JPH10167725A - アルミナの連続的製造方法 - Google Patents
アルミナの連続的製造方法Info
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- JPH10167725A JPH10167725A JP8320477A JP32047796A JPH10167725A JP H10167725 A JPH10167725 A JP H10167725A JP 8320477 A JP8320477 A JP 8320477A JP 32047796 A JP32047796 A JP 32047796A JP H10167725 A JPH10167725 A JP H10167725A
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Abstract
ミナ粉体を連続的に得る方法を提供する。 【解決手段】 水酸化アルミニウムの供給ライン1、供
給された水酸化アルミニウムを焼成する焼成炉2、焼成
後のアルミナを系外に導出するライン3、焼成炉2より
排出されるガスを集塵装置5へ導入する排ガスライン
4、排ガス中に含まれる粉体を捕集する集塵装置5、排
ガスを集塵装置5より排出するライン6、捕集した粉体
を排出するライン7よりなる焼成装置を用い連続的にア
ルミナを製造する方法に於いて、集塵装置5で捕集した
粉体を焼成炉(2)に循環供給するライン8を設け、捕
集した粉体の少なくとも一部を焼成炉(2)中へ循環し
つつ、焼成炉2中に、バイヤー法により得られた水酸化
アルミニウムとおよび平均粒子径0.1μm〜10μm
の微粒アルミナや弗素系化合物を添加・調製し焼成す
る。
Description
造方法に関する。さらに詳細には、得られるアルミナ粒
子が球状で、かつ粒度分布がシャープなアルミナの連続
的製造方法に関するものである。
強度、さらには物理的特性に優れていることより、成
形、焼結し各種機械部品や電気部品として使用されてい
る。これら用途においては、廉価で寸法安定性や高い焼
結密度が要求されることより、球状で粒度分布がシャー
プなアルミナ粉体が必要とされる。バイヤー法で得られ
る水酸化アルミニウムを焼成することによるアルミナの
製造方法としては、粒子径や粒度分布、BET比表面積
等の特性コントロールを目的に、各種多様な製法が提案
されている。例えば(1)鉱化剤として弗素、塩素、ホ
ウ素から選ばれた少なくとも1種または2種以上組み合
わせて使う方法、(2)脱ソーダ剤として硅砂等のシリ
カ系化合物、塩素系化合物を使う方法、(3)上記を組
み合わせる方法、さらには(4)焼成時、水酸化アルミ
ニウム中にアルミナの微粒子を添加し、これに上記方法
を組み合わせて焼成する方法も提案されている(特公平
6−104570号公報、特開平7−41318号公
報)。しかしながら、鉱化剤として塩素系化合物及び/
または弗素系化合物をを使う場合には、原料に鉱化剤と
して添加するハロゲン系化合物量に比例して、αアルミ
ナ中に残存するハロゲン系化合物の量が増加し、焼成時
に生成する凝集体が多くなる。かかる対策として、ハロ
ゲン系化合物を除去する方法が提案されている(特開平
7−206432公報)。また、脱ソーダ剤であるシリ
カ系化合物を添加している場合には、原料に添加する弗
素系化合物に比例してシリカ汚染も高くなる。
本発明者はバイヤー法により得られる廉価な水酸化アル
ミニウムを用い、これを連続的に焼成して廉価でかつ球
状で粒度分布がシャープなアルミナ粉体を得るべく鋭意
検討した結果、特定の焼成装置を用い、かつ焼成後のア
ルミナ中に含有されるフッ素化合物の存在量が特定範囲
になる如く、水酸化アルミニウムに種子としての微粒ア
ルミナとフッ素化合物を添加、調製し、焼成する場合に
は上記目的とするアルミナが連続的に製造し得ることを
見出し、本発明を完成するに至った。
酸化アルミニウムの供給ライン(1)、供給された水酸
化アルミニウムを焼成する焼成炉(2)、焼成後のアル
ミナを系外に導出するライン(3)、焼成炉(2)より
排出されるガスを集塵装置(5)へ導入する排ガスライ
ン(4)、排ガス中に含まれる粉体を捕集する集塵装置
(5)、粉体捕集後の排ガスを集塵装置(5)より排出
するライン(6)、捕集した粉体を系外に排出するライ
ン(7)よりなる焼成装置を用い連続的にアルミナを製
造する方法に於いて、該装置に集塵装置(5)で捕集し
た粉体を焼成炉(2)に循環供給するライン(8)を設
け、集塵装置(5)で捕集した粉体の少なくとも一部を
焼成炉(2)中へ循環しつつ、焼成炉(2)中に、バイ
ヤー法により得られた水酸化アルミニウムと該水酸化ア
ルミニウム(Al2 O3 換算)に対して平均粒子径0.
1μm〜10μmの微粒アルミナ0.5〜20重量%
(Al2 O3 換算)及び弗素系化合物を20〜200p
pm(F換算)の範囲で添加、調製し、焼成後ライン
(3)より排出されるアルミナ中のフッ素化合物含有量
が1〜200ppm(F換算)となる如く焼成すること
を特徴とするアルミナの連続的製造方法を提供するにあ
る。
詳細に説明する。図1は本発明方法に使用する水酸化ア
ルミニウムの連続的焼成装置のブロック構成図であり、
(1)は水酸化アルミニウムの供給ライン、(2)は焼
成炉、(3)は焼成後のアルミナを系外に導出するライ
ン、(4)は焼成炉(2)より排出されるガスを集塵装
置(5)へ導入する排ガスライン(4)、(5)は排ガ
ス中に含まれる粉体を捕集する集塵装置、(6)は粉体
捕集後の排ガスを集塵装置(5)より排出するライン、
(7)は捕集した粉体を系外に排出するライン、(8)
は集塵装置(5)で捕集した粉体を焼成炉(2)に循環
供給するラインを示す。
に、バイヤー法により得られた水酸化アルミニウムと該
水酸化アルミニウム(Al2 O3 換算)に対して平均粒
子径約0.1μm〜約10μmの微粒アルミナ約0.5
〜約20重量%(Al2 O3換算)及び弗素系化合物を
約20〜約200ppm(F換算)未満の範囲で添加、
焼成する。 また、焼成炉(2)の排ガスは排ガスライ
ン(4)により集塵装置(5)へ導入し、排ガス中の主
として微粒アルミナよりなる粉体を捕集し、捕集した粉
体の少なくとも1部をライン(8)により焼成炉(2)
に循環供給し焼成に供する。
ナは焼成炉(2)よりライン(3)を経て、系外に取り
出すが、ライン(3)より系外に取り出す製品アルミナ
中の弗素系化合物含有量が約1〜200ppm(F換
算)未満であることを必須とする。かかる範囲の弗素系
化合物を含有する製品アルミナは、焼成炉(2)に添加
する弗素系化合物量ならびにライン(8)より焼成炉
(2)に循環使用する粉体の量により調製することがで
きる。
粒アルミナとしては、通常αアルミナ及び/または遷移
アルミナが使用される。これら微粒アルミナの平均粒子
径(平均二次粒子径)は約0.1μm〜約10μm、好
ましくは約0.5μm〜約8μmのものが使用される。
添加量はAl2 O3 換算で約0.5〜約20重量%、好
ましくは約1重量%〜約5重量%である。微粒アルミナ
の添加量が上記範囲より少ない場合には得られるアルミ
ナの粒度分布がシャープでなく、他方上記範囲を越えて
も、添加量に見合う効果の発現はない。
中の弗素系化合物含有量は約1〜200ppm(F換
算)未満、好ましくは約1〜100ppmである。存在
量が少ない場合、所望とする球状品は得難く、他方多過
ぎる場合には板状品となる。
制限されないが、通常、弗化アルミニウム、弗化水素、
弗化アンモニウム、弗化ナトリウム、弗化マグネシウ
ム、弗化カルシウムから選ばれた少なくとも1種を用い
ればよい。
制限されないが、例えばサイクロン、電気式集塵機、バ
グフィルター、スクラバー等が挙げられる。また焼成炉
としては、ロータリーキルン、SPロータリーキルン、
NSPロータリーキルン、流動床炉が使用できる。熱効
率を上げるために、熱媒である燃焼ガスとアルミナ粉体
が向流式である内燃式焼成炉の使用が推奨される。
焼成炉の種類、焼成量、要求される水酸化アルミニウム
の焼成程度等により一義的ではないが、通常焼成温度約
1100℃〜1500℃、焼成炉に於けるアルミナの滞
留時間として約1時間〜10時間の範囲で実施される。
に於いて、脱ソーダ剤としてのシリカ系化合物を焼成
時、水酸化アルミニウム(Al2 O3 換算)に対し1〜
20重量%の範囲で添加し、使用することもできる。他
の添加剤を併用することも可能である。
てはバイヤー法により得られた廉価な水酸化アルミニウ
ムを用い、集塵装置で捕集した粉体の少なくとも1部と
特定少量の弗素系化合物の焼成炉への添加量を調製し、
焼成品中に含有されるフッ素化合物の含有量を特定範囲
にするアルミナの連続的製造方法により、廉価で、かつ
球状で、粒度分布がシャープ(通常D90/D10が
4.0未満、好適には3.5未満)なアルミナが得られ
ることを見出したものであり、各種機械部品や電気部品
の原料供給面よりその工業的利用価値は頗る大である。
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。尚、実施例に示す測定は、下記方法を採用した。
ウムC−12(中心粒径50μm、Na2 O 0.2
%、F 20ppm、住友化学工業製)7650g、平
均粒径0.5μmのαアルミナAES−12(住友化学
工業製)25g、弗化アルミニウム(和光純薬製)1.
1gを順に添加混合した後、混合スラリーを濾過した。
濾過したウェットケーキを、アルミナセラミックス製回
転式小型焼成炉(内径7cm、長さ140cm、130
0℃均一温度ゾーン60cm、傾斜角2゜、回転数2r
pm、焼成炉上部にアルミナの回収用にガラスファイバ
ー製フィルターを設置し、回収したアルミナは振動機に
よりフィルターから除去した後、キルン内に戻した)に
供給速度50g/hで連続的に供給した。焼成炉内のア
ルミナの滞留時間は、6時間であった。焼成後に得られ
たαアルミナのBET比表面積は0.5m2 /g、弗素
含有量は190ppmであった。得られたαアルミナの
写真を図2に示す。方法1により粉砕したアルミナの中
心粒径は2μm、D90/D10は3.0であった。方
法2により9時間粉砕したアルミナを成形圧300kg
/cm2 でCIP成形した後、1650℃、2時間焼結
した。粉砕したアルミナの中心粒径は2.5μm、D9
0/D10は3.2、成形密度は2.10、焼結密度
は、3.84g/cm3 であった。
変えて平均粒径8μmの遷移アルミナKC−508(住
友化学工業製)を1000g混合した以外は、実施例1
と同じ操作を行った。得られたαアルミナのBET比表
面積は1m2 /g、弗素含有量は180ppmであっ
た。方法1により粉砕したアルミナの中心粒径は1.5
μm、D90/D10は3.5であった。
以外は、実施例1と同じ操作を行った。得られた焼成α
アルミナのBET比表面積は1.5m2 /g、弗素含有
量は27ppmであった。方法1により粉砕したアルミ
ナの中心粒径は1.0μm、D90/D10は3.5で
あった。
gを新たに混合し、焼成後に目開き149μmの篩によ
り硅砂をアルミナから篩別した以外は、実施例1と同じ
操作を行った。得られた焼成αアルミナのBET比表面
積は0.5m2/g、弗素含有量は170ppm、Na
2 O 0.05%、SiO2 0.05%であった。方
法1により粉砕したアルミナの中心粒径は1.9μm、
D90/D10は3.0であった。
ES−12(住友化学工業製)を混合しない以外は、実
施例1と同じ操作を行った。得られた焼成αアルミナの
BET比表面積は0.5m2 /g、弗素含有量は190
ppmであった。方法1により粉砕したアルミナの中心
粒径は2.2μm、D90/D10は4.5であった。
は、実施例1と同じ操作を行った。得られた焼成αアル
ミナのBET比表面積は0.4m2 /g、弗素含有量は
270ppmであった。得られたαアルミナの写真を図
3に示す。方法1により粉砕したアルミナの中心粒径は
3.0μm、D90/D10は5.0であった。方法2
により18時間粉砕したアルミナを成形圧300kg/
cm2 でCIP成形した後、1650℃、2時間焼結し
た。粉砕したアルミナの中心粒径は2.5μm、D90
/D10は5.5、成形密度は2.05g/cm3 、焼
結密度は3.78g/cm3 であった。
回転式小型焼成炉に供給する変わりにシャモット質容器
に入れ、静置式電気炉にて1300℃、6時間焼成した
以外は、実施例1と同じ操作を行った。得られた焼成α
アルミナのBET比表面積は4.5m2 /g、弗素含有
量は1ppmであった。方法1により粉砕したアルミナ
の中心粒径は0.8μm、D90/D10は7.0であ
った。
粒子径1mm前後の硅砂を500gをあらたに混合し、
焼成後に目開き149μmの篩により硅砂をアルミナか
ら篩別した以外は、実施例1と同じ操作を行った。得ら
れた焼成αアルミナのBET比表面積は0.4、弗素含
有量は220ppm、Na2 O 0.04%、SiO2
0.15%であった。方法1により粉砕したアルミナ
の中心粒径は3.0μm、D90/D10は5.0であ
った。
示す。
る。
る。
イン (7)は捕集した粉体を系外に排出するライン (8)は捕集した粉体を焼成炉に循環供給するラインを
示す。
Claims (5)
- 【請求項1】 水酸化アルミニウムの供給ライン
(1)、供給された水酸化アルミニウムを焼成する焼成
炉(2)、焼成後のアルミナを系外に導出するライン
(3)、焼成炉(2)より排出されるガスを集塵装置
(5)へ導入する排ガスライン(4)、排ガス中に含ま
れる粉体を捕集する集塵装置(5)、粉体捕集後の排ガ
スを集塵装置(5)より排出するライン(6)、捕集し
た粉体を系外に排出するライン(7)よりなる焼成装置
を用い連続的にアルミナを製造する方法に於いて、該装
置に集塵装置(5)で捕集した粉体を焼成炉(2)に循
環供給するライン(8)を設け、集塵装置(5)で捕集
した粉体の少なくとも一部を焼成炉(2)中へ循環しつ
つ、焼成炉(2)中に、バイヤー法により得られた水酸
化アルミニウムと該水酸化アルミニウム(Al2 O3 換
算)に対して平均粒子径0.1μm〜10μmの微粒ア
ルミナ0.5〜20重量%(Al2 O3 換算)及び弗素
系化合物を20〜200ppm(F換算)の範囲で添
加、調製し、焼成後ライン(3)より排出されるアルミ
ナ中のフッ素化合物含有量が1〜200ppm(F換
算)となる如く焼成することを特徴とするアルミナの連
続的製造方法。 - 【請求項2】 微粒アルミナが、αアルミナ及び/また
は遷移アルミナであることを特徴とする請求項1記載の
アルミナの連続的製造方法。 - 【請求項3】 弗素系化合物が弗化アルミニウム、弗化
水素、弗化アンモニウム、弗化ナトリウム、弗化マグネ
シウム、弗化カルシウムから選ばれた少なくとも1種で
あることを特徴とする請求項1記載のアルミナの連続的
製造方法。 - 【請求項4】 シリカ系化合物を脱ソーダ剤として1〜
20重量%添加することを特徴とする請求項1記載のア
ルミナの連続的製造方法。 - 【請求項5】 焼成炉におけるアルミナの平均滞留時間
が1〜10時間であることを特徴とする請求項1記載の
アルミナの連続的製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP32047796A JP3436024B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | アルミナの連続的製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32047796A JP3436024B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | アルミナの連続的製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167725A true JPH10167725A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3436024B2 JP3436024B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=18121887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32047796A Expired - Fee Related JP3436024B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | アルミナの連続的製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3436024B2 (ja) |
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-
1996
- 1996-11-29 JP JP32047796A patent/JP3436024B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10343928B2 (en) | 2014-11-28 | 2019-07-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for manufacturing plate-like alumina powder and plate-like alumina powder |
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| JP3436024B2 (ja) | 2003-08-11 |
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