Рекуперація, властивості та застосування монодисперсного порошку альфа-оксиду алюмінію, одержаного з відходів сапфірового виробництва

        Важливе місце в наукових дослідженнях та розробках фірми „Технокристал”, що спеціалізується на промисловому вирощуванні кристалів сапфіру (a-Al2O3), займає екологія виробництва. В процесі механічної обробки об’ємних монокристалів сапфіру (a-Al2O3), вирощених методами Кіропулоса, Чохральского та Вернейля, з метою виготовлення діелектричних підкладок для гетероепітаксії кремнію (КНС-структур) та нітридних сполук, на базі яких виготовляють надяскраві білі та кольорові світлодіоди, оптичні вікна, світловоди, годинникові скельця, дозатори лікарських рідких препаратів та хімічно агресивних рідин тощо, утворюються відходи – суміш  органічних і неорганічних сполук із вмістом до 70–80 % основної фази (a-Al2O3) у вигляді полідисперсного порошку. 
       З метою створення екологічно чистого безвідходного виробництва кристалів сапфіру важливим є вилучення корисного продукту (порошку ?-Al2O3) із цих відходів та його подальше використання як сировини для вирощування кристалів, в стоматологічному матеріалознавстві в якості інгредієнта пломб та для нанесення монофазних просвітлюючих і захисних діелектричних покритів.
       В доповіді приведено технологічний процес поетапної очистки відходів від залишків абразивних та мастильних матеріалів [1,2]. На першому етапі здійснювали висушування відходів на повітрі. На другому етапі – очищення проводили спочатку концентрованою сульфатною кислотою, після чого одержаний продукт промивали дистильованою водою до відсутності в промивних водах її аніонів, а потім його обробляли концентрованою нітратною кислотою для видалення обвугленої органіки, яка залишилась у взірці, і знову промивали дистильованою водою до відсутності в промивних водах NO3–-іонів. Фінішну обробку здійснювали при використанні флуоридної кислоти з наступним промиванням взірця дистильованою водою до відсутності в промивних водах F–-іонів. Рекуперований з відходів альфа-оксид алюмінію представлений індивідуальною порошкоподібною фазою білого кольору з середнім розміром частинок 3 мкм. За своєю природою одержаний порошок є монодисперсним порошком сапфіру, який зберігає усі фізико-хімічні властивості останнього: високу механічну міцність, фізичну, хімічну і біологічну  індиферентність та інші.
       Монодисперсний порошок альфа-оксиду алюмінію високої чистоти та дисперсності після таблетування і спікання може бути використаний для реутилізації (рециклу), тобто повторного вирощування об’ємних монокристалів a-Al2O3 з широкими можливостями легування з рівномірним і контрольованим розподілом домішки по всьому об’єму монокристала. Крім цього одержаний порошок можна використовувати в якості основного інгредієнту пломбувального складу у стоматології [3,4], а також для одержання монофазних просвітлюючих та діелектричних захисних плівок a-Al2O3 [5].
 
Література
1. Спосіб одержання оксиду алюмінію. Патент України на винахід № 33255. Блецкан Д.І., Трапезнікова Л.В., Тюпа О.І., Пекар Я. М. Опуб. 16.06.2003. Бюл. № 6. 
2. Спосіб рекуперації монодисперсного сапфіру. Патент України на винахід № 42356. Блецкан Д.І., Трапезнікова Л.В. Опуб. 16.08.2004. Бюл. № 8.  
3. Інгредієнт стоматологічних матеріалів і спосіб його одержання. Патент України на винахід № 34362. Блецкан Д.І., Трапезнікова Л.В. Опуб. 15.12.2003. Бюл. № 12.  
4. Пломбувальний матеріал. Патент України на винахід № 46529. Блецкан Д.І., Трапезнікова Л.В., Блецкан В.Т. Опуб. 15.06.2005. Бюл. № 6.  
5. Матеріал для одержання тонких плівок оксиду алюмінію. Патент України на винахід           № 43952. Блецкан Д.І., Трапезнікова Л.В., Блецкан О.Д., Тюпа О.І. Опуб. 15.01.2004. Бюл. №1.
 
Рекуперація, властивості та застосування монодисперсного порошку альфа-оксиду алюмінію, одержаного з відходів сапфірового виробництва / Блецкан Д.І., Трапезнікова Л.В., Лук’янчук О.Р., Пекар Я.М. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф., 4–7 жовтня 2006 р.: тези допов. – Вінниця, 2006. – С. 53.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”,  4-7 жовтня, 2006 р. 
Вінницький національний технічний університет
Секція 1 “Техногенно-екологічна безпека України і прогнозування ризиків. Переробка та утилізація промислових і побутових відходів”.
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet