Los métodos de preparación de alúmina se dividen principalmente en dos categorías según la forma del cristal objetivo y los requisitos de la aplicación: producción a escala industrial-y personalización funcionalizada/de laboratorio. Las vías principales incluyen la purificación del proceso Bayer, la transformación de fase de calcinación a alta-temperatura, la síntesis de sol-gel y la síntesis hidrotermal.
Corriente principal industrial: Proceso Bayer + Proceso de calcinación (producción a gran-escala de -Al₂O₃)
Esta es la fuente de aproximadamente el 95 % de la alúmina del mundo y es adecuada para extraer alúmina de alta-pureza de la bauxita.
Procesamiento de materias primas: la bauxita se tritura y se lixivia con una solución de hidróxido de sodio a alta-temperatura para generar aluminato de sodio soluble. Las impurezas se separan en forma de barro rojo.
Descomposición de los cristales de semilla: Se añaden semillas de hidróxido de aluminio a la solución de aluminato de sodio purificada, y la solución se enfría y se agita para precipitar el hidróxido de aluminio.
Conversión de calcinación: el hidróxido de aluminio se calcina a 950-1200 grados, se deshidrata y se convierte en polvo estable de -Al₂O₃. El tamaño de partícula y la morfología del producto (por ejemplo, esférica o en columna) se pueden controlar ajustando la temperatura, los aditivos (como los fluoruros) y los métodos de molienda.
Métodos comunes de preparación de -Al₂O₃ (alúmina activada)
La alúmina tipo - se usa ampliamente en catálisis y adsorción debido a su alta superficie específica y estructura porosa. Sus precursores suelen ser la boehmita o la boehmita.
Calcinación de boehmita: La boehmita (AlOOH) se calcina a 400-600 grados para deshidratarla y formar -Al₂O₃. Una temperatura excesiva la transformará directamente en θ o fase.
Precipitación química: Como materia prima se utilizan sales de aluminio como el nitrato de aluminio. Se añade amoníaco o bicarbonato de amonio para generar un precipitado de Al(OH)₃, que luego se lava, se seca y se calcina a unos 500 grados para obtener -Al₂O₃.
Método sol-gel: los alcóxidos de aluminio (como el isopropóxido de aluminio) se hidrolizan para formar un sol, que luego se gelifica, se seca y se calcina para obtener -Al₂O₃ de alta-pureza con una estructura de poros controlable, adecuado para polvos a nanoescala.
Método de carbonización: se burbujea CO₂ en una solución de aluminato de sodio (NaAlO₂) para generar boehmita, que luego se calcina para obtener -Al₂O₃. Este método es de bajo costo-y adecuado para la producción industrial a gran-escala.
