JPS632889B2 - - Google Patents
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- JPS632889B2 JPS632889B2 JP52155056A JP15505677A JPS632889B2 JP S632889 B2 JPS632889 B2 JP S632889B2 JP 52155056 A JP52155056 A JP 52155056A JP 15505677 A JP15505677 A JP 15505677A JP S632889 B2 JPS632889 B2 JP S632889B2
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- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
- C09K3/1427—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by melting, at least partially, e.g. with a binder
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/46—Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/107—Refractories by fusion casting
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
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- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
本発明は、電熱溶融コランダムを製造する方法
に関する。 一般に電熱溶融コランダムは、Al2O3に富む原
料をアーク中で溶融することにより製造される。
大きいAl2O3含分を有するコランダム、いわゆる
高級コランダムを得る場合、大ていの場合いわゆ
るバイエルアルミナが原料として使用される。化
学的方法でボーキサイトをアルカリ溶解すること
により製造されたこのようなアルミナは、溶融せ
る際に、99.6重量％までAl2O3より成るが、しか
し１部分のAl2O3が不利なβ−コランダム
（Al2O3に対し７重量％にまで）より成るコラン
ダムを生じる。 しかし最近、例えば、電気泳動、生化学用セラ
ミツクまたは電気用セラミツクのためのセラミツ
ク、特殊セラミツクコランダムのために、または
例えば、半導体材料を精密加工するための特定の
研削工業用途のために、Al2O399.9重量％および
それ以上を含有しかつβ−コランダム不含である
コランダムが必要である。とりわけ前述の用途に
おいて、アルカリおよびSiO2並びにβ−コラン
ダムのような主不純分が有害である。従来より、
大きいα−コランダム分量を有する殊に高純度の
高級コランダムを製造するには、できるだけ純粋
かつアルカリ分の少ないアルミナを融解原料とし
て使用するように指定された。この場合アルカリ
酸化物分は、Al2O399.8重量％にまでを有する高
品位コランダムを得るため、最大0.1重量％であ
ることが許容された。 しかしながら、このように純粋な原料の製造
は、著るしい技術的費用を要し、これが原料およ
び従つて最終生成物を著るしく高価ならしめた。
さらに一般に、約99.8重量％の純度を上廻らない
ことが欠点である。さらに欠点なのは、得られる
コランダムの品位がそれぞれ使用されるAl2O3チ
ヤージの品位に不断に依存することである。さら
に挙げられるのは、溶融工程および粉砕工程中に
新たに不純分が加わることがあり、これが目的と
する純度をさらに低減させることである。 ところで本発明の根底をなす課題は、使用され
る原料の、なかんずくアルカリ含分に関する純度
が、最終生成物の純度に難点を生せず、かつそれ
にも拘らず、従来常用の方法で製造されえなかつ
たか、もしくは不経済な方法で製造されることが
できた程度の大きいα−Al2O3含分を有する高純
度コランダムが製造されることができる方法をつ
くり出すことである。 ところで本発明によれば前記課題は、(a)アルカ
リ酸化物含分0.05〜0.60重量％およびAl2O3含分
95重量％以上を有する普通市販のアルミナおよび
(b)SiO2、例えば珪砂、または前記(a)および(b)並
びに(c)アルカリをアーク中で溶融し、この溶融物
を自体公知の方法で冷却しかつ粉砕し、かつ引続
き、生じたガラス相を、篩別または分級しかつ塩
酸水で洗浄し並びに引続き弗化水素酸水で洗浄し
かつ引続き水で洗浄することによりコランダム結
晶と分離する方法により解決される。 “アルカリ”とは化学分析法で定量されかつ酸
化アルカリとして計算されるアルカリ金属化合物
である。勿論これらアルカリは、使用せる原料中
に含有されていることがあるが、しかしまたこれ
らは、さらに後述するように、使用される原料混
合物に添加されることができる。 本発明による方法が有する利点は、比較的大き
いアルカリ酸化物含分を有する標準の普通市販の
アルミナから出発できることである。このよう
な、一般にバイエル法により製造されるアルミナ
（例えばウルマン著工業化学辞典
（UllmannEncyclopa¨die der technishen
Chemie）第３巻（1953年）375〜389頁参照）は、
一般に以下の化学分析による組成を有する。 SiO2 0.02〜0.03重量％ TiO2 0.005〜0.01重量％ Fe2O3 0.02〜0.03重量％ CaO 0.02〜0.1重量％ MgO 0.0005〜0.006重量％ Na2O 0.25〜0.6重量％ Al2O3 99.3〜99.8重量％。 本発明による方法において、場合により、原料
として化学的方法で得られた、５重量％にまでの
