ホーム > 特許ランキング > Ａｌｍａｔｉｓ ＧｍｂＨ
特表2023-518222高純度アルミニウム一水和物およびα－アルミナの製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-28
(54)【発明の名称】高純度アルミニウム一水和物およびα－アルミナの製造方法
(51)【国際特許分類】
C01F 7/447 20220101AFI20230421BHJP
C01F 7/441 20220101ALI20230421BHJP
【ＦＩ】
C01F7/447
C01F7/441
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022555630
(86)(22)【出願日】2021-03-12
(85)【翻訳文提出日】2022-11-11
(86)【国際出願番号】 EP2021056339
(87)【国際公開番号】W WO2021180924
(87)【国際公開日】2021-09-16
(31)【優先権主張番号】20162967.2
(32)【優先日】2020-03-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522363494
【氏名又は名称】アルマティス ゲー・エム・ベー・ハー
【氏名又は名称原語表記】Ａｌｍａｔｉｓ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｇｉｕｌｉｎｉｓｔｒａｓｓｅ ２， ６７０６５ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】トビアス フリュー
(72)【発明者】
【氏名】マリウス バウアー
(72)【発明者】
【氏名】ヴォルフラム ヨット． リンゲンベアク
【テーマコード（参考）】
4G076
【Ｆターム（参考）】
4G076AA02
4G076AA21
4G076AB02
4G076AB06
4G076BA12
4G076BA38
4G076BB01
4G076BB08
4G076BC07
4G076BC08
4G076BD01
4G076BD02
4G076BD04
4G076CA02
4G076CA26
4G076CA36
4G076FA02
4G076FA08
(57)【要約】
本発明は、アルミニウム一水和物の製造方法であって、ｉ）アルミナ原料をエチレンジアミン四酢酸と混合して、原料混合物を得る工程、およびｉｉ）該原料混合物を水熱処理に付す工程を含み、その際、該原料混合物のｐＨが少なくとも８である、方法に関する。得られたアルミニウム一水和物は、低純度の原料から出発しているが、優れた純度を示し、か焼して高純度のα－アルミナを得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の工程：－ アルミナ原料をエチレンジアミン四酢酸と混合して、原料混合物を得る工程、および
－ 前記原料混合物を水熱処理に付す工程
を含み、その際、前記原料混合物のｐＨが少なくとも８である、アルミニウム一水和物の製造方法。
【請求項2】
前記原料混合物のｐＨが、少なくとも９、より好ましくは少なくとも１０、特に１０～１２の範囲、最も好ましくは１０～１１の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項3】
前記原料混合物が、アンモニアを含有し、その際、前記アルミナ原料とアンモニアとの質量比が、１００：１～１０：１、特に５０：１～１０：１である、請求項１または２記載の方法。
【請求項4】
前記原料混合物が、アンモニアを含有し、その際、前記アルミナ原料の含有量に対するアンモニアの含有量が、１．２５質量％～３．７０質量％の範囲である、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項5】
前記アルミナ原料が、製錬グレードアルミナ、前処理（浸出）製錬グレードアルミナ、化学グレードアルミナ、前処理（浸出）化学グレードアルミナ、遷移アルミナ、およびアルミニウム三水和物から選択される、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項6】
前記アルミナ原料と前記エチレンジアミン四酢酸との質量比が、５０：１～２０：１、任意に４０：１～２０：１である、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項7】
前記原料混合物が、水酸化アンモニウムをさらに含む、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項8】
前記原料混合物が、過酸化水素、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムをさらに含む、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項9】
前記原料混合物の固体化合物と前記原料混合物の液体化合物との質量比が、１：１～１：２の範囲であり、かつ／または前記水熱処理中の温度が、１５０℃～２６０℃の範囲であり、かつ／または前記水熱処理中の水熱圧力が、１バール～３００バール、特に１バール～５０バールの範囲であり、かつ／または前記水熱処理が、１～１００時間行われ、かつ／または前記原料混合物が、前記水熱処理中に撹拌される、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項10】
請求項１から９までのいずれか１項記載の方法に従ってアルミニウム一水和物を調製し、次いで前記アルミニウム一水和物をか焼してα－アルミナを得ることを含む、α－アルミナの製造方法。
【請求項11】
前記アルミニウム一水和物の不純物レベルが、９９．９質量％～９９．９９質量％である、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項12】
アルミニウム一水和物の製造における、特に水熱処理における、エチレンジアミン四酢酸の使用。
【請求項13】
前記アルミニウム一水和物が、水熱処理に付される原料混合物から得られ、その際、前記水熱処理前の前記原料混合物のｐＨが、少なくとも８であり、好ましくは少なくとも９であり、より好ましくは１０～１１の範囲にあり、前記原料と前記エチレンジアミン四酢酸との質量比が、５０：１～２０：１、任意に４０：１～２０：１である、請求項１２記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
説明
本発明は、水熱処理を使用して低純度アルミナ原料から高純度アルミニウム一水和物（例えば、ベーマイトおよび／またはダイアスポア）および高純度α－アルミナを製造する方法に関する。さらに、錯化剤の使用が記載されている。
本発明は、水熱処理を使用して低純度アルミナ原料から高純度アルミニウム一水和物（例えば、ベーマイトおよび／またはダイアスポア）および高純度α－アルミナを製造する方法に関する。さらに、錯化剤の使用が記載されている。
【0002】
水熱処理を用いたベーマイトの製造は、当該技術分野で公知である。欧州特許第０３０４７２１号明細書には、ｐＨ５以下またはｐＨ８以上の水性媒体中で、０．０２μｍより細かいベーマイト種粒子の存在下で、ベーマイトに水熱的に変換可能な前駆体化合物を自生圧力下で加熱することを含む、微結晶ベーマイト製品の製造方法が開示されている。前駆体として、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムまたはアルミニウムアルコキシドを使用することができる。水熱処理後、微結晶のベーマイトが得られる。中国特許出願公開第１１０３５７１３５号明細書には、水酸化アルミニウムおよび超微細な水酸化アルミニウムの種結晶を使用して、これらをアンモニアと混合するリチウム電池セパレータ用アルミナを製造する方法が教示されている。しかしながら、双方の方法とも技術的に複雑であり、高価な種粒子を多量に必要とする。
【0003】
先行技術に鑑み、本発明の基礎となる課題は、低純度（不純物）、したがって、より安価な原料および最小量の技術装置を用いて高純度のアルミニウム一水和物を製造する、より安価で容易に制御可能な方法を提供することである。本発明のさらなる課題は、錯化剤の特定の使用を提供することである。
【0004】
上記見出しの問題に対する解決策は、独立請求項に記載されている。従属請求項は、本発明の有利な実施形態を含む。
【0005】
したがって、上記見出しの課題は、ベーマイトおよび／またはダイアスポアなどのアルミニウム一水和物の製造方法であって、アルミナ原料を、窒素含有錯化剤、酢酸およびクエン酸から選択される錯化剤と混合して原料混合物を得る工程と、原料混合物を水熱処理に付す工程とを含む方法により解決される。驚くべきことに、水熱処理前のアルミナ原料への特定の錯化剤の添加のために、製造されたアルミニウム一水和物の純度が著しく改善され得ることが見出された。
【0006】
したがって、本発明の重要な第１の態様は、以下の工程：
－ アルミナ原料をエチレンジアミン四酢酸と混合して、原料混合物を得る工程、および
－ 該原料混合物を水熱処理に付す工程
を含み、その際、該原料混合物のｐＨが少なくとも８である、アルミニウム一水和物の製造方法に関する。
－ アルミナ原料をエチレンジアミン四酢酸と混合して、原料混合物を得る工程、および
－ 該原料混合物を水熱処理に付す工程
を含み、その際、該原料混合物のｐＨが少なくとも８である、アルミニウム一水和物の製造方法に関する。
【0007】
先行技術では、簡単かつ効率的な方法において、（低純度の）原料を使用して、高純度のアルミニウム一水和物（またはアルミニウム一水和物のか焼時にα－アルミナ）を製造することができ、その際、水熱処理に付された原料混合物中でエチレンジアミン四酢酸が使用され、その原料混合物のｐＨが少なくとも８であるということは認識されていなかった。
【0008】
特に、純度９９．８％以下、特に純度９９．６％以下のアルミナ原料を使用する場合、本発明の方法を実施した後のアルミニウム一水和物の純度は、少なくとも９９．９０％、好ましくは９９．９９％までである。アルミナ原料に含まれ、本発明の方法で除去できる代表的な不純物としては、Ｎａ２Ｏ、ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｎＯ、ＣｕＯ、Ｇａ２Ｏ３およびＢｅＯが挙げられる。このような不純物は、しばしばアルミナ原料の粒子や凝集体に吸蔵されている。本発明では、９９．８％以下の純度、特に９９．６％以下の純度を有するアルミナ原料を、「低純度」アルミナ原料と呼ぶ。本発明の好ましい実施形態では、処理前の原料の純度（例えば、製錬所グレードのアルミナまたはアルミニウム水和物）と本明細書に記載の方法によって得られるアルミニウム一水和物生成物とを比較できるようにするために、すべての純度値は、Ａｌ２Ｏ３ベースで報告されている。
【0009】
このように、「アルミナ原料をエチレンジアミン四酢酸と混合し、原料混合物を得る」という工程によって、本明細書の開示から明らかな通り、アルミナ原料を含むだけでなく、エチレンジアミン四酢酸、さらに任意で他の成分も含む原料混合物が調製される。原料混合物（すなわち、水熱処理に付す前）のｐＨは、少なくとも８である。
【0010】
水熱処理中、これは典型的には圧力および昇温下でオートクレーブ中で行われ、アルミナ原料は、再結晶化して、熱力学的により安定な相を形成する。本発明の錯化剤を用いる場合、水熱処理中に錯形成および任意で溶解を行うことによって不純物の除去が可能になり、そしてこの不純物は、水熱処理が終了し、反応混合物が冷却された後に得られた生成物を、濾過、洗浄、乾燥することによって容易に分離することができ、それによって少なくとも９９．９０％の純度を有する高純度アルミニウム一水和物が得られることが認められた。高純度アルミニウム一水和物は、最終的に乾燥することができる。
【0011】
本発明の方法は、特定の追加の方法工程を必要とせず、単に、アルミナ原料に窒素含有錯化剤、酢酸およびクエン酸から選択される錯化剤を添加し、水熱処理を行うことによって原料混合物を調製することを必要とするのみであり、その際、錯化剤は単独で使用してもよいし、または２種以上の錯化剤を組み合わせて使用することもできる。上記見出しの錯化剤、特に窒素含有錯化剤は、当該技術分野でよく知られており、低コストで入手可能である。窒素含有錯化剤は、概して無毒であるため、その使用は容易であり、特定の予防措置を必要としない。本発明の方法は、容易に制御可能であり、短い処理時間で実施することができるので、本発明の方法のコストは低い。
【0012】
原料混合物のｐＨは、好ましくは少なくとも８、より好ましくは少なくとも９、さらにより好ましくは少なくとも１０に設定され、それによって驚くべきことに、得られるアルミニウム一水和物の純度を高めることができる。９９．９９％という並外れた高純度を得る観点から、原料混合物のｐＨは、特に１０～１２の範囲に設定され、最も好ましくは１０～１１の範囲に設定される。本明細書で使用される「原料混合物のｐＨ」とは、水熱処理前、すなわち原料混合物を水熱処理に付す前の原料のｐＨを指す。
