NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NHÔM OXIT HOẠT TÍNH

TỪ DUNG DỊCH ALUMINAT TÂN BÌNH

Nguồn: vinachem.com.vn

Nhôm oxit hoạt tính có độ phân tán cao và cấu trúc khuyết, ở dạng g-Al
2
O
3
chủ yếu được dùng làm xúc tác trong công nghiệp lọc, hoá dầu, làm chất mang và
chất hấp phụ. Ngoài ra g-Al
2
O
3
còn được dùng trong công nghiệp dược phẩm, đặc
biệt dùng để xử lý nước chứa flo và asen.
Nhà máy lọc dầu số 1 Dung Quất cũng phải nhập nhôm oxit hoạt tính và
xúc tác chứa nhôm (nạp máy lần đầu cần ~ 100T g-Al
2
O
3
) .Hiện nay tại Khánh
Hoà đang xử dụng g-Al
2
O
3
để Xử lý nước bị nhiễm flo cho nhân dân Ninh Hoà.
Nước ta có nguồn quặng Boxit với trữ lượng lớn, nhà máy Hoá chất Tân
Bình đang sản xuất nhôm hidroxit theo phương pháp Bayer chủ yếu để điều chế

3
(không kể tổn thất) qua
muối trung tính cần 2,9T H
2
SO
4
và 2,4T NaOH, còn qua muối kiềm có thể giảm
bớt lượng tiêu hao axít và kiềm [1] .
Phương pháp mới điều chế nhôm hidroxit hoạt tính như tạo phức với muối
liti được hợp chất phức có dạng
Li
n
X.2nAl (OH)
3
.PH
2
O (X: Cl
-
, Br
-
, I
-
,SO
4
2-
), sau khi xử lý bằng nước sẽ thu được
nhôm hidroxit có cấu trúc khuyết, còn dung dịch nước chứa muối liti được cô đặc
và dùng lại [1] . Tuy nhiên phương pháp này chưa được phổ biến trong công
nghiệp.
Với những lý do nêu trên, chúng tôi chọn phương pháp kết tủa nhôm

O
3
. Còn
pH > 10,5 kết tủa chủ yếu ở dạng h-Al
2
O
3
Ngoài ra, khi tăng pH từ 6,0 đến 11,5 hàm lượng Na
2
O trong sản phẩm tăng
từ 0,01 đến 0,5%.
Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến quá trình kết tủa nhôm hidroxit. Khi kết tủa ở
nhiệt độ thường sẽ tạo thành pha vô định hình, còn ở nhiệt độ 100
o
C và trong
phạm vi pH của môi trường 8-10 sẽ thu được kết tủa dạng bemit có lẫn pha vô
định hình.
Khi xử lý nhiệt nhôm hidroxit sẽ chuyển thành nhôm oxit, ở điều kiện nung
vừa phải kích thước tinh thể thay đổi không đáng kể, bề mặt có những khuyết tật
của vật thể rắn, khi ỷ lệ nguyên tử trên bề mặt so với thể tích càng lớn thì khả năng
phản ứng càng lớn và có tính chất khác với đơn tinh thể lớn.
Trong quá trình nung nhôm hidroxit có 3 hiệu ứng nhiệt. Hiệu ứng thu nhiệt
đầu tiên đặc trưng bởi pic trong phạm vi nhiệt độ 108 - 125
o
C do tách nước hấp
thụ và nước vật lý. Trong khoảng nhiệt độ 250-280
o
C mẫu tiếp tục bị biến đổi do
mất nước ở lớp giữa, có hiệu ứng thu nhiệt nhẹ
Giản đồ phân tích nhiệt

3
, ở nhiệt 1200
o
C chuyển thành a-Al
2
O
3
.
Từ những yếu tố ảnh hưởng nêu trên chúng tôi đã chọn điều kiện tiến hành
thí nghiệm như sau: pH của môi trường kết tủa nhôm hidroxit 8-9. Nhiệt độ 40-
60
o
C.
Nguyên liệu điều chế nhôm hidroxit hoạt tính
Dung dịch aluminat của nhà máy Hoá chất Tân Bình có thành phần hoá học
như sau:
Al
2
O
3
g/l: 73,9-78,0
Fe, mg/l: 0,40-0,41
pH: 12,4-13,4
d , g/cm
3
: 1,19
T
o
,C : 60-70
Axit HNO

O
3
. Các phân tích khác cho thấy g-Al
2
O
3
đã đạt nhưng chỉ tiêu sau: