Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2023(14))

монофазный оксид алюминия (> 99 % a -A I 2 O 3 ) высокой химической чистоты (содержание AhOs > 99,9 % мас.) с дисперсным составом в пределах 1^5 мкм и насыпной плотностью 95^98 % от физической востребован в производстве оптической, электрической и конструкционной керамики [3, 4]. Одним из перспективных путей решения данной проблемы может быть вовлечение в переработку по ранее предложенной сернокислотной технологии нефелинового концентрата в качестве алюминиевого сырья [5]. Получаемые по данному методу алюмоаммониевые квасцы (ААК) могут быть использованы в качестве прекурсора оксида алюминия, однако такие физико-химические свойства последнего, как дисперсный состав и морфология, будут зависеть от условий кристаллизации ААК, а среди примесей всё ещё будет присутствовать значительное содержание щелочных элементов и сульфат-иона. В этом случае с точки зрения решения задачи получения высокочистого оксида алюминия рационально его получение через применение дополнительной стадии синтеза промежуточного соединения — гидроксокарбоната алюминия-аммония (ammonium aluminum carbonate hydroxide, AACH) [6, 7], так как, помимо более глубокой очистки от примесей, в этом случае становится возможным регулирование дисперсного и морфологического составов продукта, что подтверждается данными работ [8-10]. Исследования, проведенные в данном направлении, показали, что синтез AACH может быть выполнен из гидратированного оксида алюминия (ГОА) полученного методом твердофазной аммонизации ААК [11, 12]. Последующая термообработка AACH, синтезированного из ГОА, при температуре 1000 °С приводит к образованию субмикронных частиц a-Al 2 O 3 изометрического габитуса (рис. 1), в отличие от образцов, полученных в аналогичных условиях из гиббсита и байерита [13]. Методом атомной- абсорбционной спектрометрии (AAnalyst 400) было установлено, что содержание суммы щелочных элементов (в пересчете на оксиды N a 2 O + K 2 O) в получаемом a-A hO 3 не превышает 0,02 % мас., что позволяет считать синтезированный корунд достаточно качественным для получения высокотехнологической керамики [14]. Подобным образом может быть получен и оксид иттрия: с помощью гидротермального синтеза и термообработки такого соединения, как двойной карбонат иттрия-аммония N H Y (C O 3 ) 2 H 2 O [15]. Кроме того, поскольку синтез AACH и N H Y (C O 3 ) 2 H 2 O происходит в схожих условиях, становится возможным получение прекурсоров шихты иттрий-алюминиевого граната (Y 3 AI 5 O 12 , YAG), обладающей малым размером частиц (рис. 2) и температурой кристаллизации 929 °C, протекающей исключительно по пути образования монофазного YAG (рис. 3) [16]. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 4. С. 134-138. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 134-138. Рис. 1. СЭМ-изображение a-Al 2 O3, полученного Рис. 2. СЭМ-изображение продуктов прокаливания термообработкой AACH [13] смеси двойных аммониевых карбонатов алюминия и иттрия [16] Вы воды Представленные результаты демонстрируют эффективность использования двойных карбонатных прекурсоров для получения как индивидуальных оксидов алюминия и иттрия, так и смеси благодаря © Яковлев К. А., Майоров Д. В., 2023 135