CA1103462A - Cyclic process for the production of metallurgically pure alumina - Google Patents

Cyclic process for the production of metallurgically pure alumina

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CA1103462A
CA1103462A CA269,979A CA269979A CA1103462A CA 1103462 A CA1103462 A CA 1103462A CA 269979 A CA269979 A CA 269979A CA 1103462 A CA1103462 A CA 1103462A
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residue
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CA269,979A
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Joseph Cohen
Alain Adjemian
Pierre Maurel
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Rio Tinto France SAS
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Aluminium Pechiney SA
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Abstract

Procédé cyclique d'obtention d'alumine de pureté métallurgique par attaque sulfurique d'une matière silicoalumineuse contenant du titane et du fer et dépourvue de composés alcalins, le dit procédé comportant la précipitation d'un sulfate acide d'aluminium puis de chlorure d'aluminium à partir de la solution résultant de l'attaque sulfurique et l'extraction du titane et du fer séparément des stériles siliceux.Cyclic process for obtaining alumina of metallurgical purity by sulfuric attack of a silicoaluminous material containing titanium and iron and devoid of alkaline compounds, the said process comprising the precipitation of an acid sulfate of aluminum then chloride of aluminum from the solution resulting from the sulfuric attack and the extraction of titanium and iron separately from siliceous waste rock.

Description

346~

La présente invention concerne un procédé permettant 1'obtension d'alumine de pureté métallurgique, c'est-à-dire contenant moins de 0,03 % de Fe203, moins de 0,5 % de Na20 ou ~ -' de K20, moins de 0,003 % de Til par attaque sulfurique d'une matière silico-alumineuse contenant du titane, du fer et moins de 0,1 % de K20.
On a proposé depuis longtemps l'attaque sulfurique d'une matière alumineuse pour en extraire l'alumine a On peut, par exemple, citer le brevet français 574~983 ASSEEV, dans lequel on proposait d'attaquer un minerai par l'acide sulfurique, de traiter la solution résultante par l'acide chlorhydrique et de décomposer par la chaleur de chlorure d'aluminium hexahydraté ainsi formé.
Cependant, ce document ne donnait aucune indication sur les moyens à employer pour éliminer les impuretés qui accompagnent l'aluminium dans le minerai et qui sont très diverses d'un minerai à l'autre.
Dans des documents ultérieurs , par exemple dans le brevet français no.l.558.347 du 25 octobre 1967,et le brevet ca-nadien no.989.626,la demanderesse a proposé des procédés cycliques dans chacun desquels sont décrits des moyens pour éliminer certai-nes impuretés. Dans les brevets francais qui viennent d'êtrecités, le fer et le potassium sont éliminés pour la plus grande partie sous forme d'un sulfate double ferrique et potassique Fe2(S04)3, K2S04 ; la plus grosse partie du titane reste insoluble et se retrouve dans le résidu insoluble d'attaque.
La liqueur résultant de l'attaque ne contient qu'une faible partie du titane initial et du fer ferrique initial , elle contient aussi du fer ferreux slil en existait dans le minerai lorsque celui-ci a été soumis à l'attaque. Les procédés ainsi décrits ne permettent pas une séparation facile du -titane quand le minerai contient peu de potassium et qu'il contient une proportion élevée de ti-tane par rapport au fer.

Le procédé selon la présente demande est bien adapté
""

au traitement des matières silico-alumineuses na-turelles ou rési-duaires contenant du fer et du titane et pratiquement dépourvues de potassium: parmi ces matières on peut citer certaines bauxites siliceuses et les argiles kaoliniques, ces dernières étant caractérisées par l'existence de kaolinite comme constituant principal, par leurs teneurs très faibles en composés de métaux alcalins, sodium et potassium, ainsi que par la présence de quan-tités notables de titane et de quantités assez diverses de compo-- sés de fer.

De tels minerais ne contiennent pas les quantités de potassium nécessaires pour assurer l'élimination du fer par la voie décrite dans le brevet franc,ais no.l.558.347 et le brevet canadien no.
989.626 déjà cités; l'introduction de sulfate de potassium qui ~mettrait une telle élimination du fer n'autoriserait pas l'élimination aisée des composés titanifères solubilisés à l'attaque.
La demanderesse a constaté quelques faits dont certains sont inattendus.
Elle a d'abord constaté avec surprise que l'attaque sulfurique des matières crues de départ précédemment mentionnées peut conduire dans certaines conditions à des solutions concentrées en sulfate d'aluminium dissous, de concentration pouvant atteindre ~ -environ 150 g/l d'A1203 contenu, ce qui correspond à 10 - 12 %
d'A1203 en poids.
Elle a aussi constaté que parmi les conditions nécessai-res pour obtenir ces concentrations élevées figurent en liaison ....
l'une avec l'autre l'utilisation d'un rapport élevé entre le poids de minerai et le volume de la solution sulfurique employée et l'obtention d'une teneur relativement fai~le en acide sulfuri-que libre dans la solution résultant de l'attaque.

Elle a aussi constaté que le sulfate d'ammonium est un agent dont l'addition aux solutions d'attaque dans certaines conditions permet la précipitation du fer et du titane et leur .~i~v.~

.

34~

récupération ultérieure, le recyclage facile des ions S04 et NH4 auxquels ces métaux ont été liés pour leur précipitation jusqu'au moment de leur récupération.
La quantité de sulfate d'ammonium à introduire dans la solution d'attaque doit être en relation avec les quantités de fer et de titane solubilisées lors de l'attaque du minerai, en ce qui concerne le ~`er, on tiendra compte non seulement du fer solubilisé
à l'état ferrique, mais aussi de la portion des composés ferreux qui seront transformés en composés ferriques très solubles avant la séparation du sulfate d'aluminium.
La demanderesse a constaté que pour obtenir une élimina-tion suffisante du fer et du titane, il est nécessaire que la solution d'attaque contienne un excès de sulfate d'ammonium par rapport aux quantités stoechimetriques correspondant à la forma-tion d'un sulfate double du type Fe2(S04)3 S04~NH4)2 et d'un composé de titane comportant une mole de S04(NH4)2 pour une mole de TiO2.
Ainsi, la demanderesse presente un procédé pour le traitement de matières silico-alumineuses contenant du Ti et du Fe et moins de 0,1 % de K20 en vue de l'obtention d'alumine de pureté métallurgique, comportant une attaque sul~urique du minerai, la séparation du résidu d'attaque et de la liqueur d'attaque, les traitements du résidu d'attaque, d'abord par un lavage par déplace--ment avec ~union des eaux mères déplacées et de la liqueur d'attaque, puis le lavage à l'eau du précipité, l'obtention du AlCl AlC13, 6H20 par addition de HCl gazeux à une solution contenant du A12 (S04)3 dissous, la calcination du chlorure et le recyclaye des effluents, le traitement de la liqueur résultant du lavage du résidu d'attaque caractérisé en ce que :
la matière si~ico-alumineuse de départ est introduite en fines particules, dans une solution recyclée contenant en poids - de 49 à 59 % de H2S04 libre et 6 à 8 % de (NH4)2 S0~ et contenant ~ .

! 3 ~a ~2 : des quantités résiduelles de sulfates divers, la suspension ainsi obtenue est chauffée pendant 1 à 5 heures entre 135C et 125C, la liqueur résultant de l'attaque est concentrée et refroidie pour en précipiter un sulfate acide d'aluminium de formule (Al)2(S4)3' 0'5 H2S4' 11 . 2 ce précipit~ est, apres lavage, mis en contact avec une solution concentrée de HCl pour constituer la solution ou suspen-sion à laquelle est ajoutée de l'HCl gazeux, les eaux mères résultant de la cristrallisation du sulfate acide sont utilisées en partie pour déplacer les eaux mères imprégnant le résidu d'attaque et sont jointes pour l'autre partie à la liqueur résultant du lavage à l'eau du résidu d'attaque, le mélange de liqueur est soumis à une évaporation, puis est maintenu à 80C pendant 2 à 3 heures pour provoquer la préci-pitation d'un sulfate complexe de fer, titane et ammonium qui est ensuite décomposé en ~léments solides qui sont éliminés et en éléments gazeux qui sont recyclés.
Selon une réalisation préférée de l'invention, le procédé selon l'invention comprend: ; ;.

: - d'introduire la mati~re silico-alumineuse crue et humide conte-nant du fer et du titane et pratiquement dépourvue de potassium ;^~
dans une solution aqueuse contenant en poids de 49 à 59% d'acide sulfurique libre et de 6 ~ 8. % de sulfate d'ammonium et des quan-tités résiduelles de sulfate d'aluminium et de sulfate des divers métaux constituant de~ impuretés de la matière traitée, et de constituer ainsi ~me su~pension de fines particules de cette matière dans ladite solution, la quantité de solide par rapport au volume de la solution d'attaque étant d'autant plus élevée que 1'on recherche une teneur en sulfate d'aluminium plus élevée dans la liqueur résultant de l'attaque et étant à titre d'exem-- ple, de l'ordre de 370 kg de minerai cru à 20 % d'humidité par ,~ . . , -1~3~L~2 m de solution d'attaque pour obtenir une solution contenant 6,8 % de A1203 dissous à l'état de sulfate.
- de chauf~er entre 135 et 126C la suspension obtenue pendant 1 à 5 heures ;
- de séparer un r~sidu d'attaque imprégné d'eaux mères et une liqueur ;
- de traiter ce résidu d'attaque pour en déplacer les eaux mères au moyen d'une quantité limitée d'une solution sulfurique pauvre en alumine recyclée; puis de laver à l'eau ce résidu et obtenir d'une part un stérile et d'autre part une solution que l'on trai-tera pour en extraire les ~léments valorisables , :
- de traiter la liqueur résultant de l'attaque par concentration et refroidissement pour en précipiter un sulfate d'aluminium de formule :
A12(S04)3 . 0,5 H2S04 . 11 à 12 H20 - de mettre ce sulfate en contact avec une solution concentrée d'acide chlorhydrique pour obtenir une suspension ou une solution concentrée en aluminium:
- de traiter ce mélange par un courant d'acide chlorhydrique gazeux et ainsi précipiter du chlorure d'aluminium hexahydraté :
- de décomposer ce chlorure par la chaleur et recycler les efflu-ents gazeux , - d'utiliser une partie des eaux mères de la cristallisation du sulfate précipité pour déplacer les eaux mères du résidu d'attaque:
- de joindre l'autre partie des eaux mères de la cristallisation du sulfate ~ la li.queur de lavage du résidu siliceux , :
- de précipiter à partir de cette nouvelle liqueur au moins la partie des compos~s du fer et du titane, solubilisée lors de l'attaque, traiter par la chaleur ce précipit~ pour séparer le ``
fer et le titane cle 1'ammonium et de 1'acide sulfurique contenus dans ces composés , . - de recycler vers l'attaque la solution sulfurique obtenue apr~s - 5 ~

.. . . ..

~ 3~Z

précipitation et séparation des composés de fer et de titane ;
- de recycler l'acide sulfurique et 1'ammonium r~sultant de la décomposition des composéq de fer et de titane.
La solution employée pour l'attaque est ainsi constituée par des solution~ recyclées, contenant outre ses éléments es~en-tiels, acide sulfurique et sulfate d'ammonium, divers sulfates métallique~ dans la limite de la solubilité de chacun d'eux dans les solutions acides du cycle : les solutions dont elle résulte ont été recharg~es en H2S04 et~ou en (NH4)2S04 pour compenser les pertes d'acide sulfurique lié à d'autres métaux, par exemple, le calcium présent dans le minerai et les pertes inévitable~ dans une opération industrielle.
Il a été constaté que, contrairement ~ ce qui avait été
admis jusqu'ici lors de l'attaque de schistes ou d'argiles crus quelconques par des solutions sulfuriques concentrées, on peut obtenir à la pression ordinaire et à une te~pérature ne d~passant pas 140C des solutions contenant de fortes quantités d'alumine allant jusqu'à 12 % d'A1203 en poids.
Après séparati~n, le résidu d'attaque est traité pour ~ déplacer les eaux mères qui ont la mème composition que le liquide qui vient d'en être séparé. On utilise ~ cet effet une partie de la solution sulfurique séparés apr~s élimination de la plus gros~e partie d'un sulfate d'aluminium comme il sera décrit plus loin.
La quantité de cette solution utilis~e est peu supérieure au volume des eaux mères à éliminer. On obtient ainsi un ré~idu imprégn~ d'une solution sulfurique contenant du fer et du titane et pauvre en alumine. Ce r~sidu est lav~ eau avec obtention, d'une part d'un stérile principalement composé de produits siliceux et-d'autre part d'une solution sulfurique diluée contenant des sulfates de fer, de titane et d'aluminium~
La liqueur résultant de l'attaque, à laquelle sont mélangées les eaux mères qui imprégnaient le résidu d'attaque, u~

usuellement ~ une température de l'ordre de 100 à 120C, est sou-mise à une évaporation sous vide, puis ~ un refroidis~ement au-dessous de ~0C comme il a été décrit dans la demande de brevet canadien no. 264.018 de la D~nderesse . On ohtient ainsi un précipité d'un sulfate d'aluminium de fonmule A12(S04)3 . 0,5 H2S04, 11 ~ 12 H20 facilement s~parable de sa liqueur mère et une solution sulfurique contenant à côt~ d'une ~Eraction du sulfate d'aluminium, la plus grosse partie de~ sulfates de fer, de tltane et d'ammonium contenu~ dans la liqueur apr~s l'attaque. Le précipit~ de sulfate acide d'aluminium est mi~ en ~olution ou en suspension dans une solution chlorhydrique que l'on sature en HCl par introduction d'acide chlorhydrique gazeux.
Le chlorure d'aluminium ainsi obtenu et lavé par HCl est d'une grande pureté, équivalente à celle qui est obtenue selon des techniques antérieures qui comportent ~u moins deux cristallisations de chlorure. Il est calciné comme il a été
décrit dans le brevet ~ran~ais 1.558.347. Les liqueurs mères de la précipitation du chlorure d'aluminium sont éventuellement traitées pour en éliminer le sodium contenu et l'on obtient une solution sulfochlorhydrique dont on sépare l'acide chlorhydrique. ' On obtient finalement une solution sulfurique que l'on recycle vers l'attaque.
La liqueur mère de la cristallisation du sulfate acide, qui contient la plus ~rosse partie des sulfates de fer et de -titane dissous lors de l'attaque, est en partie utilisée pour déplacer les eaux mères qui imprègnent le r~sidu d'attaque 1P
reste est mélangé aux eaux de lavage de ce r~sidu. Cette nouvelle liqueur e~t traitée pour en extraire le fer, le titane et d'autres impuretés mineures sous forme d'un pr~cipité complexe contenant des sulfate~ doubles de fer et d'ammonium et de kitànyle et d'ammonium. On peut pour cela utiliser le procéd~ d~crit dans la demande de brevet canadien numéro 263,559.

. ~ ~ ~

. ~ --~ '3~6~

La solution r~siduaire résultant de ce traitement est jointe ~ la solution sulfurique résultant de la q~paratio~ d~
l'acide chlorhydrique : l'ensemble Ide ces solutions est recycl~
vers l'attaque. Le préci~ité contenant les sulfates doubles de far et d'ammonium et de titanyle et d'ammonium est calciné
pour en extraire l'oxyde ferrique, le bioxyde de titane et des composants gazeux, oxyde~ de soufre et ammoniac, qui sont réin-troduits dans le cycle ~ l'état d'acide sulfurique et de sulfate . d'ammonium avec 1'appoint ~ventuellement nécessaire.
Le procéd~ de l'invention est, comme on le voit, un proc~dé cyclique où l'on isole, à côte de l'alumine pure, un mélange d'oxydes de fer et de titane et o~ les consommations de réactifs, acide sulfurique, ammoniac ou sulfate ~'ammonium, acide chlorhydrique, sont extramement faibles puisque ces r~actifs sont ;~
recyclés. Les pertes principales d'acide sulfurique viennent des sulfates divers entraInées avec le résidu siliceux et des pertes mécaniques de la fabrication ; les rendeme~ts d'eXtraction de l'alumine, du fer atteignent respectivement 96, 95 % de l'alu-minium et du fer contenus dans les minerals de départ , celui du titane peut 8tre réglé à volonté en fonction de la récupération que l'on désire assurer, le reste du titane restant insoluble lors de l'attaque et se retrouvant dans le stérile , le titane mis en solution lors de l'attaque peut 8tre extrait ~ raison de 95 %.
Un mode de réalisation du procédé selon l'invention sera mieux compris en se référant à la figure 1, sans, toutefois, limiter la portée de celle-ci.
Le minerai et les solutions recyclées sont introduits dans le récipient d'attaque A. La bouillie obtenue est sépar~e en B en un gâteau Sl, et une liqueur Ll. Les eaux m~res du gâteau sont d~placées en C au moyen d'une solution ~4 dont la formation sera expliquée plus loin. Les eaux mères L2 ainsi extraites sont réunies à la solution Ll. Le gâteau r~sultant S2 ~ . , f ~3~

est lavé à l'eau en D, ce qui donne une solution L3 et un résidu S3 principalement siliceux qui est rejeté. L'ensemble des solu-tions L1 et L2 est concentré en E puis refroidi pour faire ; cristalliser en F un sulfate d'aluminium de formule
346 ~

The present invention relates to a method for Obtaining alumina of metallurgical purity, that is to say containing less than 0.03% Fe203, less than 0.5% Na20 or ~ - ' of K20, less than 0.003% of Til by sulfuric attack of a silico-aluminous material containing titanium, iron and less than 0.1% K20.
It has long been proposed that the sulfuric attack on a aluminous material to extract the alumina a We can, by example, cite French patent 574 ~ 983 ASSEEV, in which proposed to attack an ore with sulfuric acid, to treat the resulting solution with hydrochloric acid and decompose by the heat of aluminum chloride hexahydrate thus formed.
However, this document gave no indication of the means to be used to remove the impurities which accompany aluminum in the ore and which are very diverse from one ore to another.
In subsequent documents, for example in the French patent no. 1,558,347 of October 25, 1967, and the French patent nadien no.989.626, the applicant proposed cyclic processes in each of which are described means for eliminating certain our impurities. In the French patents which have just been cited, iron and potassium are eliminated for the greater part in the form of a double ferric and potassium sulfate Fe2 (SO4) 3, K2SO4; most of the titanium remains insoluble and is found in the insoluble attack residue.
The liquor resulting from the attack contains only one small part of the initial titanium and the initial ferric iron, it also contains slil ferrous iron which existed in the ore when it was attacked. The processes thus described do not allow an easy separation of the -titanium when the ore contains little potassium and it contains a high proportion of ti-tane compared to iron.

The process according to the present application is well suited ""

for the treatment of natural or aluminous silico-aluminous materials duaires containing iron and titanium and practically free potassium: among these materials we can cite certain bauxites siliceous and kaolinic clays, the latter being characterized by the existence of kaolinite as a constituent main, by their very low contents of metal compounds alkaline, sodium and potassium, as well as the presence of notable amounts of titanium and fairly diverse amounts of compound - iron seeds.

Such minerals do not contain the amounts of potassium necessary to ensure the elimination of iron by the way described in the French patent, ais no.l.558.347 and the Canadian patent no.
989,626 already cited; the introduction of potassium sulfate which ~ would such removal of iron would not allow removal easy of the titaniferous compounds dissolved on attack.
The Applicant has noted a few facts, some of which are unexpected.
First, she was surprised to find that the attack sulfuric raw materials previously mentioned under certain conditions may lead to concentrated solutions dissolved aluminum sulphate, concentration up to ~ -about 150 g / l of A1203 content, which corresponds to 10 - 12%
of A1203 by weight.
It also found that among the necessary conditions res to obtain these high concentrations are shown in conjunction ....
with each other the use of a high ratio between the weight of ore and volume of sulfuric solution used and obtaining a relatively low content of sulfuric acid only free in the solution resulting from the attack.

She also found that ammonium sulfate is a agent whose addition to attack solutions in some conditions allows the precipitation of iron and titanium and their . ~ i ~ v. ~

.

34 ~

subsequent recovery, easy recycling of S04 and NH4 ions to which these metals were bound for their precipitation until moment of their recovery.
The amount of ammonium sulfate to be introduced into the etching solution must be related to the amounts of iron and titanium solubilized during the attack on the ore, with concerns the ~ `er, we will take into account not only the solubilized iron in the ferric state, but also of the portion of ferrous compounds which will be transformed into highly soluble ferric compounds before separation of aluminum sulfate.
The Applicant has found that to obtain an elimination sufficient iron and titanium, it is necessary that the etching solution contains an excess of ammonium sulphate by compared to the stoichiometric quantities corresponding to the forma-tion of a double sulfate of the Fe2 (S04) 3 S04 ~ NH4) 2 type and of a titanium compound having one mole of SO4 (NH4) 2 per one mole of TiO2.
Thus, the plaintiff presents a process for the treatment of silico-aluminous materials containing Ti and Fe and less than 0.1% K20 in order to obtain alumina from metallurgical purity, comprising a sul ~ uric attack on the ore, the separation of the attack residue and the attack liquor, the treatments of the etching residue, first by a displacement wash--ment with ~ union of displaced mother liquors and liquor attack, then washing the precipitate with water, obtaining AlCl AlC13, 6H20 by addition of HCl gas to a solution containing dissolved A12 (S04) 3, calcining the chloride and recycling it effluents, treatment of the liquor resulting from washing attack residue characterized in that:
the material if starting ico-aluminous is introduced in fine particles, in a recycled solution containing by weight - from 49 to 59% of free H2S04 and 6 to 8% of (NH4) 2 S0 ~ and containing ~.

! 3 ~ a ~ 2 : residual amounts of various sulfates, the suspension thus obtained is heated for 1 to 5 hours between 135C and 125C, the liquor resulting from the attack is concentrated and cooled to precipitate an acidic aluminum sulfate of formula (Al) 2 (S4) 3 '0'5 H2S4' 11. 2 this precipitate is, after washing, brought into contact with a concentrated solution of HCl to constitute the solution or suspension ion to which gaseous HCl is added, the mother liquors resulting from the crystallization of acid sulfate are used in part to move the mother liquor permeating the attack residue and are attached for the other party the liquor resulting from the washing of the attack residue with water, the liquor mixture is subjected to evaporation, then is maintained at 80C for 2 to 3 hours to cause the preci-pitation of a complex sulfate of iron, titanium and ammonium which is then broken down into ~ solid elements which are eliminated and gaseous elements that are recycled.
According to a preferred embodiment of the invention, the method according to the invention comprises:; ;.

: - to introduce the raw and wet silico-aluminous material iron and titanium and practically free of potassium; ^ ~
in an aqueous solution containing by weight from 49 to 59% of acid free sulfuric and 6 ~ 8.% ammonium sulfate and quan-residual amounts of aluminum sulfate and various sulfate metals constituting ~ impurities of the treated material, and thus constitute ~ me su ~ pension of fine particles of this matter in said solution, the amount of solid compared the volume of the attack solution being all the higher we are looking for a higher aluminum sulphate content in the liquor resulting from the attack and being by way of example - full, of the order of 370 kg of raw ore at 20% moisture per , ~. . , -1 ~ 3 ~ L ~ 2 m of attack solution to obtain a solution containing 6.8% of A1203 dissolved as sulphate.
- to heat between 135 and 126C the suspension obtained during 1 to 5 hours;
- to separate an attack residue impregnated with mother liquors and a liquor;
- to treat this attack residue to displace the mother liquors using a limited quantity of a poor sulfuric solution recycled alumina; then wash this residue with water and obtain on the one hand a sterile and on the other hand a solution which is treated tera to extract the ~ recoverable elements,:
- to process the liquor resulting from the attack by concentration and cooling to precipitate aluminum sulphate therefrom formula :
A12 (S04) 3. 0.5 H2S04. 11 to 12 H20 - to put this sulfate in contact with a concentrated solution hydrochloric acid to obtain a suspension or solution aluminum concentrate:
- to treat this mixture with a current of hydrochloric acid gaseous and thus precipitate aluminum chloride hexahydrate:
- to decompose this chloride by heat and recycle the efflu-gaseous ents, - to use part of the mother liquors from the crystallization of sulfate precipitated to displace the mother liquors of the attack residue:
- to join the other part of the mother liquors of crystallization sulfate ~ the washing liquor of the siliceous residue,:
- to precipitate from this new liquor at least the part of the compounds of iron and titanium, dissolved during attack, heat treat this precipitate ~ to separate the ``
iron and titanium of ammonium and sulfuric acid contained in these compounds, . - to recycle towards the attack the sulfuric solution obtained after ~ s - 5 ~

... . ..

