Na indústria de refratários, os termos "alumina calcinada" e "alumina ativada" são palavras da moda, pois se tornaram importantes matérias-primas sintéticas para refratários, especialmente em alguns refratários monolíticos de alto-desempenho. No entanto, há ambiguidade em relação à distinção entre os dois e se a terminologia é apropriada.
Primeiramente é importante esclarecer o que é alumina calcinada, utilizada em materiais refratários. É o produto obtido pela calcinação do hidróxido de alumínio ou da alumina industrial a uma determinada temperatura, convertendo-o parcial ou quase totalmente em -Al2O3. A calcinação refere-se ao aquecimento do material a uma determinada temperatura para causar uma reação de decomposição, resultando na perda de água de cristalização ou componentes voláteis. Em termos gerais, qualquer óxido de alumínio obtido pelo aquecimento de hidróxido de alumínio para remover a água de cristalização, mesmo que seja um estado de transição antes do -Al mais termodinamicamente estável2O3, como -Al2O3ou θ-Al2O3, é considerada alumina calcinada, comumente conhecida como alumina industrial ou alumina comercial.
O termo "alumina ativada" tem dois significados. A alumina usada em aplicações não{1}}refratárias, como dessecantes, adsorventes e catalisadores, costuma ser chamada especificamente de "alumina ativada". Este material sólido poroso e altamente disperso possui uma grande área superficial específica. Sua superfície microporosa possui propriedades necessárias à catálise, como adsorção, atividade superficial e excelente estabilidade térmica. Portanto, é amplamente utilizado como catalisador e suporte de catalisador em reações químicas. Este tipo de alumina ativada é normalmente produzido a partir de dois tipos de matérias-primas: -Al₂O₃, obtido por aquecimento e desidratação de gibbsita ou byerita. A outra é a pseudo{8}}boemita, produzida a partir de aluminatos, sais de alumínio ou ambos. Obviamente, este tipo de alumina ativada não é adequada para uso em refratários. A alumina ativada para refratários deve atender aos seguintes requisitos:
1) ser alumina calcinada com -Al₂O₃ como fase cristalina primária;
2) têm um tamanho de cristal primário até o nível submícron;
3) possuem uma morfologia de grãos e distribuição de tamanho propícia ao empacotamento fechado.
Este termo, originalmente cunhado por Almatis, significa alumina reativa. Suas características são a capacidade de controlar a distribuição do tamanho das partículas na faixa submícron e sua melhor sinterabilidade. Sua atividade é medida por sua sinterabilidade: o pó de alumina ultrafino é prensado em pellets e sinterizado a uma temperatura específica, como 1.540 graus, por um período de tempo. Quanto mais próxima a densidade aparente do corpo sinterizado de alumina resultante se aproximar da densidade teórica de -Al₂O₃, maior será sua atividade. No Japão, a alumina ativada é simplesmente chamada de "alumina de fácil-sinterização". A chamada-alumina ativada é simplesmente um tipo específico de alumina calcinada que possui cristais menores do que as matérias-primas disponíveis comercialmente, tornando-a mais fácil de sinterizar.
Obviamente, quanto menor o tamanho do cristal primário da alumina calcinada usada em materiais refratários, maior será sua área superficial específica e maior será sua atividade de sinterização. Após moagem completa para quebrar os aglomerados, o diâmetro médio pode ser usado para caracterizar o tamanho do cristal primário. Por exemplo, o diâmetro médio (D50) das aluminas ativadas CT3000SG, RG4000 e CL370 da Almatis é normalmente 0,5 μm, 0,6 μm e 2,5 μm, respectivamente. Em contraste, o valor D50 típico da alumina calcinada convencional é frequentemente superior a 3μm.
O termo "atividade" é um termo relativo. Atualmente, não existe um limite superior universalmente aceito para o tamanho de partícula que se qualifica como "ativo", e a maioria das avaliações é baseada em critérios qualitativos ou semi{1}}quantitativos. A sinterabilidade depende de múltiplos fatores, incluindo área superficial específica, diâmetro médio, formato de partícula e distribuição de tamanho de partícula, e não deve ser julgada apenas pelo tamanho de partícula. Ao discutir micropós de -Al₂O₃, a indústria parece acostumada a interpretar a alumina calcinada como inativa, o que implica que ela é calcinada em temperaturas mais altas e tem tamanhos de cristal maiores. No entanto, usar o termo coletivo “alumina calcinada” para se referir a uma parte específica da alumina, enquanto se refere a outra parte como “alumina ativada”, não é rigoroso nem científico. Parâmetros técnicos devem ser utilizados para caracterizar a atividade e outras propriedades dos micropós de alumina.
