アルミナ水和物の製造プロセスは、原材料の供給源、製品の純度、結晶形態の要件に基づいて、主に工業規模の生産と高純度/特殊な材料の準備という 2 つのカテゴリに分類されます。-コアプロセスには、バイエルプロセス、沈殿プロセス、アルミニウムアルコキシド加水分解プロセス、および水熱合成プロセスが含まれます。
主流の工業生産プロセス
バイエル プロセス: 世界のアルミナの約 95% がこの方法で生産されており、高級ボーキサイトを加工する主流のプロセスとなっています。-その中心的なフローは次のとおりです。
溶解: 粉砕したボーキサイトを高温高圧下 (140 ～ 250 度、3 ～ 4 MPa) で濃水酸化ナトリウム溶液と反応させ、水和アルミナ (ギブサイトなど) をアルミン酸ナトリウム溶液に溶解します。
分離: 不溶性残留物（赤泥）を沈殿と濾過によって除去し、固体{0}}を分離します。
分解: 水酸化アルミニウムの種結晶をアルミン酸ナトリウム溶液に添加して、分解を誘発し、水酸化アルミニウムを沈殿させます。焼成: 水酸化アルミニウムを 1000 ～ 1200 度で焼成し、脱水して冶金級-グレードのアルミナ (Al₂O₃) を取得します。
この方法は成熟しており、低コストですが、低シリカのボーキサイト鉱石にのみ適しており、大量の赤泥廃棄物が生成されます。{{1}
炭酸化プロセス: 高純度または特定の粒径の水酸化アルミニウムを調製するために使用されます。{0}アルミン酸ナトリウム溶液は、CO2 ガスを通過させることによって徐々に中和され、pH が沈殿範囲 (pH ≈ 10 ～ 11) まで低下し、水酸化アルミニウムが沈殿します。この方法により、製品の粒子サイズと結晶化度を正確に制御でき、ベーマイト前駆体の調製によく使用されます。
酸およびアルカリ沈殿法
酸法：AlCl3 や Al2(SO4)3 などのアルミニウム塩を原料として、アンモニアや NaOH で pH を 6 ～ 8 に調整し、非晶質または結晶質のアルミナ水和沈殿を生成します。
アルカリ法：アルミン酸ナトリウムを原料とし、酸またはCO₂で中和することにより沈殿させます。 pH、温度、熟成時間を制御することで、ベーマイト（-AlOOH）や擬ベーマイトなどの目的の結晶形を得ることができます。
高級材料の特別な準備プロセス-
アルコール加水分解: 高純度のナノ{{1}サイズの水和アルミナを調製するために使用され、特に電子-グレードおよび触媒-グレードの製品に適しています。
アルミニウムはイソプロパノールと反応してアルミニウム イソプロポキシドを形成します。
2 アルミニウム +
6 (CH 3 ) 2 CH OH →
2 Al [OCH (CH 3 ) 2 ] 3 +
3H2 2アル+ 6(CHX 3
)X 2
チョー
2Al[OCH(CHX3
)X 2
]X 3
+3HX 2
アルミニウム イソプロポキシドは、175 度の蒸気中で加水分解して一水和アルミナ (ベーマイト) を形成します。
2
Al[OCH(CH3)2]3 + 4H2O(g) → Al2O3 ⋅ H2O + 6 (CH3)2CHOH2Al[OCH(CHX3)X2]X3 + 4HX2O(g)
AlX2OX3 ⋅HX2O+6(CHX3)X2O CHOH 法では、高純度 (99.9% 以上) で均一な粒子サイズの製品が得られますが、コストは高くなります。