多量のアルカリ酸化物含分ないしは不純分総量を
含有する他のアルミナも使用されることができ
る。SiO2添加物として、天然のSiO2に富む鉱物
性原料、例えば珪砂、または合成法で製造された
原料、例えば石英ガラス、珪酸ゲル、並びにアル
カリ珪酸塩よりなるガラスおよびクリンカが、
個々にまたは混合物で使用されることができる。
珪砂が有利である。なかんずく、SiO2最低98重
量％を有する珪砂が使用される。 本発明による方法において、SiO2添加物の量
は、アルミナのアルカリ成分を結合するためのガ
ラス相の形成が保証されかつ、β−コランダムの
形成が回避されるかまたは十分に阻止されるよう
に選択される。一般にSiO2添加物の量は、全混
合物中に存在するアルカリの量による。従つて溶
融すべき原料混合物は、式：SiO2＋Na2O→
Na2SiO2に相応に、アルカリ酸化物１モル当り
SiO2最低１モルを含有しなければならなかつた。 しかしながら有利にSiO2は、化学量論的量を
上廻る量で、それも詳しくはアルカリ酸化物量に
対する化学量論的SiO2所要量に相応する１モル
倍〜10モル倍、有利に５モル倍までの量で添加さ
れる。0.20〜0.6重量％のNa2O含分を有する前述
の普通市販のアルミナの場合、有利にSiO20.25〜
3.3重量％を、例えばSiO2純度99.5重量％の珪砂
の形で添加する。 意外にも、本発明による混合物をアーク炉中で
溶融しかつ引続き冷却した際に、珪酸アルカリ床
（特定の場合珪酸ナトリウム床）中に包埋された
高純度のα−コランダム結晶が得られる。さら
に、生じたガラス相が、TiO2、Fe2O3および
MgOのような他の全不純物を含有する。 本発明による方法は、不利なβ−コランダム結
晶の形成が完全に回避されるように実施されるこ
とができる、それというのも存在するアルカリ
が、生じるガラス相中に結合されるからである。
もつぱらα−コランダムだけが生じることは、エ
ツクス線回折試験によつてもβ−コランダムに特
有の干渉がないことにより実証された。 溶融物を、準備せる鋳型に鋳込みかつ冷却す
る。１次結晶の大きさは、公知の方法で冷却速度
により制御されることができる。 殊に小さい１次結晶を得るため、例えば溶融物
を薄い層で、例えば溶融物を肉厚の平面鋳型に鋳
込むか、または金属冷却体を充填せる鋳型に鋳込
むことにより冷却させることができる（例えば西
ドイツ国特許公開公報第2107455号）。一般にこの
場合、平均100〜150ミクロンの１次結晶径が得ら
れる。 本発明によれば、α−コランダム結晶径を＜
100ミクロンに付加的に減少させることは、溶融
すべき原料混合物中のSiO2の分量をSiO2約15重
量％にまで高めることにより達成することができ
る。しかしながらこの場合、ムライト
（2Al2O3・SiO2）の形成を回避することに留意し
なければならない。 ムライトの形成は、この場合0.6〜５重量％、
有利に３重量％の酸化アルカリ含分を有する原料
混合物を使用することにより回避されることがで
きる。 この場合、相応にアルカリに富むアルミナから
出発することができ、および／または溶融すべき
Al2O3／SiO2混合物に付加的にアルカリ金属化合
物、有利に、例えばその炭酸塩または珪酸塩化合
物のナトリウム−またはカリウム化合物を所要量
で添加することができる、従つて全混合物中の
Na2O：SiO2ル比は１：１〜１：10、有利に１：
１〜１：５である。 所定の１次結晶径およびそれにより所定の粒度
を得るため、前述の操作方法をそれぞれにまたは
組合せて使用することができる。原料混合物は、
アーク炉中で、例えば1900〜2100℃の温度で溶融
される。 冷却せる材料は、自体公知の方法で、例えばジ
ヨークラツシヤまたはローラミルを使用し差当り
粗砕ないしは粗潰し、引続き例えば振動ミルない
しはボールミルでさらに粉砕される。引続いてこ
の材料に、篩別および／または酸洗浄を施す。 殊にこの材料を粒状の研磨材として使用するた
め、所望粒度の微粒状成分を篩別した後、粗粒成
分に、粒状の粉砕充填物を有する粉砕装置中で粉
砕分級を施す（西ドイツ国特許公開公報第
2420551号）、その場合粉砕分級は、洗浄工程の前
に適用される。 装入せる粒状物の量に対する粉砕体充填度ない
しは粉砕体直径の割合は、粒体の砕壊がもつぱ
ら、コランダム結晶間にある機械的に弱い珪酸塩
床で行なわれるように相互に調節される。 この場合有利に、溶融せる材料は、場合により
SiO215重量％までを含有する溶融物を前述のよ
うに迅速に冷却することにより製造されたものを
使用する。すでに粉砕分級されることにより、機
械的方法で大部分の珪酸塩床が（大体において珪
酸塩床より成る微小成分を引続き分別または篩別
することにより）所望の粗大なα−コランダム結
晶と分離されることができる。洗浄−および引続
く乾燥工程が終了せる後、もつぱら、硬化せる溶
融物中のα−コランダムのそれぞれの１次結晶粒
径に相応する粒径のコランダムが得られる。 ところで、粉砕工程並びに篩別または分級に引
続き酸で洗浄することにより、粒子が、例えば
0.005重量％以下のSiO2残存含有率にまでさらに
精製されることができる。 この粒状化物に酸洗浄を施し、引続き酸性残留
分と分離しかつ乾燥する。適当な酸は塩酸およ
び／または弗化水素酸である。 有利に洗浄するため、第１の工程で塩酸水、例
えば５％〜35％塩酸を使用し、その後に５〜10％
弗化水素酸水を使用する処理が引続く。 弗化水素酸を使用する処理は、西ドイツ国特許
明細書第1911386号に記載されたような方法で行
なわれることができる。同様にまた、該製品を塩
酸水で処理する場合、例えば洗浄すべき物質150
Kgと例えば18％塩酸水150とを混合し、この混
合物を１〜３時間室温で緩慢に運動させることが
考慮される。引続いて、酸を注出し、かつ粒状化
せる製品を、できるだけ脱塩水で繰返し洗浄し去
りかつ傾瀉することにより付着する酸と分離しか
つ引続き乾燥する。 本発明による方法により製造されたコランダム
は、従来より製造された標準のコランダムと比
べ、高められた表面活性度を有する。その実証と
して、粒子粒径は同じであるが大きい不純分を有
する溶融コランダムと比べ、焼結温度
（Dichtbrandtemperatur）が約100〜150℃だけ低
下することが認められる。 さらに本発明による方法は、とりわけ、使用せ
る原料ないしはそれらの純度に関係なく、所望の
粒度および所望の純度、すなわち例えば99.7重量
％およびそれ以上の極めて高い純度が得られかつ
再現可能に調節できるという利点を有する。 以下の実施例において、原料ないしは原料混合
物を、転倒可能な800KVA三相交流アーク炉中で
常法で溶融した。液状の溶融物を、底面積120×
60cmおよび壁厚60mmを有する冷却せる鋼製型中へ
10cmおよび30cm厚の層に鋳込んだ。 室温にまで冷却せる後、得られた鋳塊をジヨー
クラツシヤおよびローラで差当り＜２mmに粗砕し
た。それに引続き、粗砕せる粉砕物を、長さ200
cm、直径90cmおよび毎分33回転のチユーブミル中
で３時間回分式に処理した。チユーブミル中に、
それぞれ粉砕物400Kgおよび、直径40mmの鋼球100
Kgを入れた。引続いて、このように処理せる製品
を、18％塩酸およびその後に10％弗化水素酸で洗
浄した（理論的に、酸の順序は逆転させることも
できる）。脱塩水で多数回洗浄することにより、
製品を酸と分離しかつ引続き乾燥する。 以下に本発明を実施例につき詳説する。 例 １ およびに使用される出発アルミナの化学
組成。 アルミナ2300KgをSiO2添加せずに溶融し
た。得られたコランダムの、粉砕、HCl−およ
びHF洗浄せる後の化学的組成。 アルミナ2300Kgに珪砂（アルミナに対し
SiO21.5重量％）34.5Kgを混合した。この混合
物を溶融した。得られたコランダムの、粉砕、
HCl−およびHF洗浄せる後の化学的組成。
に関する。 一般に電熱溶融コランダムは、Al2O3に富む原
料をアーク中で溶融することにより製造される。
大きいAl2O3含分を有するコランダム、いわゆる
高級コランダムを得る場合、大ていの場合いわゆ
るバイエルアルミナが原料として使用される。化
学的方法でボーキサイトをアルカリ溶解すること
により製造されたこのようなアルミナは、溶融せ
る際に、99.6重量％までAl2O3より成るが、しか
し１部分のAl2O3が不利なβ−コランダム
（Al2O3に対し７重量％にまで）より成るコラン
ダムを生じる。 しかし最近、例えば、電気泳動、生化学用セラ
ミツクまたは電気用セラミツクのためのセラミツ
ク、特殊セラミツクコランダムのために、または
例えば、半導体材料を精密加工するための特定の
研削工業用途のために、Al2O399.9重量％および
それ以上を含有しかつβ−コランダム不含である
コランダムが必要である。とりわけ前述の用途に
おいて、アルカリおよびSiO2並びにβ−コラン
ダムのような主不純分が有害である。従来より、
大きいα−コランダム分量を有する殊に高純度の
高級コランダムを製造するには、できるだけ純粋
かつアルカリ分の少ないアルミナを融解原料とし
て使用するように指定された。この場合アルカリ
酸化物分は、Al2O399.8重量％にまでを有する高
品位コランダムを得るため、最大0.1重量％であ
ることが許容された。 しかしながら、このように純粋な原料の製造
は、著るしい技術的費用を要し、これが原料およ
び従つて最終生成物を著るしく高価ならしめた。
さらに一般に、約99.8重量％の純度を上廻らない
ことが欠点である。さらに欠点なのは、得られる
コランダムの品位がそれぞれ使用されるAl2O3チ
ヤージの品位に不断に依存することである。さら
に挙げられるのは、溶融工程および粉砕工程中に
新たに不純分が加わることがあり、これが目的と
する純度をさらに低減させることである。 ところで本発明の根底をなす課題は、使用され
る原料の、なかんずくアルカリ含分に関する純度
が、最終生成物の純度に難点を生せず、かつそれ
にも拘らず、従来常用の方法で製造されえなかつ
たか、もしくは不経済な方法で製造されることが
できた程度の大きいα−Al2O3含分を有する高純
度コランダムが製造されることができる方法をつ
くり出すことである。 ところで本発明によれば前記課題は、(a)アルカ
リ酸化物含分0.05〜0.60重量％およびAl2O3含分
95重量％以上を有する普通市販のアルミナおよび
(b)SiO2、例えば珪砂、または前記(a)および(b)並
びに(c)アルカリをアーク中で溶融し、この溶融物
を自体公知の方法で冷却しかつ粉砕し、かつ引続
き、生じたガラス相を、篩別または分級しかつ塩
酸水で洗浄し並びに引続き弗化水素酸水で洗浄し
かつ引続き水で洗浄することによりコランダム結
晶と分離する方法により解決される。 “アルカリ”とは化学分析法で定量されかつ酸
化アルカリとして計算されるアルカリ金属化合物
である。勿論これらアルカリは、使用せる原料中
に含有されていることがあるが、しかしまたこれ
らは、さらに後述するように、使用される原料混
合物に添加されることができる。 本発明による方法が有する利点は、比較的大き
いアルカリ酸化物含分を有する標準の普通市販の
アルミナから出発できることである。このよう
な、一般にバイエル法により製造されるアルミナ
（例えばウルマン著工業化学辞典
（UllmannEncyclopa¨die der technishen
Chemie）第３巻（1953年）375〜389頁参照）は、
一般に以下の化学分析による組成を有する。 SiO2 0.02〜0.03重量％ TiO2 0.005〜0.01重量％ Fe2O3 0.02〜0.03重量％ CaO 0.02〜0.1重量％ MgO 0.0005〜0.006重量％ Na2O 0.25〜0.6重量％ Al2O3 99.3〜99.8重量％。 本発明による方法において、場合により、原料
として化学的方法で得られた、５重量％にまでの
多量のアルカリ酸化物含分ないしは不純分総量を
含有する他のアルミナも使用されることができ
