pripreme za vrhunske materijale
Alkoholna hidroliza: Koristi se za pripremu hidratizirane glinice visoke -čistoće, nano-veličine, posebno pogodne za proizvode elektronskog -klase i katalizatora-.
Aluminij reagira s izopropanolom da nastane aluminij izopropoksid:
2 Al +
6 ( CH 3 ) 2 CH OH →
2 Al [ O CH ( CH 3 ) 2 ] 3 +
3 H 2 2Al + 6(CHX 3
)X 2
CHOH
2Al[OCH(CHX 3
)X 2
]X 3
+3HX 2
Aluminijum izopropoksid hidrolizira u pari na 175 stepeni da bi se formirao monohidrat glinice (bemit):
2
Al[OCH(CH3)2]3 + 4H2O(g) → Al2O3 ⋅ H2O + 6 (CH3)2CHOH2Al[OCH(CHX3)X2]X3 + 4HX2O(g)
AlX2OX3 ⋅HX2O+6(CHX3)X2O Metoda CHOH proizvodi proizvode visoke čistoće (veće ili jednake 99,9%) i ujednačene veličine čestica, ali po većoj cijeni.
