Метод за получаване на ултрафин прах от метален оксид - RF патент 2299176 - Михаил Соколников
Изобретението се отнася до областта на получаване на високоактивни метални оксиди, които могат да бъдат използвани за производството на изключително здрави и огнеупорни керамични изделия, абразивни материали, горивни клетки, при производството на катализатори, като пигменти и пълнители. Методът включва електрохимично отлагане на метален хидроксид във воден разтвор на неорганична сол, последвано от измиване и топлинна обработка на получения гел. Електрохимичното отлагане се извършва с постоянен електрически ток до 200 ампера при напрежение на електродите от 12 до 50 волта под въздействието на постоянно магнитно поле, което осигурява ротационна конвекция на електролита по време на анодно разтваряне. Предложеният високоефективен и стабилен метод осигурява интензивен топлообмен, предотвратява пасивирането на електроди, а също така дава възможност да се получат ултрафини прахове от метални оксиди с висока специфична площ. 2 кал.
Чертежи за RF патент 2299176
Изобретението се отнася до областта на производството на силно активни метални оксиди и може да се използва при производството на метални оксиди за производството на особено здрави и огнеупорни керамични изделия, абразивни материали, горивни клетки, производството на катализатори, като пигменти и пълнители.
Понастоящем има няколко известни метода за получаване на метални оксиди с висока специфична повърхност, базирани на принципа на електрохимичното окисляване на аноди във водни електролити.
Известен метод за електрохимично производство на алуминиев оксид, включително окисление на алуминий във воден разтвор на амониев хлорид (NH 4Cl) с концентрация 5-25 тегл.% С използване на променлив синусоидален ток с индустриална честота (50 Hz) при плътност на тока от 0,1-2,0 A/cm 2, в температурния диапазон 50-90 ° C. Така полученият хидрогел се измива и подлага на термична обработка (RF патент № 2135411, 05/07/98).
Извършването на процеса с променлив ток дава възможност да се намали пасивацията на анода и да се получат прахове с висока специфична повърхност. Производителността на процеса обаче става 2 пъти по-ниска, отколкото при използване на постоянен ток.
Най-близкият по техническа същност е електрохимичен метод за получаване на алуминиев оксид, включващ анодно разтваряне на алуминия в електролит, отделяне на алуминиев хидроксид и калциниране. Анодното разтваряне на метален алуминий се извършва във воден 0,2-0,3 М разтвор на натриев хлорид или алуминиев хлорид с добавяне на 0,1-1,0 тегл.% Хексаметилентетрамин, при плътност на тока 10-15 A/dm 2, температура от 60-80 ° C. При тези параметри на процеса добивът на алуминиев хидроксид по отношение на алуминиев оксид е 4-6 g/h, специфичната повърхност е 198-212 m 2/g, а размерът на фракцията е от 4 до 20 микрона . За да се избегне пасивирането на електродите, полюсите се сменят периодично. Поради необходимостта от периодично превключване на полярността, методът се различава в известна трудоемкост [А. с. № 621644, 19.10.76, SU].
Освен това този метод за получаване на ултрадисперсни оксиди има редица недостатъци, които възпрепятстват широкото му използване в промишленото производство:
1. Пасивиране на електроди, което води до намаляване на електрическия ток в електролизната баня и, следователно, до намаляване на производителността.
2. Неконтролирани скокове на електрически ток в електролизната баня, водещи до резки промени в производствения режим, резки промени в температурата и кипене на електролита.
3. Липсата на равномерен топлообмен в електролизната баня води до появата на зони с повишена температура в близост до анода и катода, където се получава засилено изпаряване на електролита.
4. Коагулация на образуваните частици поради липсата на допълнително смесване на електролита по време на производствения процес, което води до увеличаване на размера на фракцията и намаляване на специфичната повърхност.
Техническият резултат от предложеното изобретение е да се създаде по-стабилен метод за получаване на ултрадисперсни прахове от електропроводими метали с висока специфична повърхност поради магнитно-центробежното регулиране на процеса.
Посоченият технически резултат се постига от факта, че в метода за получаване на ултрафин прах от метален оксид, включително електрохимичното отлагане на метален хидроксид във воден разтвор на неорганична сол, последвано от измиване и топлинна обработка на получения гел, съгласно изобретението електрохимичното отлагане се извършва с постоянен електрически ток до 200 ампера при напрежение на електродите от 12 до 50 волта при условия на излагане на постоянно магнитно поле, осигуряващо ротационна конвекция на електролита по време на анодно разтваряне.