る。SiO2添加物として、天然のSiO2に富む鉱物
性原料、例えば珪砂、または合成法で製造された
原料、例えば石英ガラス、珪酸ゲル、並びにアル
カリ珪酸塩よりなるガラスおよびクリンカが、
個々にまたは混合物で使用されることができる。
珪砂が有利である。なかんずく、SiO2最低98重
量％を有する珪砂が使用される。 本発明による方法において、SiO2添加物の量
は、アルミナのアルカリ成分を結合するためのガ
ラス相の形成が保証されかつ、β−コランダムの
形成が回避されるかまたは十分に阻止されるよう
に選択される。一般にSiO2添加物の量は、全混
合物中に存在するアルカリの量による。従つて溶
融すべき原料混合物は、式：SiO2＋Na2O→
Na2SiO2に相応に、アルカリ酸化物１モル当り
SiO2最低１モルを含有しなければならなかつた。 しかしながら有利にSiO2は、化学量論的量を
上廻る量で、それも詳しくはアルカリ酸化物量に
対する化学量論的SiO2所要量に相応する１モル
倍〜10モル倍、有利に５モル倍までの量で添加さ
れる。0.20〜0.6重量％のNa2O含分を有する前述
の普通市販のアルミナの場合、有利にSiO20.25〜
3.3重量％を、例えばSiO2純度99.5重量％の珪砂
の形で添加する。 意外にも、本発明による混合物をアーク炉中で
溶融しかつ引続き冷却した際に、珪酸アルカリ床
（特定の場合珪酸ナトリウム床）中に包埋された
高純度のα−コランダム結晶が得られる。さら
に、生じたガラス相が、TiO2、Fe2O3および
MgOのような他の全不純物を含有する。 本発明による方法は、不利なβ−コランダム結
晶の形成が完全に回避されるように実施されるこ
とができる、それというのも存在するアルカリ
が、生じるガラス相中に結合されるからである。
もつぱらα−コランダムだけが生じることは、エ
ツクス線回折試験によつてもβ−コランダムに特
有の干渉がないことにより実証された。 溶融物を、準備せる鋳型に鋳込みかつ冷却す
る。１次結晶の大きさは、公知の方法で冷却速度
により制御されることができる。 殊に小さい１次結晶を得るため、例えば溶融物
を薄い層で、例えば溶融物を肉厚の平面鋳型に鋳
込むか、または金属冷却体を充填せる鋳型に鋳込
むことにより冷却させることができる（例えば西
ドイツ国特許公開公報第2107455号）。一般にこの
場合、平均100〜150ミクロンの１次結晶径が得ら
れる。 本発明によれば、α−コランダム結晶径を＜
100ミクロンに付加的に減少させることは、溶融
すべき原料混合物中のSiO2の分量をSiO2約15重
量％にまで高めることにより達成することができ
る。しかしながらこの場合、ムライト
（2Al2O3・SiO2）の形成を回避することに留意し
なければならない。 ムライトの形成は、この場合0.6〜５重量％、
有利に３重量％の酸化アルカリ含分を有する原料
混合物を使用することにより回避されることがで
きる。 この場合、相応にアルカリに富むアルミナから
出発することができ、および／または溶融すべき
Al2O3／SiO2混合物に付加的にアルカリ金属化合
物、有利に、例えばその炭酸塩または珪酸塩化合
物のナトリウム−またはカリウム化合物を所要量
で添加することができる、従つて全混合物中の
Na2O：SiO2ル比は１：１〜１：10、有利に１：
１〜１：５である。 所定の１次結晶径およびそれにより所定の粒度
を得るため、前述の操作方法をそれぞれにまたは
組合せて使用することができる。原料混合物は、
アーク炉中で、例えば1900〜2100℃の温度で溶融
される。 冷却せる材料は、自体公知の方法で、例えばジ
ヨークラツシヤまたはローラミルを使用し差当り
粗砕ないしは粗潰し、引続き例えば振動ミルない
しはボールミルでさらに粉砕される。引続いてこ
の材料に、篩別および／または酸洗浄を施す。 殊にこの材料を粒状の研磨材として使用するた
め、所望粒度の微粒状成分を篩別した後、粗粒成
分に、粒状の粉砕充填物を有する粉砕装置中で粉
砕分級を施す（西ドイツ国特許公開公報第
2420551号）、その場合粉砕分級は、洗浄工程の前
に適用される。 装入せる粒状物の量に対する粉砕体充填度ない
しは粉砕体直径の割合は、粒体の砕壊がもつぱ
ら、コランダム結晶間にある機械的に弱い珪酸塩
床で行なわれるように相互に調節される。 この場合有利に、溶融せる材料は、場合により
SiO215重量％までを含有する溶融物を前述のよ
うに迅速に冷却することにより製造されたものを
使用する。すでに粉砕分級されることにより、機
械的方法で大部分の珪酸塩床が（大体において珪
酸塩床より成る微小成分を引続き分別または篩別
することにより）所望の粗大なα−コランダム結
晶と分離されることができる。洗浄−および引続
く乾燥工程が終了せる後、もつぱら、硬化せる溶
融物中のα−コランダムのそれぞれの１次結晶粒
径に相応する粒径のコランダムが得られる。 ところで、粉砕工程並びに篩別または分級に引
続き酸で洗浄することにより、粒子が、例えば
0.005重量％以下のSiO2残存含有率にまでさらに
精製されることができる。 この粒状化物に酸洗浄を施し、引続き酸性残留
分と分離しかつ乾燥する。適当な酸は塩酸およ
び／または弗化水素酸である。 有利に洗浄するため、第１の工程で塩酸水、例
えば５％〜35％塩酸を使用し、その後に５〜10％
弗化水素酸水を使用する処理が引続く。 弗化水素酸を使用する処理は、西ドイツ国特許
明細書第1911386号に記載されたような方法で行
なわれることができる。同様にまた、該製品を塩
酸水で処理する場合、例えば洗浄すべき物質150
Kgと例えば18％塩酸水150とを混合し、この混
合物を１〜３時間室温で緩慢に運動させることが
考慮される。引続いて、酸を注出し、かつ粒状化
せる製品を、できるだけ脱塩水で繰返し洗浄し去
りかつ傾瀉することにより付着する酸と分離しか
つ引続き乾燥する。 本発明による方法により製造されたコランダム
は、従来より製造された標準のコランダムと比
べ、高められた表面活性度を有する。その実証と
して、粒子粒径は同じであるが大きい不純分を有
する溶融コランダムと比べ、焼結温度
（Dichtbrandtemperatur）が約100〜150℃だけ低
下することが認められる。 さらに本発明による方法は、とりわけ、使用せ
る原料ないしはそれらの純度に関係なく、所望の
粒度および所望の純度、すなわち例えば99.7重量
％およびそれ以上の極めて高い純度が得られかつ
再現可能に調節できるという利点を有する。 以下の実施例において、原料ないしは原料混合
物を、転倒可能な800KVA三相交流アーク炉中で
常法で溶融した。液状の溶融物を、底面積120×
60cmおよび壁厚60mmを有する冷却せる鋼製型中へ
10cmおよび30cm厚の層に鋳込んだ。 室温にまで冷却せる後、得られた鋳塊をジヨー
クラツシヤおよびローラで差当り＜２mmに粗砕し
た。それに引続き、粗砕せる粉砕物を、長さ200
cm、直径90cmおよび毎分33回転のチユーブミル中
で３時間回分式に処理した。チユーブミル中に、
それぞれ粉砕物400Kgおよび、直径40mmの鋼球100
Kgを入れた。引続いて、このように処理せる製品
を、18％塩酸およびその後に10％弗化水素酸で洗
浄した（理論的に、酸の順序は逆転させることも
できる）。脱塩水で多数回洗浄することにより、
製品を酸と分離しかつ引続き乾燥する。 以下に本発明を実施例につき詳説する。 例 １ およびに使用される出発アルミナの化学
組成。 アルミナ2300KgをSiO2添加せずに溶融し
た。得られたコランダムの、粉砕、HCl−およ
びHF洗浄せる後の化学的組成。 アルミナ2300Kgに珪砂（アルミナに対し
SiO21.5重量％）34.5Kgを混合した。この混合
物を溶融した。得られたコランダムの、粉砕、
HCl−およびHF洗浄せる後の化学的組成。
【表】
溶融物を10cm厚の層に鋳込みかつ硬化せる際
に、顕微鏡的大きさの１次結晶径、約5μｍ〜約
80μｍ程度、稀に150μｍまで；平均１次結晶径約
45μｍのα−コランダムが得られた。 溶融物を30cm厚の層に鋳込みかつ硬化せる際
に、顕微鏡的大きさの１次結晶径、約20μｍ〜
250μｍ、稀に600μｍまで；平均１次結晶径115μ
ｍのα−コランダムが得られた。 例 ２ およびに使用せる出発アルミナの化学的
組成。 アルミナ2300KgをSiO2添加せずに溶融し
た。得られたコランダムの、粉砕、HCl−およ
びHF洗浄せる後の化学的組成。 アルミナ2300Kgに珪砂（アルミナに対し
SiO23.2重量％）73.6Kgを混合した。この混合
物を溶融した。得られたコランダムの、粉砕、
HCl−およびHF−洗浄せる後の化学的組成。
に、顕微鏡的大きさの１次結晶径、約5μｍ〜約
80μｍ程度、稀に150μｍまで；平均１次結晶径約
45μｍのα−コランダムが得られた。 溶融物を30cm厚の層に鋳込みかつ硬化せる際
に、顕微鏡的大きさの１次結晶径、約20μｍ〜
250μｍ、稀に600μｍまで；平均１次結晶径115μ
ｍのα−コランダムが得られた。 例 ２ およびに使用せる出発アルミナの化学的
組成。 アルミナ2300KgをSiO2添加せずに溶融し
た。得られたコランダムの、粉砕、HCl−およ
びHF洗浄せる後の化学的組成。 アルミナ2300Kgに珪砂（アルミナに対し
SiO23.2重量％）73.6Kgを混合した。この混合
物を溶融した。得られたコランダムの、粉砕、
HCl−およびHF−洗浄せる後の化学的組成。
【表】
10cmおよび30cm厚に鋳込みかつ硬化せる層のコ
ランダム１次結晶径を測定した場合、例１に比べ
小さい粒径への移動が生じた、この場合平均１次
結晶は約25μｍ〜約75μｍである。 例 ３ およびに使用せる出発コランダムの化学
的組成。 アルミナ2300KgをSiO2添加せずに溶融し
た。得られたコランダムの、粉砕、HCl−およ
びHF洗浄せる後の化学的組成。 アルミナ2300Kgに珪砂（アルミナに対し
SiO20.15重量％）3.5Kgを混合した。この混合
物を溶融した。得られたコランダムの、粉砕、
HCl−およびHF洗浄せる後の化学的組成。
ランダム１次結晶径を測定した場合、例１に比べ
小さい粒径への移動が生じた、この場合平均１次
結晶は約25μｍ〜約75μｍである。 例 ３ およびに使用せる出発コランダムの化学
的組成。 アルミナ2300KgをSiO2添加せずに溶融し
た。得られたコランダムの、粉砕、HCl−およ
びHF洗浄せる後の化学的組成。 アルミナ2300Kgに珪砂（アルミナに対し
SiO20.15重量％）3.5Kgを混合した。この混合
物を溶融した。得られたコランダムの、粉砕、
HCl−およびHF洗浄せる後の化学的組成。
【表】
10cmおよび30cm厚に鋳込みかつ硬化せる層の計
算は行なわれなかつた、それというのもコランダ
ム結晶がすでに十分に20μｍを上廻る粒径であつ
たからである。 この実施例では、溶融物を冷却せる際に著るし
く大きいα−Al2O3の１次結晶が生じる、それと
いうのもこの組成物における珪酸塩床の分量が比
較的わずかであり、かつこれによりコランダム結
晶の成長がほとんど阻止されないからである。 例 ４ 出発材料は以下の組成を有した： （重量％） SiO2 1.76 TiO2 0.013 Fe2O3 0.024 CaO 0.07 MgO 0.04 Na2O 1.04 残分Al2O3 97.035 この材料は、すでにSiO2添加物1.73重量％並び
にNa2O添加物0.8重量％を含有する。これら添加
物を含有するこの混合物を、前述に相応に溶融
し、粉砕しかつHCl並びにHFで洗浄した。こう
して得られた生成物は以下の組成を有した： （重量％） SiO2 0.005 TiO2 0.002 Fe2O3 0.006 CaO 0.01 MgO 0.005 Na2O 0.005 残分Al2O3 99.967 この実施例からは、SiO2およびアルカリを添
加しても所望の精製効果を生じることが明白であ
る。
算は行なわれなかつた、それというのもコランダ
ム結晶がすでに十分に20μｍを上廻る粒径であつ
