Abstract
A new process for the production of high purity ${\alpha}-Al_2O_3$ from ammonium aluminium sulfate solution abtained through the sulfation of low grade bauxite ore with $(NH_4)_2SO_4$, and leaching of the sulfated product was investigated. This process is consisted of solvent extraction for Fe component removal from ammonium aluminum sulfate solution and homogeneous precipitation of Al containing precipitate from the refined ammonium aluminium sulfate solution by using urea as precipitator. The optimum conditions of solvent extraction with Alamine 336 as extractant were shaking time of 4min, organic phase ratio to aqueous phase of 0.25. The types of precipitation products from this precipitation were amorphous alumina gel, pseudo-boehmite and crystalline boehmite in the lower temperature of $100^{\circ}C$, in the range from $125^{\circ}C$ to $150^{\circ}C$, and above $150^{\circ}C$, respectively. And also amorphous alumina gel hydrate in $1000^{\circ}C$ and crystalline boehmite in $1250^{\circ}C$ were tranfered to ${\alpha}-Al_2O_3$, respectively. This alumina was identified as ${\alpha}-Al_2O_3$ of purity 99.7%.
$(NH_4)_2SO_4$와 저품위 bauxite의 황산화 반응에 따라 얻어진 ammonium aluminium sulfate로부터 수열균일침전을 통해 무정형 alumina gel수화물 및 결정형 boehmite를 합성하고 이로 부터 고순도 $Al_2O_3$를 제조하는 새로운 공정 개발을 시도하였다. 이 공정은 ammonium aluminium sulfate용액 중의 Fe 성분을 제거하기 위한 용매추출공정과 정제된 ammonium aluminium sulfate용액으로부터 균일침전에 의한 Al 함유 침전물의 생성에 관한 것으로 이루어져 있다. 추출제 Alamine 336에 의한 적절한 용매추출조건은 shaking time 4분, 수상에 대한 유기상의 비 0.25였다. Urea를 이용한 수열균일 침전반응은 Al 함유용액 중의 Al에 대한 urea의 당량비 6.0의 조건에서 반응온도 $100^{\circ}C$ 이하에서는 무정형 alumina gel 수화물, $120^{\circ}C$ 이상 $150^{\circ}C$ 이하에서는 pseudo boehmite 그리고 $150^{\circ}C$ 이상에서는 결정형 boehmite가 합성되었다. 이 합성된 무정형 alumina gel 수화물은 소성시간 2시간, 소성온도 $1000^{\circ}C$ 이상에서 그리고 결정형 boehnite는 소성시간 2시간, 소성온도 $1250^{\circ}C$ 이상에서 ${\alpha}-Al_2O_3$로 전이되며 얻어진 ${\alpha}-Al_2O_3$의 순도는 99.97%의 고순도였다.
(Dept. of Chem. Eng., College of Eng., Dankook Univ.)