【0013】
不純物の溶解性を改善し、水熱処理中のアルミナ原料の再結晶化を促進するために、原料混合物は、好ましくはアンモニアを含有し、その際、アルミナ原料とアンモニアとの質量比は、好ましくは１００：１～１０：１、特に５０：１～１０：１である。アンモニアは、水溶液として使用することができる。例として、２５質量％のアンモニア水溶液を調製して、原料混合物に添加することができる。アンモニアは、好ましくは、１００ｇのアルミナ原料に対して２２ｇの純粋なアンモニアの量で使用することができる。
【0014】
驚くべきことに、原料混合物がアンモニアを含有し、アルミナ原料の含有量に対するアンモニアの含有量が１．２５質量％～３．７０質量％の範囲であると好ましいことがさらに判明した。
【0015】
アルミナ原料は、低コストで容易に入手できることから、好ましくは、製錬グレードアルミナ、化学グレードアルミナ、遷移アルミナ（すなわち、λ－アルミナ、δ－アルミナ、η－アルミナ、θ－アルミナ、κ－アルミナ、ρ－アルミナおよびχ－アルミナ）、ならびにアルミニウム三水和物から選択される。これらのうち、製錬グレードアルミナ、化学グレードアルミナ、遷移アルミナ（すなわち、λ－アルミナ、δ－アルミナ、η－アルミナ、θ－アルミナ、κ－アルミナ、ρ－アルミナおよびχ－アルミナ）ならびにアルミニウム三水和物、特に製錬グレードアルミナまたはアルミニウム三水和物が、特に好ましい。上記見出しの原料の粉砕物を使用することは、処理時間の短縮の観点から特に好ましい。また、これらの粉砕物を使用することは、純度の向上にも寄与し得る。したがって、粉砕後の上記見出しの原料の粉砕物のＤ５０粒子径は、好ましくは０．１μｍ～１００μｍの範囲、より好ましくは１μｍ～４５μｍの範囲である。「アルミナ原料」という用語は、本明細書では、アルミニウム三水和物を含む、上記の原料を包含するように用いられている。したがって、「アルミナ原料」という用語は、本明細書では、アルミニウム一水和物（およびアルミニウム一水和物のか焼時のα－アルミナ）の調製に適した任意の原料を定義するために、「原料」または「アルミニウム一水和物の調製のための原料」の同義語として用いられている。
【0016】
本発明では、本明細書に記載のアルミニウム一水和物の調製方法において、好ましくは少なくとも１つの電子供与性窒素を含む少なくとも窒素含有錯化剤の群からの特定の錯化剤の使用が、非常に有利であることが判明した。
【0017】
したがって、窒素含有錯化剤は、好ましくはエチレンジアミン四酢酸であり、このことは、驚くべきことに、低純度の出発物質（アルミナ原料）から出発する場合であっても、Ｎａ（Ｎａ２Ｏとして計算）、Ｆｅ（Ｆｅ２Ｏ３として計算）および／またはＣａ（ＣａＯとして）などの不純物の量が非常にわずかな、本明細書に記載の、極めて高いレベルの純度を有するアルミニウム一水和物（またはα－アルミナ）の調製方法において特に有利であることが判明している。驚くべきことに、エチレンジアミン四酢酸は、原料混合物の酸性とアルカリ性とのバランスをとるようであり、本明細書に記載されているように、低純度のアルミナ原料から出発する単純で直接的な方法で高純度のアルミニウム一水和物を得ることを可能にしている。エチレンジアミン四酢酸の二ナトリウム塩は、最も一般的に使用されている錯化剤の１つであるが、純粋なエチレンジアミン四酢酸は、特に少なくともｐＨ８、好ましくは少なくともｐＨ９で、より好ましくはｐＨ１０～１２、最も好ましくはｐＨ１０～１１の範囲内で、より良い結果をもたらし、総Ｎａ２Ｏ濃度を増加させないことが判明した。
【0018】
さらに、不純物は、アルミナ原料と錯化剤（特にエチレンジアミン四酢酸）との質量比が、５０：１～２０：１である場合に、原料混合物から最もよく分離され得ることが判明した。アルミニウム一水和物の不純物レベルの改善に関しては、錯化剤の量が多いほど、著しく良好な結果が得られるというものではなかった。しかしながら、錯化剤の量が少ないほど、不純物レベルは高くなる。１０００ｇのアルミナ原料に対して２０～３０ｇの錯化剤を使用することが、特に好ましいことが判明した。上記のように、本発明の好ましい実施形態によれば、錯化剤は、エチレンジアミン四酢酸である。本発明の一実施形態によれば、アルミナ原料と錯化剤（特にエチレンジアミン四酢酸）との質量比は、原料混合物（水熱処理に付される）に使用されるアルミナ原料の乾燥質量および原料混合物中に存在する錯化剤（特にエチレンジアミン四酢酸）の乾燥質量に基づいて（すなわち、好ましくは、一般に１質量％未満、例えば、約０．５質量％以下である材料の残存水分を比率計算に入れずに）算出される。
【0019】
さらなる好ましい実施形態によれば、原料混合物は、水酸化アンモニウムを含む。理論に束縛されるものではないが、水酸化アンモニウムは、特にアンモニアと組み合わせると緩衝剤として機能するようであり、水酸化アンモニウムを添加をすることで、所望のｐＨ値を容易に維持することができる。これにより、不純物の溶解性が高まり、アルミナの再結晶化が高速で進行しやすくなる。
【0020】
原料混合物は、原料混合物のｐＨ値を（ｐＨ８超またはｐＨ９超に、特にｐＨ１０～１１の範囲内に）バランス／調整するために、必要に応じて、さらに酸を含んでもよく、その際、酸は、特に、塩酸、リン酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、フッ化水素酸およびカルボン酸からなる群から選択され、カルボン酸は、好ましくは、炭酸、ギ酸およびプロピオン酸から選択される。驚くべきことに、これらの酸のうちの１種またはそれらの混合物の添加が、Ｎａ２ＯおよびＣａＯのより効率的な還元に寄与することが判明した。
【0021】
原料混合物は、さらに好ましくは、過酸化水素、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを含む。それにより、ｐＨ値をより容易に調整することができる。
【0022】
調製されるアルミニウム一水和物の純度を向上させる観点から、原料混合物の固体化合物と原料混合物の液体化合物との質量比が１：１～１：２の範囲であると、さらに有利である。
【0023】
製造されるアルミニウム一水和物の高純度の観点から、水熱処理中の温度を１５０℃～２６０℃の範囲内に設定することが、さらに好ましい。より高い温度でも効果はあるが、温度を高く設定するほど、よりコストがかかる方法となる。温度を低く設定するほど、再結晶化が遅くなる。温度を１５０℃～２６０℃の範囲内に設定すると、すべての有利な効果のバランスがとれ、製品の純度の観点から良い結果が得られる。
【0024】
水熱処理中の圧力は、特に制限されず、最大値は、使用される容器の安定性に依存することになる。しかしながら、水熱処理中の水熱圧力が１バール～３００バール、特に１バール～５０バールの範囲であると、良好な反応速度およびコスト効率を達成することができる。
【0025】
より好ましくは、水熱処理は１～１００時間実施される。
【0026】
水熱処理中の反応は、好ましくは水熱処理中に原料混合物を撹拌することによって加速することができる。
【0027】
本発明のさらなる態様として、上記の方法に従って得られたアルミニウム一水和物をか焼する、α－アルミナの製造方法が提供される。か焼は、７００℃超、より具体的には８００℃超、最も具体的には９００～１５００℃の間の温度で実施することができる。加えて、か焼は、電気、ガスまたは他の燃焼炉／キルン（連続または周期的）で行うことができ、滞留／保持時間は柔軟である。か焼パラメータは、好ましくは、α－アルミナの特定の結晶サイズおよび表面積を調整するために設定される。製造される所望の製品に応じて、一次結晶サイズは、好ましくは０．１～６μｍであり、比表面積は、０．１～５０ｍ２／ｇであり、その際、粒度分布は、ＤＩＮ ＥＮ ７２５／Ｔ５に従って測定され、表面積は、ＩＳＯ ９２２７に従って測定される。高純度アルミニウム一水和物の使用により、α－アルミナも高純度を示す。
【0028】
本発明のさらなる態様は、アルミニウム一水和物の調製における、特に水熱処理におけるエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）の使用に関する。本発明のさらなる態様は、アルミニウム一水和物が、水熱処理に付される原料混合物から得られ、水熱処理前の原料混合物のｐＨが、少なくとも８、好ましくは少なくとも９、より好ましくは１０～１２の範囲、最も好ましくは１０～１１の範囲にあり、原料とエチレンジアミン四酢酸との質量比が、５０：１～２０：１、任意に４０：１～２０：１である、前述の使用に関する。
【0029】
本発明のさらなる態様として、ベーマイトおよび／またはダイアスポアなどのアルミニウム一水和物の製造における、特に水熱処理における、窒素含有錯化剤、酢酸およびクエン酸から選択される錯化剤とアンモニアとの組み合わせの使用が開示されている。特定の錯化剤をアンモニアと組み合わせて使用すると、製造されるアルミニウム一水和物の純度が向上する。
【0030】
本発明の以下の実施形態も、本明細書に開示されている：
１． アルミニウム一水和物の製造方法であって、以下の工程：
－ アルミナ原料を、窒素含有錯化剤、酢酸およびクエン酸から選択される錯化剤と混合して、原料混合物を得る工程、および
－ 該原料混合物を水熱処理に付す工程
を含む、方法。
２． 原料混合物のｐＨが、少なくとも５、好ましくは少なくとも８、より好ましくは少なくとも９、さらにより好ましくは少なくとも１０であり、その際、原料混合物のｐＨが、最も好ましくは１０～１１の範囲である、実施形態１記載の方法。
３． 原料混合物が、アンモニアを含有し、その際、アルミナ原料とアンモニアとの質量比が、１００：１～１０：１である、実施形態１または２記載の方法。
４． 原料混合物が、アンモニアを含有し、その際、アルミナ原料の含有量に対するアンモニアの含有量が、１．２５質量％～３．７０質量％の範囲である、実施形態１から３までのいずれかに記載の方法。
５． アルミナ原料が、製錬グレードアルミナ、前処理（浸出）製錬グレードアルミナ、化学グレードアルミナ、前処理（浸出）化学グレードアルミナ、遷移アルミナ、およびアルミニウム三水和物から選択される、実施形態１から４までのいずれかに記載の方法。
６． 窒素含有錯化剤が、少なくとも１つの電子供与性窒素を含み、その際、窒素含有錯化剤が、特にニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩、１，２－シクロヘキシレンジアミン四酢酸、ジ－エチレントリアミン五酢酸、ビス（アミノエチル）－グリコールエーテル－Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’－四酢酸、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）－エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ，Ｎ’－三酢酸三ナトリウム塩、トリエチレンテトラミン六酢酸、Ｎ，Ｎ－ビス（カルボキシメチル）－Ｌ－グルタミン酸四ナトリウム、Ｌ－グルタミン酸、Ｎ－Ｎ－二酢酸四ナトリウム塩ＧＬＤＡ、エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ’－ビス（２－ヒドロキシフェニル酢酸）、エチレンジアミン、２－（２－アミノエチルアミノ）エタノール、ジエチレントリアミン、ジエチレンテトラミン、イミノジアセテート、トリエチレンテトラミン、トリアミノトリエチルアミン、ビス（サリチリデン）エチレンジアミン、エチレンジアミノトリアセテート、１，４，７，１０－テトラアザシクロドデカン－１，４，７，１０－テトラアセテート、ジメチルグリオキシム、８－ヒドロキシキノリン、２，２’－ビピリジンおよび１，１０－フェナンスロリンから特に選択される、実施形態１から５までのいずれかに記載の方法。
７． 窒素含有錯化剤が、エチレンジアミン四酢酸である、実施形態１から６までのいずれかに記載の方法。
８． アルミナ原料と窒素含有錯化剤との質量比が、５０：１～２０：１である、実施形態１から７までのいずれかに記載の方法。
９． 原料混合物が、水酸化アンモニウムをさらに含む、実施形態１から８までのいずれかに記載の方法。
１０． 原料混合物が、酸をさらに含み、その際、酸が、特に、塩酸、リン酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、フッ化水素酸およびカルボン酸からなる群から選択され、その際、カルボン酸が、好ましくは、炭酸、ギ酸およびプロピオン酸から選択される、実施形態１から９までのいずれかに記載の方法。
１１． 原料混合物が、過酸化水素、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムをさらに含む、実施形態１から１０までのいずれかに記載の方法。
１２． 原料混合物の固体化合物と原料混合物の液体化合物との質量比が、１：１～１：２の範囲であり、かつ／または水熱処理中の温度が、１５０℃～２６０℃の範囲であり、かつ／また水熱処理中の水熱圧力が、１バール～３００バール、特に１バール～５０バールの範囲であり、かつ／または水熱処理が、１～１００時間行われ、かつ／または原料混合物が、水熱処理中に撹拌される、実施形態１から１１までのいずれかに記載の方法。
１３． 実施形態１から１２までのいずれか１つに記載の方法に従って得られた、アルミニウム一水和物をか焼する工程を含む、α－アルミナの製造方法。
１４． α－アルミナの純度レベルが、９９．８質量％～９９．９９質量％である、実施形態１３記載の方法。
１５． アルミニウム一水和物の製造における、特に水熱処理における、窒素含有錯化剤、酢酸およびクエン酸から選択される、錯化剤の使用。
１． アルミニウム一水和物の製造方法であって、以下の工程：
－ アルミナ原料を、窒素含有錯化剤、酢酸およびクエン酸から選択される錯化剤と混合して、原料混合物を得る工程、および
－ 該原料混合物を水熱処理に付す工程
を含む、方法。
２． 原料混合物のｐＨが、少なくとも５、好ましくは少なくとも８、より好ましくは少なくとも９、さらにより好ましくは少なくとも１０であり、その際、原料混合物のｐＨが、最も好ましくは１０～１１の範囲である、実施形態１記載の方法。
３． 原料混合物が、アンモニアを含有し、その際、アルミナ原料とアンモニアとの質量比が、１００：１～１０：１である、実施形態１または２記載の方法。
４． 原料混合物が、アンモニアを含有し、その際、アルミナ原料の含有量に対するアンモニアの含有量が、１．２５質量％～３．７０質量％の範囲である、実施形態１から３までのいずれかに記載の方法。
５． アルミナ原料が、製錬グレードアルミナ、前処理（浸出）製錬グレードアルミナ、化学グレードアルミナ、前処理（浸出）化学グレードアルミナ、遷移アルミナ、およびアルミニウム三水和物から選択される、実施形態１から４までのいずれかに記載の方法。
６． 窒素含有錯化剤が、少なくとも１つの電子供与性窒素を含み、その際、窒素含有錯化剤が、特にニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩、１，２－シクロヘキシレンジアミン四酢酸、ジ－エチレントリアミン五酢酸、ビス（アミノエチル）－グリコールエーテル－Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’－四酢酸、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）－エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ，Ｎ’－三酢酸三ナトリウム塩、トリエチレンテトラミン六酢酸、Ｎ，Ｎ－ビス（カルボキシメチル）－Ｌ－グルタミン酸四ナトリウム、Ｌ－グルタミン酸、Ｎ－Ｎ－二酢酸四ナトリウム塩ＧＬＤＡ、エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ’－ビス（２－ヒドロキシフェニル酢酸）、エチレンジアミン、２－（２－アミノエチルアミノ）エタノール、ジエチレントリアミン、ジエチレンテトラミン、イミノジアセテート、トリエチレンテトラミン、トリアミノトリエチルアミン、ビス（サリチリデン）エチレンジアミン、エチレンジアミノトリアセテート、１，４，７，１０－テトラアザシクロドデカン－１，４，７，１０－テトラアセテート、ジメチルグリオキシム、８－ヒドロキシキノリン、２，２’－ビピリジンおよび１，１０－フェナンスロリンから特に選択される、実施形態１から５までのいずれかに記載の方法。
７． 窒素含有錯化剤が、エチレンジアミン四酢酸である、実施形態１から６までのいずれかに記載の方法。
８． アルミナ原料と窒素含有錯化剤との質量比が、５０：１～２０：１である、実施形態１から７までのいずれかに記載の方法。
９． 原料混合物が、水酸化アンモニウムをさらに含む、実施形態１から８までのいずれかに記載の方法。
１０． 原料混合物が、酸をさらに含み、その際、酸が、特に、塩酸、リン酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、フッ化水素酸およびカルボン酸からなる群から選択され、その際、カルボン酸が、好ましくは、炭酸、ギ酸およびプロピオン酸から選択される、実施形態１から９までのいずれかに記載の方法。
１１． 原料混合物が、過酸化水素、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムをさらに含む、実施形態１から１０までのいずれかに記載の方法。
１２． 原料混合物の固体化合物と原料混合物の液体化合物との質量比が、１：１～１：２の範囲であり、かつ／または水熱処理中の温度が、１５０℃～２６０℃の範囲であり、かつ／また水熱処理中の水熱圧力が、１バール～３００バール、特に１バール～５０バールの範囲であり、かつ／または水熱処理が、１～１００時間行われ、かつ／または原料混合物が、水熱処理中に撹拌される、実施形態１から１１までのいずれかに記載の方法。
１３． 実施形態１から１２までのいずれか１つに記載の方法に従って得られた、アルミニウム一水和物をか焼する工程を含む、α－アルミナの製造方法。
１４． α－アルミナの純度レベルが、９９．８質量％～９９．９９質量％である、実施形態１３記載の方法。
１５． アルミニウム一水和物の製造における、特に水熱処理における、窒素含有錯化剤、酢酸およびクエン酸から選択される、錯化剤の使用。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】実施例１、２、３および５の不純物レベルに関する試験結果を示す図である。
【図2】実施例４～１０の不純物レベルに関する試験結果を示す図である。
【図3】ｐＨの関数としての不純物濃度の依存性を示す図である。
【0032】
実施例
実施例１
オートクレーブ内で、約０．２５質量％の不純物（Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、ＣａＯ、Ｌｉ２ＯおよびＺｎＯ）濃度を有する５０ｇの水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）（詳細は表１を参照）を、０．５ｇのＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、１．５ｍｌの純ＮＨ３および５０ｇのＨ２Ｏと混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。反応混合物を濾過し、濾液を洗浄して乾燥させた後に、高純度のベーマイトが、４１．７５ｇの量で得られた。
実施例１
オートクレーブ内で、約０．２５質量％の不純物（Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、ＣａＯ、Ｌｉ２ＯおよびＺｎＯ）濃度を有する５０ｇの水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）（詳細は表１を参照）を、０．５ｇのＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、１．５ｍｌの純ＮＨ３および５０ｇのＨ２Ｏと混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。反応混合物を濾過し、濾液を洗浄して乾燥させた後に、高純度のベーマイトが、４１．７５ｇの量で得られた。
【0033】
不純物の低減に関する結果を、以下の表１に示し、その際、２行目は、各不純物の初期量を示す。他に定義されていない場合、表１に表示された数値は、質量％で示されている。処理前の原料（例えば、製錬グレードアルミナまたはアルミニウム水和物）の純度を、アルミニウム一水和物生成物と比較できるようにするために、すべての純度値を、Ａｌ２Ｏ３基準で報告する。
【表1】
【0034】
不純物Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＬｉ２Ｏについて、不純物レベルの大幅な低減が達成されたことが分かる。
【0035】
実施例２～１０
実施例２～１０は、ＥＤＴＡおよびＮＨ３の量を上記表１に示すように調整した以外は、実施例１と同様にして調製した。不純物Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２ＯおよびＺｎＯについて、不純物レベルの大幅な低減が達成されたことが分かる。
実施例２～１０は、ＥＤＴＡおよびＮＨ３の量を上記表１に示すように調整した以外は、実施例１と同様にして調製した。不純物Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２ＯおよびＺｎＯについて、不純物レベルの大幅な低減が達成されたことが分かる。
【0036】
上記の表１より、さらに、アンモニア含有量を６ｍｌから１０ｍｌに増加させても（実施例９および１０を参照）、さらなる改善、すなわち不純物のさらなる低減には至らず、代わりに、いくつかの不純物（Ｎａ２Ｏ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ）がわずかに増加したことが分かる。
【0037】
図１では、実施例１、２、３および５の不純物レベルに関する試験結果が比較されており、ＥＤＴＡの量の影響の概要が示されている。実施例１は、ＥＤＴＡ含有量が最も少ない（５０ｇのアルミナ原料－Ａｌ（ＯＨ）３当たり０．５ｇのＥＤＴＡ：アルミナ原料：ＥＤＴＡ質量比＝１００：１）である。実施例２は、５０ｇのアルミナ原料当たり１ｇのＥＤＴＡを含有し、これは５０：１のアルミナ原料：ＥＤＴＡ質量比に相当する。実施例３は、５０ｇのアルミナ原料当たり１．２ｇのＥＤＴＡを含有し、これは４２．７：１のアルミナ原料：ＥＤＴＡ質量比に相当する。実施例５は、５０ｇのアルミナ原料当たり１．５ｇのＥＤＴＡを含有し、これは３３．３：１のアルミナ原料：ＥＤＴＡ質量比に相当する。アルミナ原料と窒素含有錯化剤との質量比が５０：１～２０：１の範囲であれば、最良の試験結果が得られることが分かる。ＥＤＴＡの量が多くなると著しくコストが増加するが、不純物レベルはさらに著しく低下しない。
【0038】
図２では、実施例４～１０の不純物レベルに関する試験結果が比較されており、ＮＨ３の量の影響の概要が示されている。実施例４では、アンモニア含有量は最も少ない（１．５ｇのアンモニアに相当する２ｍｌのアンモニア：アルミナ原料：アンモニア質量比＝３２．４：１）。実施例５では、２．３ｇのアンモニアに相当する３ｍｌのアンモニアが含有されている：アルミナ原料：アンモニア質量比＝２１．６：１。実施例６では、２．７ｇのアンモニアに相当する３．５ｍｌのアンモニアが含有されている：アルミナ原料：アンモニア質量比＝１８．５：１。実施例７では、３．１ｇのアンモニアに相当する４ｍｌのアンモニアが含有されている：アルミナ原料：アンモニア質量比＝１６．２：１。実施例８では、３．５ｇのアンモニアに相当する４．５ｍｌのアンモニアが含有されている：アルミナ原料：アンモニア質量比＝１４．４：１。実施例９では、４．６ｇのアンモニアに相当する６ｍｌのアンモニアが含有されている：アルミナ原料：アンモニア質量比＝１０．８：１。実施例１０では、７．７ｇのアンモニアに相当する６ｍｌのアンモニアが含有されている：アルミナ原料：アンモニア質量比＝６．５：１。
【0039】
アルミナ原料とアンモニアとの質量比が１００：１～１０：１の範囲であれば、不純物の優れた低減効果が得られることが分かる。アンモニアの量が多くなっても、不純物レベルにさらに大きな影響を与えない。
【0040】
実施例１１
８μｍのＤ５０を有する出発物質としてアルミニウム三水和物を用いて、実施例１と同様にして、実施例１１を調製した。アルミニウム三水和物を、１．１ｇのＥＤＴＡおよび４．５ｍｌのＮＨ３と混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で２４時間行った。高純度のベーマイトが得られ、これを濾過し、洗浄し、乾燥させた。
８μｍのＤ５０を有する出発物質としてアルミニウム三水和物を用いて、実施例１と同様にして、実施例１１を調製した。アルミニウム三水和物を、１．１ｇのＥＤＴＡおよび４．５ｍｌのＮＨ３と混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で２４時間行った。高純度のベーマイトが得られ、これを濾過し、洗浄し、乾燥させた。
【0041】
不純物の低減に関する結果を、以下の表２に示し、その際、２行目は、各不純物の初期量を示し、最終行は、水熱処理後の不純物測定の結果を示す。他に定義されていない場合、表２に表示された数値は、質量％で示されている。処理前の原料（例えば、製錬グレードアルミナまたはアルミニウム水和物）の純度を、アルミニウム一水和物生成物と比較できるようにするために、すべての純度値を、Ａｌ２Ｏ３基準で報告する。
【表2】
【0042】
不純物Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、Ｇａ２ＯおよびＢｅＯについて、不純物レベルの大幅な低減が達成されたことが分かる。
【0043】
実施例１２
８４μｍの粒子径を有し、出発物質として５μｍの粒子径を有する製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１と同様にして、実施例１２を調製した。製錬グレードアルミナを、１．５ｇのＥＤＴＡおよび６ｍｌのＮＨ３と混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で６０時間行った。高純度のベーマイトが得られ、これを濾過し、洗浄し、乾燥させた。
８４μｍの粒子径を有し、出発物質として５μｍの粒子径を有する製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１と同様にして、実施例１２を調製した。製錬グレードアルミナを、１．５ｇのＥＤＴＡおよび６ｍｌのＮＨ３と混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で６０時間行った。高純度のベーマイトが得られ、これを濾過し、洗浄し、乾燥させた。
【0044】
不純物の低減に関する結果を、以下の表３に示す。他に定義されていない場合、表３に表示された数値は、質量％で示されている。処理前の原料（例えば、製錬グレードアルミナまたはアルミニウム水和物）の純度を、アルミニウム一水和物生成物と比較できるようにするために、すべての純度値を、Ａｌ２Ｏ３基準で報告する。
【表3】
【0045】
不純物Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯおよびＣａＯについて、不純物レベルの大幅な低減が達成されたことが分かる。
【0046】
実施例１３
製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１２と同様にして、実施例１３を調製した。試料Ａは、浸出しなかった。試料Ｂは、ＨＣｌ／水混合液で浸出した。ＥＤＴＡを１．５ｇの量で添加し、ＮＨ３を６ｍｌの量で非浸出の製錬グレードアルミナ試料Ａおよび浸出した製錬グレードアルミナ試料Ｂに添加した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。得られたベーマイトを、濾過し、洗浄し、乾燥させた。
製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１２と同様にして、実施例１３を調製した。試料Ａは、浸出しなかった。試料Ｂは、ＨＣｌ／水混合液で浸出した。ＥＤＴＡを１．５ｇの量で添加し、ＮＨ３を６ｍｌの量で非浸出の製錬グレードアルミナ試料Ａおよび浸出した製錬グレードアルミナ試料Ｂに添加した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。得られたベーマイトを、濾過し、洗浄し、乾燥させた。
【0047】
不純物の低減に関する結果を、以下の表４に示す。他に定義されていない場合、表４に表示された数値は、質量％で示されている。処理前の原料（例えば、製錬グレードアルミナまたはアルミニウム水和物）の純度を、アルミニウム一水和物生成物と比較できるようにするために、すべての純度値を、Ａｌ２Ｏ３基準で報告する。
【0048】
実施例１４
同じ製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１３と同様にして、実施例１４を調製した。試料Ｃは、浸出しなかった。試料Ｄは、ＨＣｌ／水混合液で浸出した。ＥＤＴＡを添加しなかったが、ＮＨ３を６ｍｌの量で非浸出の製錬グレードアルミナ試料Ｃに添加し、製錬グレードアルミナ試料Ｄを浸出させた。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。得られたベーマイトを、濾過し、洗浄し、乾燥させた。
同じ製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１３と同様にして、実施例１４を調製した。試料Ｃは、浸出しなかった。試料Ｄは、ＨＣｌ／水混合液で浸出した。ＥＤＴＡを添加しなかったが、ＮＨ３を６ｍｌの量で非浸出の製錬グレードアルミナ試料Ｃに添加し、製錬グレードアルミナ試料Ｄを浸出させた。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。得られたベーマイトを、濾過し、洗浄し、乾燥させた。
【0049】
不純物の低減に関する結果を、以下の表４に示す。他に定義されていない場合、表４に表示された数値は、質量％で示されている。処理前の原料（例えば、製錬グレードアルミナまたはアルミニウム水和物）の純度を、アルミニウム一水和物生成物と比較できるようにするために、すべての純度値を、Ａｌ２Ｏ３基準で報告する。
【0050】
実施例１５
同じ製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１３と同様にして、実施例１５を調製した。試料Ｅは、浸出しなかった。試料Ｆは、ＨＣｌ／水混合液で浸出した。ＥＤＴＡを１．５ｇの量で添加したが、ＮＨ３は添加しなかった。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。得られたベーマイトを、濾過し、洗浄し、乾燥させた。
同じ製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１３と同様にして、実施例１５を調製した。試料Ｅは、浸出しなかった。試料Ｆは、ＨＣｌ／水混合液で浸出した。ＥＤＴＡを１．５ｇの量で添加したが、ＮＨ３は添加しなかった。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。得られたベーマイトを、濾過し、洗浄し、乾燥させた。
【0051】
不純物の低減に関する結果を、以下の表４に示す。他に定義されていない場合、表４に表示された数値は、質量％で示されている。処理前の原料（例えば、製錬グレードアルミナまたはアルミニウム水和物）の純度を、アルミニウム一水和物生成物と比較できるようにするために、すべての純度値を、Ａｌ２Ｏ３基準で報告する。
【表4】
【0052】
表４の試験結果から分かるように、ＥＤＴＡおよびＮＨ３を添加することで（試料ＡおよびＢ）、不純物の低減の観点から最も良好な試験結果が得られる。しかしながら、ＥＤＴＡのみの添加でも（試料ＥおよびＦ）、表４に示した不純物の低減は良好である。試料ＦのＦｅ２Ｏ３の不純物レベルが、わずかに増加しているだけである。しかしながら、Ｎａ２ＯおよびＣａＯの不純物濃度は、著しく低減されている。ＮＨ３の添加により（試料ＣおよびＤを参照）、Ｎａ２Ｏは低減するが、Ｆｅ２Ｏ３およびＣａＯの不純物レベルは高い。
【0053】
実施例１６
実施例１６は、ＥＤＴＡを１．５ｇの量で添加し、ＮＨ３を６ｍｌの量で添加した製錬グレードアルミナ原料の試料Ｇ～Ｖのソーダ不純物レベルの試験結果を示す。水熱処理を、撹拌せずに、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で行った。得られたベーマイトを、濾過し、洗浄し、乾燥させた。試料Ｇ～Ｖは、したがって同じ温度であるが、異なる時間にわたり処理されていた。加えて、製錬グレードアルミナ原料試料Ｇ～ＶのＤ５０は、以下の表５に概略を示すように変化した。
実施例１６は、ＥＤＴＡを１．５ｇの量で添加し、ＮＨ３を６ｍｌの量で添加した製錬グレードアルミナ原料の試料Ｇ～Ｖのソーダ不純物レベルの試験結果を示す。水熱処理を、撹拌せずに、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で行った。得られたベーマイトを、濾過し、洗浄し、乾燥させた。試料Ｇ～Ｖは、したがって同じ温度であるが、異なる時間にわたり処理されていた。加えて、製錬グレードアルミナ原料試料Ｇ～ＶのＤ５０は、以下の表５に概略を示すように変化した。
【表5】
【0054】
表５から、ＥＤＴＡおよびＮＨ３の添加は、ソーダ不純物レベルの低減に有利な効果があったことが分かる。また、Ｄ５０が高いほど、ソーダ不純物レベルの低減効果が低いことも分かる。ソーダ低減の特別な改善は、２～１５μｍの範囲のＤ５０に対して得られる可能性がある。また、表５の試験結果から、１８～４８時間の水熱処理によってソーダ不純物レベルの優れた低減効果が得られ、６０時間の処理時間では、さらなる有利な効果が得られなかったことも分かる。
【0055】
実施例１７
出発物質として４．５μｍの粒子径（Ｄ５０）を有する製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１と同様にして、実施例１７を調製した。５０ｇの製錬グレードアルミナを、１００ｍｌの水ならびに異なる量のＥＤＴＡおよびＮＨ３と、表６に示すように混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。高純度のベーマイトが得られ、これを濾過し、洗浄し、乾燥させた。
出発物質として４．５μｍの粒子径（Ｄ５０）を有する製錬グレードアルミナ（ＳＧＡ）原料を用いて、実施例１と同様にして、実施例１７を調製した。５０ｇの製錬グレードアルミナを、１００ｍｌの水ならびに異なる量のＥＤＴＡおよびＮＨ３と、表６に示すように混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で４８時間行った。高純度のベーマイトが得られ、これを濾過し、洗浄し、乾燥させた。
【0056】
不純物の低減に関する結果を、以下の表６に示す。他に定義されていない場合、表６に表示された数値は、質量％で示されている。処理前の原料（例えば、製錬グレードアルミナまたはアルミニウム水和物）の純度を、アルミニウム一水和物生成物と比較できるようにするために、すべての純度値を、Ａｌ２Ｏ３基準で報告する。
【表6】
【0057】
実施例１８
出発物質として８μｍの粒子径を有するアルミニウム水和物原料を用いて、実施例１と同様にして、実施例１８を調製した。５０ｇのアルミニウム水和物を、１００ｍｌの水ならびに異なる量のＥＤＴＡおよびＮＨ３と、表７に示すように混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で２４時間行った。高純度のベーマイトが得られ、これを濾過し、洗浄し、乾燥させた。
出発物質として８μｍの粒子径を有するアルミニウム水和物原料を用いて、実施例１と同様にして、実施例１８を調製した。５０ｇのアルミニウム水和物を、１００ｍｌの水ならびに異なる量のＥＤＴＡおよびＮＨ３と、表７に示すように混合した。水熱処理を、撹拌しながら、１９０℃、１２バールの水蒸気圧で２４時間行った。高純度のベーマイトが得られ、これを濾過し、洗浄し、乾燥させた。
【0058】
不純物の低減に関する結果を、以下の表７に示す。他に定義されていない場合、表７に表示された数値は、質量％で示されている。処理前の原料（例えば、製錬グレードアルミナまたはアルミニウム水和物）の純度を、アルミニウム一水和物生成物と比較できるようにするために、すべての純度値を、Ａｌ２Ｏ３基準で報告する。
【表7】
【0059】
材料の精製における原料混合物のｐＨ（すなわち水熱処理前に測定）の重要性は、ＳＧＡおよびアルミニウム水和物について、それぞれ表６および表７から分かる。８以下の低いｐＨの混合物は、ある程度まで精製されるが、重大な不純物、特にＮａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、およびＣａＯを効果的に低減するためには、少なくとも８、好ましくは少なくとも９のｐＨが必要である。さらに、表６は、異なる量の錯化剤の存在の効果を示す。すべての不純物の好ましいレベルへの最適な低減（すなわち、この例では＜０．０１０％のＮａ２Ｏ、＜０．００５％のＦｅ２Ｏ３および＜０．００１５％のＣａＯ）が、（アルミナ）原料とＥＤＴＡとの質量比について５０：１～２０：１以内の範囲、任意に４０：１～２０：１に相当する、１．５ｇのＥＤＴＡを添加する場合のみ認められる。
【0060】
ｐＨの関数としての不純物濃度の依存性を、上記の表７の試料１８／１～１８／４について図３にグラフで示す。Ｆｅ２Ｏ３およびＣａＯの不純物については、全体の濃度が低いため、異なるスケールが使用されている（図の右側）。ＥＤＴＡを含有する原料混合物のｐＨが８超であることの非常に有利な効果は、図３から容易に分かる。
【0061】
異なる量のＥＤＴＡの効果を、以下の表８に示すように、Ｎａ２Ｏ不純物レベルへの効果について追加の実験／試料でさらに試験した。このように、ＥＤＴＡの量は、試料１８／５では０．５ｇのみ、試料１８／６では１ｇのみであった。その結果、１．５ｇのＥＤＴＡを有する試料１８／４との比較から分かるように、Ｎａ２Ｏ不純物レベルの低減は劣っていた。
【表8】
【図1】
【図2】
【図3】
【国際調査報告】