روش بارش و فرآیند واکنش شیمیایی هیدروکسید آلومینیوم

آلومینا از بوکسیت بوسیله فرآیند بایر شسته شدن قلیایی غلیظ در دمای بالا برای به دست آوردن محلول غلیظ آلومینات سدیم تولید می شود. Al در محلول بایر به شکل یون لیگاند [Al (OH) 4] است که ناپایدار است و در اثر هیدرولیز به هیدروکسید آلومینیوم رسوب می‌کند. واکنش به شرح زیر است:

هیدروکسید آلومینیوم رسوب شده ممکن است کریستالی یا کلوئیدی باشد، بسته به شرایط بارش، از جمله ترکیب مشروب مادر، دما و وجود یا عدم وجود دانه های کریستالی. محلول معمولی بایر حاوی Al2O380kg/m3، نسبت Na2O/Al2O3 (اشاره به نسبت مولی، همان زیر است) بین 1.5 ~ 2.5، رقت ساده یا خنک کننده فقط می تواند هیدروکسید آلومینیوم کلوئیدی دریافت کند، جداسازی و شستشو دشوار است. در عمل، دانه های کریستال را برای کمک به جداسازی کریستال اضافه می کنند که معمولاً به آن "جداسازی دانه" می گویند. عمل این است که کریستال‌های جدید 5-150 میکرومتر هیدروکسید آلومینا در چرخه قبلی را به‌عنوان دانه‌های کریستالی، بسیار زیاد در چرخه کریستالیزاسیون جدید، خنک و آهسته به مدت 4 روز به هم بزنید تا کریستال‌های هیدروکسید آلومینا با دانه درشت به دست آیند. در مرحله اولیه بارش، سرعت تبلور متناسب با سطح بذر است. هم زدن موثر ضروری است، در غیر این صورت دانه های ریز تمایل به ادغام و کاهش سرعت تبلور دارند. حدود 70 درصد آلومینیوم را می توان با هم زدن در دمای 25 تا 35 درجه به مدت 36 ساعت متبلور کرد. اجزای خاصی مانند نمک های آهن، وانادیوم و کلسیم محلول بر کریستالیزاسیون اثر منفی دارند و اغلب به عنوان بازدارنده یا خنثی شناخته می شوند. این بازدارنده ها باید به سطوح پایین تجویز شده محدود شوند تا از سرعت تبلور لازم اطمینان حاصل شود. هیدروکسید آلومینیوم رسوب شده در کف مخزن ته نشین می شود و پس از فیلتراسیون و شستشو به محصولات اکسید آلومینیوم کلسینه می شود. مشروب مادر تبخیر شد و به چگالی 1.45 کیلوگرم در متر{19}} تغلیظ شد، سپس به شستشو برگشت.

روش دیگر برای متبلور کردن هیدروکسید آلومینیوم از محلول غلیظ آلومینات سدیم، خنثی کردن پایه اضافی با عبور دی اکسید کربن، که معمولاً به عنوان "کسر کربن" شناخته می شود، معمولاً در دمای 70 درجه است. واکنش خنثی سازی مرتبط به شرح زیر است: