DE1245345B

DE1245345B - Verfahren zur Herstellung von reinem Hydrargillit

Info

Publication number: DE1245345B
Application number: DEP34350A
Authority: DE
Inventors: Max Michel; Denis Papee
Original assignee: Produits Chimiques Pechiney Saint Gobain
Current assignee: Produits Chimiques Pechiney Saint Gobain
Priority date: 1963-05-27
Publication date: 1967-07-27
Also published as: US3411876A; CH429682A; LU46121A1; GB1062124A; BE648466A; FR1367553A; NL6405863A; NL142926B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

COIf

Deutsche Kl.: 12m-7/14

Ψ/O

Nummer: 1 245 345

Aktenzeichen: P 34350 IV a/l 2 m

Anmeldetag: 27. Mai 1964

Auslegetag: 27. Juli 1967

Das Hauptpatent 1 216 269 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von reinem Hydrargillit aus Natriumaluminatlösungen durch Fällen mit Säuren und ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Fällung mit einer einbasischen Säure bei einem pH-Wert von 8 bis 9 vornimmt, das Hydrogel abfiltriert und derart auswäscht, daß das Molverhältnis von einwertigen Säureanionen zu Al₈O₈ im Filterkuchen mindestens 0,1 beträgt, worauf dieser bei Raumtemperatur bis zu 60⁰C unter Vermeidung einer Entwässerung bis zur Kristallisation des Hydrargillits gelagert und schließlich schonend getrocknet wird. In dem Aluminiumhydroxydfilterkuchen sollen vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent Al₈O₃ vorliegen. Die Trocknung des Hydrargillit-Kuchens soll vorsichtig, insbesondere bei einer Temperatur nicht höher als etwa 110 C, geschehen.

Es hat sich nun gezeigt, daß durch eine Weiterbehandlung des Hydrogels bzw. des Filterkuchens nach dem Hauptpatent man zu einem außerordentlich reinen Hydrargillit in Form von sehr feinen regelmäßigen einzelnen Kristallenen, die sich sehr leicht in Wasser dispergieren lassen, kommen kann, wenn man das Hydrogel bzw. den Filterkuchen nach dem Altern mit einem ammoniakalischen oder aminhaltigen Medium bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 12O⁰C bis zur Kristallisation des Hydrargillits behandelt. Es wird dann wie nach dem Hauptpatent die Kristallmasse vorsichtig getrocknet.

Man hat bereits versucht, frisch gefällte Aluminiumhydroxydgele in einem ammoniakalischen Medium zu kristallisieren. Es zeigte sich jedoch, daß damit Kristallgemische erhalten werden, und zwar in Form von Bayerit und Norstrandit, wobei diese Kristallformen im Gemisch mit schlecht kristallisierten oder fast amorphen Aluminimhydroxyden anfallen. Derartige Produkte lassen sich schwer aufarbeiten und nur im begrenzten Maß anwenden. Von einer gleichmäßigen, regelmäßigen Kristallstruktur und Kristallitgröße kann dabei nicht gesprochen werden.

Die erfindungsgemäß erhaltenen hochreinen Hydrargillite sind schuppenförmig und zeigen unter dem Elektronenmikroskop eine maximale Ausdehnung von 200 bis 1000 A in einer Ebene. Aus der Bestimmung der spezifischen Oberfläche läßt sich die Dicke der Schuppen errechnen; diese liegt bei ungefähr 100 bis 200Ä.

Bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent ist eine beträchtliche Zeit für die Lagerung und damit Kristallisierung der Gele erforderlich, vorher können im Röntgenbeugungsdiagramm keine eindeutig kristallinen Strukturen festgestellt werden. Durch die erfin-Verfahren zur Herstellung von reinem
Hydrargillit

Zusatz zum Patent: 1 216 269

Anmelder:

Pechiney-Saint-Gobain, Produits Chimiques,

Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte,
München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Max Michel, Sarcelles-les-Rosiers, Seine-et-Oise; Denis Papee, Paris (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 27. Mai 1963 (936 111)

dungsgemäße Behandlung der Gele erhält man jedoch in relativ kurzer Zeit gut kristallisierte Hydrargillite, wobei die Korngröße der Kristallite besonders gleichmäßig ist. Der Anteil an Kristallformen des Bayerit und Norstrandit sind bemerkenswert gering. Nicht nur bei der Fällung nach dem Hauptpatent, sondern auch bei der erfindungsgemäßen Behandlung in ammoniakalischem oder aminhaltigem Medium ist die erforderliche Umsetzungszeit abhängig von der angewandten Temperatur. Je höher die Temperatur, desto kürzer ist die Umsetzungszeit.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Hydrargillite eignen sich als Pigmente, Absorptionsmittel, Katalysatorträger, Molekularsiebe.

Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten wird man die erfindungsgemäße Behandlung der Aluminiumhydroxydgele mit Ammoniaklösung durchführen. In gleicher Weise wirksam ist jedoch auch eine amin-

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haltige Lösung, wobei man als Amine z. B. Butylamin oder Triethylamin verwenden kann.
Folgende Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel 1

Durch kontinuierliche Zugabe einer Natriumaluminatlösung (100 g/l Al₂O₃) mit einem Verhältnis Na₂O : AI₂O₃ = 1,5 in einen Behälter unter kräftigem Rühren zu einer Salpetersäurelösung und Einhaltung eines pH-Werts zwischen 8 und 9 während der gesamten Ausfällung wurde eine Suspension eines Aluminiumhydroxydgels mit 50 g/l Al₂O₃ erhalten. Diese Suspension wurde ungefähr 1 Stunde unter Rühren homogenisiert, getrocknet und dann auf einem Filter mit mindestens 501 Wasser pro Kilogramm Aluminiumoxyd gewaschen. Der erhaltene Kuchen enthielt ungefähr 17 Gewichtsprozent Al₂O₃ mit 200 ppm Na⁺ und 0,21 Mol NO₃' pro Mol AI₂O₃. Es wurde 20 Tage bei Raumtemperatur gealtert und dann in einer 2 n-NH₃-Lösung neuerlich suspendiert, und zwar auf 10 Gewichtsprozent Al₂O₃ und nochmals 20 Tage bei Raumtemperatur gehalten, anschließend zentrifugiert, iinit Ammoniakwasser (pH 8) gewaschen, r zentrifugiert und dann vorsichtig bei 110⁰C Man erhielt Hydrargillit mit submikronischer Kristallgröße, der sich sehr leicht dispergieren ließ, spezifische Oberfläche: 70m²/g. Er enthielt nicht einmal Spuren anderer Kristallarten.

B e i s ρ i e 1 2

Entsprechend Beispiel 1 wurde ein Gel hergestellt und gealtert, dann 2 Tage der Ammoniaklösung aus Beispiel 1 bei 90⁰C ausgesetzt, mit Ammoniakwasser ausgewaschen und getrocknet. Man erhielt einen kristallographisch reinen Hydrargillit, spezifische Oberfläche 60 m- g.

Beispiel 3

Das nach Beispiel 1 erhaltene Gel wurde 12 Tage bei Raumtemperatur gealtert und dann 2 Tage mit Ammoniakwasser bei 90⁰C stehengelassen, mit Ammoniak gewaschen und getrocknet. Der erhaltene Hydrargillit hatte eine spezifische Oberfläche von 55 m²/g, wies jedoch wesentliche Mengen anderer Kristallarten (Bayerit und Norstrandit) auf.

Beispiel 4

Das nach obigen Beispielen erhaltene Gel wurde 4 Tage bei 40⁰C und dann 2 Tage bei 90^cC in ammoniakalischem Medium gealtert, mit Ammoniak gewaschen und vorsichtig getrocknet. Man erhielt einen Hydrargillit mit einer spezifischen Oberfläche von 45 m²/g und Spuren anderer Hydroxyde.

Beispiel5

Ein nach obigen Beispielen gefälltes Gel wurde zu einer Suspension mit 100 g/l Al₂O₃ aufgeschlämmt und 20 Tage bei Raumtemperatur gealtert. Die Ammoniakbehandlung erfolgte in 1 Tag bei 90⁰C. Es wurde ein von anderen Hydroxyden praktisch freier Hydrargillit erhalten; spezifische Oberfläche 58 m²/g.

B e i s ρ i e 1 6

Ein nach obigen Beispielen erhaltener Filterkuchen (0,27 Mol NO₃' je Mol Al₂O₃) wurde 4 Tage bei 60⁰C gealtert und bei 90⁰C 2 Tage mit Ammoniakwasser behandelt, ausgewaschen mit Ammoniak und getrocknet. Der erhaltene Hydrargillit hatte eine spezifische Oberfläche von 50 m²/g und enthielt nur wenig anders kristallisierte Hydroxyde.

Beispiel 7

Der Filterkuchen nach Beispiel 1 (17 Gewichtsprozent Al₂O₃,200 ppm Na⁺, 0,21 Mol NO₃', bezogen auf Al₂O₃) wurde in einer 2 η-Lösung von Butylamin suspendiert, und zwar auf 200 g/l Al₂O₃. Diese Suspension wurde 2 Tage bei 80⁰C gehalten, dann mit ammoniakalischem Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhielt einen gut kristallisierten Hydrargillit mit einer spezifischen Oberfläche von 40 m²/g.

Beispiel 8

Es wurde nach den Anweisungen des Beispiels 1 gearbeitet, jedoch für das Suspendieren eine 2 n-Lösung von Triethylamin angewandt und die Suspension 72 Stunden bei 90⁰C gehalten. Nach Waschen mit Ammoniakwasser und Trocknen erhielt man einen schön kristallisierten Hydrargillit mit einer spezifischen Oberfläche von 50 m²/g.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von reinem Hydrargillit durch Fällung aus Natriumaluminatlösungen mit Säuren, wobei die Fällung mit einer einbasischen Säure bei einem pH-Wert von 8 bis 9 erfolgt, das Hydrogel abfiltriert, bis auf ein Molverhältnis im Filterkuchen von einwertigen Säureanionen zu Al₂O₃ von mindestens 0,1 gewaschen wird, unter Vermeidung einer Entwässerung bei Raumtemperatur bis 6O⁰C gealtert und schließlich schonend getrocknet wird nach dem deutschen Patent 1 216269 dadurch gekennzeichnet, daß man das Hydrogel bzw. den Filterkuchen nach dem Altern mit einem ammoniakalischen oder aminhaltigen Medium bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 120° C bis zur Kristallisation des Hydrargillits behandelt.

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