Abstract

Phase relations in the system AlF3–Al2O3–H2O–HF have been investigated between 400° and 700°C using sealed gold tubes and conventional hydrothermal techniques. Stable crystalline assemblages synthesized include (1) Al2F6−y(OH)y·nH2O (pyrochlore structure) + corundum (or diaspore), (2) Al2F6−y(OH)y·nH2O, (3) AlF3−x(OH)x (α-AlF3 structure) + Al2F6−y(OH)y·nH2O, 4) AlF2(OH) (β-AlF3 structure) + Al2F6−y(OH)y·nH2O, (5) AlF2(OH) + corundum, (6) AlF2(OH) + AlF3−x(OH)x, (7) AlF3−x(OH)x + corundum, and (8) AlF3−x(OH)x. Compositions of solids were determined using XRD methods after calibration with results of electron-microprobe analyses. The maximum thermal stability of Al2F6−y(OH)y·nH2O is 575°C in assemblages with AlF2(OH) or corundum, and 435°C in the presence of AlF3−x(OH)x. AlF2(OH) replaces Al2F6−y(OH)y·nH2O in assemblages synthesized above these temperatures and, in turn, decomposes to AlF3−x(OH)x above 625°C. Al2F6−y(OH)y·nH2O hydrolyzes with decreasing temperature in the F-deficient portion of the system and with increasing temperature in the F-rich portion of the system, with the result that the range of Al2F6−y(OH)y·nH2O compositions on the join AlF3–Al(OH)3 contracts from almost 15 mol.% Al(OH)3 at 400°C to a single composition, 58 mol.% Al(OH)3, at 575°C.

Abstract

Les relations de phases du système AlF3–Al2O3–H2O–HF ont fait l’objet d’études entre 400° et 700°C par techniques hydrothermales conventionnelles et avec tubes en or scellés. Parmi les assemblages cristallins synthétiques stables, on trouve (1) Al2F6−y(OH)y·nH2O (structure de type pyrochlore) + corindon (ou diaspore), (2) Al2F6−y(OH)y·nH2O, (3) AlF3−x(OH)x (structure de α-AlF3) + Al2F6−y(OH)y·nH2O, 4) AlF2(OH) (structure de β-AlF3) + Al2F6−y(OH)y·nH2O, (5) AlF2(OH) + corindon, (6) AlF2(OH) + AlF3−x(OH)x, (7) AlF3−x(OH)x + corindon, et (8) AlF3−x(OH)x. La composition des phases solides a été établie par diffraction X après calibrage faisant usage des résultats obtenus avec une microsonde électronique. Le maximum de stabilité thermique de Al2F6−y(OH)y·nH2O est 575°C dans les assemblages avec AlF2(OH) ou corindon, et 435°C en présence de AlF3−x(OH)x. La phase AlF2(OH) remplace Al2F6−y(OH)y·nH2O dans les assemblages synthésisés au delà de cette température et, à son tour, elle se décompose en AlF3−x(OH)x au delà de 625°C. La phase Al2F6−y(OH)y·nH2O se hydrolyse à mesure que diminue la température dans la portion déficitaire en F du système, et avec une augmentation de la température dans la portion riche en F du système, avec comme résultat que l’intervalle de compositions de Al2F6−y(OH)y·nH2O dans le sous-système AlF3–Al(OH)3 diminue de presque 15% Al(OH)3 (base molaire) à 400°C à une seule composition, 58% Al(OH)3, à 575°C.

(Traduit par la Rédaction)

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