Metodele de preparare a aluminei sunt împărțite în principal în două categorii pe baza formei cristalului țintă și a cerințelor de aplicare: producție la scară industrială{0}}și personalizare de laborator/funcționalizată. Căile de bază includ purificarea procesului Bayer, transformarea fazei de calcinare la temperatură înaltă-, sinteza sol-gelului și sinteza hidrotermală.
Principalul curent industrial: Proces Bayer + Proces de calcinare (producție pe scară largă de -Al₂O₃)
Aceasta este sursa de aproximativ 95% din alumina din lume și este potrivită pentru extragerea aluminei de înaltă-puritate din bauxită.
Prelucrarea materiilor prime: bauxita este zdrobită și leșiată cu o soluție de hidroxid de sodiu la temperatură înaltă{0}, pentru a genera aluminat de sodiu solubil. Impuritățile sunt separate ca noroi roșu.
Descompunerea cristalelor semințelor: Semințele de hidroxid de aluminiu sunt adăugate la soluția purificată de aluminat de sodiu, iar soluția este răcită și agitată pentru a precipita hidroxidul de aluminiu.
Conversie prin calcinare: hidroxidul de aluminiu este calcinat la 950–1200 de grade, deshidratat și transformat în pulbere stabilă de -Al₂O₃. Mărimea particulelor și morfologia produsului (de exemplu, sferică sau coloană) pot fi controlate prin reglarea temperaturii, aditivilor (cum ar fi fluorurile) și a metodelor de măcinare.
Metode obișnuite de preparare a -Al₂O₃ (alumină activată)
-alumina de tip este utilizată pe scară largă în cataliză și adsorbție datorită suprafeței sale specifice ridicate și structurii poroase. Precursorii săi sunt adesea boehmite sau boehmite.
Calcinarea boehmitei: Boehmite (AlOOH) este calcinat la 400–600 de grade pentru a se deshidrata și a forma -Al₂O₃. Temperatura excesivă o va transforma direct în θ sau fază.
Precipitații chimice: Sărurile de aluminiu, cum ar fi nitratul de aluminiu, sunt folosite ca materii prime. Se adaugă amoniac sau bicarbonat de amoniu pentru a genera precipitat de Al(OH)₃, care este apoi spălat, uscat și calcinat la aproximativ 500 de grade pentru a obține -Al₂O₃.
Metoda sol-gel: alcoxizii de aluminiu (cum ar fi izopropoxidul de aluminiu) sunt hidrolizați pentru a forma un sol, care este apoi gelificat, uscat și calcinat pentru a obține -puritate ridicată -Al₂O₃ cu o structură poroasă controlabilă, potrivită pentru pulberi la scară nanometrică.
Metoda de carbonizare: CO₂ este barbotat într-o soluție de aluminat de sodiu (NaAlO₂) pentru a genera boehmit, care este apoi calcinat pentru a obține -Al₂O₃. Această metodă este cu costuri reduse-și potrivită pentru producția industrială-la scară largă.