たからである。 この実施例では、溶融物を冷却せる際に著るし
く大きいα−Al2O3の１次結晶が生じる、それと
いうのもこの組成物における珪酸塩床の分量が比
較的わずかであり、かつこれによりコランダム結
晶の成長がほとんど阻止されないからである。 例 ４ 出発材料は以下の組成を有した： （重量％） SiO2 1.76 TiO2 0.013 Fe2O3 0.024 CaO 0.07 MgO 0.04 Na2O 1.04 残分Al2O3 97.035 この材料は、すでにSiO2添加物1.73重量％並び
にNa2O添加物0.8重量％を含有する。これら添加
物を含有するこの混合物を、前述に相応に溶融
し、粉砕しかつHCl並びにHFで洗浄した。こう
して得られた生成物は以下の組成を有した： （重量％） SiO2 0.005 TiO2 0.002 Fe2O3 0.006 CaO 0.01 MgO 0.005 Na2O 0.005 残分Al2O3 99.967 この実施例からは、SiO2およびアルカリを添
加しても所望の精製効果を生じることが明白であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a)アルカリ酸化物含分0.05〜0.60重量％およ
びAl2O3含分95重量％以上を有する普通市販のア
ルミナを(b)SiO2とともにアーク中で溶融し、こ
の溶融物を自体公知の方法で冷却しかつ粉砕し、
かつ引続き、生じたガラス相を、篩別または分級
しかつ塩酸水で洗浄し並びに引続き弗化水素酸水
で洗浄しかつ引続き水で洗浄することによりコラ
ンダム結晶と分離することを特徴とする電熱溶融
コランダムの製造法。 ２ SiO2を、少くとも、アルカリを珪酸アルカ
リとして結合させるための化学量論的SiO2所要
量に相応するような量で含有する原料混合物を使
用することを特徴とする、特許請求の範囲第１項
記載の電熱溶融コランダムの製造法。 ３ 該混合物がSiO2を、アルカリ酸化物総量に
対し、化学量論的SiO2所要量のモル１培〜10モ
ル培に相応する量で含有することを特徴とする、
特許請求の範囲第１項または第２項のいずれかに
記載の電熱溶融コランダムの製造法。 ４ 珪砂および、0.2〜0.6重量％のアルカリ酸化
物含分を有するアルカリ含有バイエルアルミナよ
り成る混合物を使用することを特徴とする、特許
請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項
に記載の電熱溶融コランダムの製造法。 ５ SiO20.25〜3.3重量％を含有する、アルミ
ナ／珪砂混合物を使用することを特徴とする、特
許請求の範囲第４項記載の電熱溶融コランダムの
製造法。 ６ 0.6〜５重量％の総アルカリ酸化物含分を有
する混合物を使用することを特徴とする、特許請
求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に
記載の電熱溶融コランダムの製造法。 ７ 該混合物がSiO23.3〜15重量％を含有するこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第６項記載の電
熱溶融コランダムの製造法。 ８ (a)アルカリ酸化物含分0.05〜0.60重量％およ
びAl2O3含分95重量％以上を有する普通市販のア
ルミナ、(b)SiO2および(c)アルカリをアーク中で
溶融し、この溶融物を自体公知の方法で冷却しか
つ粉砕し、かつ引続き、生じたガラス相を、篩別
または分級しかつ塩酸水で洗浄し並びに引続き弗
化水素酸水で洗浄しかつ引続き水で洗浄すること
によりコランダム結晶と分離することを特徴とす
る電熱溶融コランダムの製造法。 ９ SiO2を、少くとも、アルカリを珪酸アルカ
リとして結合させるための化学量論的SiO2所要
量に相応するような量で含有する原料混合物を使
用することを特徴とする、特許請求の範囲第８項
記載の電熱溶融コランダムの製造法。 １０ 該混合物がSiO2を、アルカリ酸化物総量
に対し、化学量論的SiO2所要量の１モル倍〜10
モル倍に相応する量で含有することを特徴とす
る、特許請求の範囲第８項または第９項のいずれ
かに記載の電熱溶融コランダムの製造法。 １１ 珪砂、0.2〜0.6重量％のアルカリ酸化物含
分を有するアルカリ含有バイエルアルミナ、およ
びアルカリより成る混合物を使用することを特徴
とする、特許請求の範囲第８項から第１０項まで
のいずれか１項に記載の電熱溶融コランダムの製
造法。 １２ SiO20.25〜3.3重量％を含有する、アルミ
ナ／珪砂／アルカリ混合物を使用することを特徴
とする、特許請求の範囲第１１項記載の電熱溶融
コランダムの製造法。 １３ 0.6〜５重量％の総アルカリ酸化物含分を
有する混合物を使用することを特徴とする、特許
請求の範囲第８項から第１０項までのいずれか１
項に記載の電熱溶融コランダムの製造法。 １４ 該混合物がSiO23.3〜15重量％を含有する
ことを特徴とする、特許請求の範囲第１３項記載
の電熱溶融コランダムの製造法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2658124A DE2658124C3 (de) | 1976-12-22 | 1976-12-22 | Verfahren zur Herstellung von Elektroschmelzkorund |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5379797A JPS5379797A (en) | 1978-07-14 |
| JPS632889B2 true JPS632889B2 (ja) | 1988-01-21 |
Family
ID=5996232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15505677A Granted JPS5379797A (en) | 1976-12-22 | 1977-12-22 | Method of making electrically molten corrundum |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4177235A (ja) |
| JP (1) | JPS5379797A (ja) |
| AT (1) | AT373567B (ja) |
| BE (1) | BE862106A (ja) |
| CA (1) | CA1107938A (ja) |
| DE (1) | DE2658124C3 (ja) |
| ES (1) | ES465278A1 (ja) |
| FR (1) | FR2375153A1 (ja) |
| GB (1) | GB1592267A (ja) |
| IT (1) | IT1113264B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0424687U (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-27 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2029817A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-26 | Thorn Electrical Ind Ltd | Sealing of ceramic and cermet partds |
| JPS59501823A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-11-01 | フオ−ド モ−タ− カンパニ− | 熱間プレスしたＳｉ↓３Ｎ↓４体の品質を改良する方法 |
| US4623498A (en) * | 1982-09-30 | 1986-11-18 | Ceradyne Advanced Products, Inc. | Method of improving quality of hot pressed Si3 N4 bodies |
| JPS61179009A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-11 | 日本特殊陶業株式会社 | 高周波誘電体磁器 |
| JPS61183163A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-15 | 日本特殊陶業株式会社 | アルミナ磁器組成物 |
| JPH01282195A (ja) * | 1988-05-09 | 1989-11-14 | Nippon Kenmazai Kogyo Kk | アルミナ質単結晶粒とその製造方法及び研磨具 |
| US5273619A (en) * | 1988-05-09 | 1993-12-28 | Japan Abrasive Co., Ltd. (Nihon Kenmazai Kogyo Kabushiki Kaisha) | Method for producing mono-crystalline alumina grains |
| DE3842403C1 (ja) * | 1988-12-16 | 1990-01-18 | Radex-Heraklith Industriebeteiligungs Ag, Wien, At | |
| JPH09100179A (ja) * | 1995-07-26 | 1997-04-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化ケイ素質多孔体およびその製造方法 |
| BR9702352A (pt) * | 1996-07-09 | 1999-12-28 | Europ Economic Community | Cilindros de ruminação para identificação eletrônica de um ruminante |
| DE102005045180B4 (de) * | 2005-09-21 | 2007-11-15 | Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh | Kugelförmige Korundkörner auf Basis von geschmolzenem Aluminiumoxid sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JP4997953B2 (ja) * | 2006-12-15 | 2012-08-15 | 日本軽金属株式会社 | 高純度α−アルミナの製造方法 |
| DE102011087147B4 (de) * | 2011-11-25 | 2015-02-26 | C.A.R.R.D. Gmbh | Titanoxidhaltige Aluminiumoxidpartikel auf Basis von im elektrischen Lichtbogenofen aus kalzinierter Tonerde geschmolzenem Korund sowie ein Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung |
| CN109415616B (zh) * | 2016-06-28 | 2021-03-19 | 昭和电工株式会社 | 电熔氧化铝粒子、电熔氧化铝粒子的生产方法、磨石和砂布 |
| CN115259193A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-11-01 | 荥阳龙升磨料有限公司 | 一种白刚玉生产工艺及生产设备 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR491025A (fr) * | 1917-12-26 | 1919-05-19 | Norton Co | Produit abrasif alumineux |
| FR677515A (fr) * | 1929-06-27 | 1930-03-11 | Fed Phosphorus Co | Procédé de préparation d'abrasifs à base d'oxyde alumineux cristallin |
| US1966407A (en) * | 1932-03-17 | 1934-07-10 | Exolon Company | Corundum product and process of producing the same |
| FR788862A (fr) * | 1934-04-17 | 1935-10-18 | Carborundum Co | Produit réfractaire et son procédé de fabrication |
| US3106452A (en) * | 1960-05-18 | 1963-10-08 | Reynolds Metals Co | Method for reducing the soda content of alumina |
| GB1111681A (en) * | 1964-08-04 | 1968-05-01 | British Aluminium Co Ltd | Improvements in or relating to the calcination of alumina |
| US3479237A (en) * | 1966-04-08 | 1969-11-18 | Bell Telephone Labor Inc | Etch masks on semiconductor surfaces |
| US3841904A (en) * | 1972-12-11 | 1974-10-15 | Rca Corp | Method of making a metal silicide-silicon schottky barrier |
| US3839111A (en) * | 1973-08-20 | 1974-10-01 | Rca Corp | Method of etching silicon oxide to produce a tapered edge thereon |
| JPS52140513A (en) * | 1976-05-19 | 1977-11-24 | Nippon Kenmazai Kougiyou Kk | Fused alumina for indefinite form refractory aggregate |
| JPS52145415A (en) * | 1976-05-28 | 1977-12-03 | Showa Denko Kk | Manufacture of electric fused alumina materials |
-
1976
- 1976-12-22 DE DE2658124A patent/DE2658124C3/de not_active Expired
-
1977
- 1977-12-14 US US05/860,525 patent/US4177235A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-12-20 FR FR7738506A patent/FR2375153A1/fr active Granted
- 1977-12-20 IT IT52292/77A patent/IT1113264B/it active
- 1977-12-20 AT AT0912877A patent/AT373567B/de not_active IP Right Cessation
- 1977-12-21 GB GB53334/77A patent/GB1592267A/en not_active Expired
- 1977-12-21 BE BE183668A patent/BE862106A/xx unknown
- 1977-12-21 CA CA293,609A patent/CA1107938A/en not_active Expired
- 1977-12-21 ES ES465278A patent/ES465278A1/es not_active Expired
- 1977-12-22 JP JP15505677A patent/JPS5379797A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0424687U (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATA912877A (de) | 1983-06-15 |
| CA1107938A (en) | 1981-09-01 |
| IT1113264B (it) | 1986-01-20 |
| DE2658124C3 (de) | 1982-05-06 |
| BE862106A (fr) | 1978-04-14 |
| JPS5379797A (en) | 1978-07-14 |
| DE2658124A1 (de) | 1978-07-06 |
| AT373567B (de) | 1984-02-10 |
| GB1592267A (en) | 1981-07-01 |
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| FR2375153B1 (ja) | 1983-04-29 |
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| DE2658124B2 (de) | 1981-07-30 |
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