~ 3 ~ Z

precipitation and separation of iron and titanium compounds;
- to recycle sulfuric acid and ammonium resulting from decomposition of the iron and titanium compounds.
The solution used for the attack is thus constituted by ~ recycled solutions, containing besides its elements es ~ en-tiels, sulfuric acid and ammonium sulfate, various sulfates metallic ~ within the limit of the solubility of each of them in the acid solutions of the cycle: the solutions from which it results have been recharged in H2S04 and ~ or in (NH4) 2S04 to compensate for losses of sulfuric acid bound to other metals, for example, the calcium present in the ore and the inevitable losses ~ in an industrial operation.
It was found that, unlike ~ what had been admitted so far during the attack on shale or raw clay by concentrated sulfuric solutions, we can obtain at ordinary pressure and at a temperature not exceeding not 140C solutions containing large amounts of alumina up to 12% of A1203 by weight.
After separation, the etching residue is treated to ~ move the mother liquors which have the same composition as the liquid who just got separated from it. We use ~ this effect part of the sulfuric solution separated after removal of the larger ~ e part of an aluminum sulfate as will be described later.
The quantity of this solution used is little more than volume of mother liquors to be eliminated. We thus obtain a re ~ idu impregnated with a sulfuric solution containing iron and titanium and poor in alumina. This residue is washed with water to obtain, on the one hand a waste rock mainly composed of siliceous products and on the other hand, a dilute sulfuric solution containing iron, titanium and aluminum sulfates ~
The liquor resulting from the attack, to which are mixed the mother liquors which impregnated the attack residue, u ~

usually ~ a temperature of the order of 100 to 120C, is sou-evaporation under vacuum, then ~ cooled ~ ement au-below ~ 0C as described in the patent application Canadian no. 264.018 of the D ~ nderesse. We thus obtain a precipitate of a aluminum sulphate of formula A12 (S04) 3. 0.5 H2S04, 11 ~ 12 H20 easily separated from its mother liquor and a solution sulfuric containing next to ~ an ~ Eraction of aluminum sulphate, most of ~ iron, tltane and ammonium sulfates contained in the liquor after the attack. The sulfate precipitate aluminum acid is mi ~ in ~ olution or suspended in a hydrochloric solution which is saturated with HCl by introduction gaseous hydrochloric acid.
The aluminum chloride thus obtained and washed with HCl is of high purity, equivalent to that obtained according to prior techniques which include ~ u at least two chloride crystallizations. It is charred as it was described in the patent ~ ran ~ ais 1,558,347. The mother liquors of precipitation of aluminum chloride are possibly treated to remove the sodium contained therein and a hydrochloric acid solution from which hydrochloric acid is separated. '' We finally obtain a sulfuric solution which we recycle towards the attack.
The mother liquor of the crystallization of acid sulfate, which contains most of the iron sulphate and -titanium dissolved during the attack, is partly used for displace the mother liquors which permeate the 1P attack residue rest is mixed with the washing water of this r ~ residue. This new liquor is treated to extract iron, titanium and others minor impurities in the form of a complex precipitate containing double sulphates of iron and ammonium and of kityl and ammonium. We can use the procedure described in Canadian patent application number 263,559.

. ~ ~ ~

. ~ -~ '3 ~ 6 ~

The residual solution resulting from this treatment is attached ~ the sulfuric solution resulting from the q ~ paratio ~ d ~
hydrochloric acid: all of these solutions are recycled ~
towards the attack. Preci ~ ity containing double sulfates of far and ammonium and titanyl and ammonium is calcined to extract ferric oxide, titanium dioxide and gaseous components, sulfur oxide and ammonia, which are rein-products in the cycle ~ the state of sulfuric acid and sulfate . ammonium with 1'extual ~ possibly necessary.
The procedure of the invention is, as can be seen, a cyclic process where one isolates, next to the pure alumina, a mixture of iron and titanium oxides and o ~ consumption of reagents, sulfuric acid, ammonia or sulfate ~ 'ammonium, acid hydrochloric acid, are extremely weak since these active reagents are;
recycled. The main losses of sulfuric acid come various sulfates entrained with the siliceous residue and mechanical manufacturing losses; eXtraction returns alumina, iron respectively reach 96, 95% of the alu-minium and iron contained in the starting minerals, that of titanium can be adjusted at will depending on the recovery that we want to insure, the rest of the titanium remaining insoluble during of the attack and being found in the barren, the titanium put in solution during the attack can be extracted ~ at a rate of 95%.
An embodiment of the method according to the invention will be better understood by referring to Figure 1, without, however, limit its scope.
Ore and recycled solutions are introduced in the attack vessel A. The resulting slurry is separated ~ e in B into a cake Sl, and a liqueur Ll. The mother waters of cake are d ~ placed in C by means of a solution ~ 4 whose training will be explained later. L2 mother liquors as well extracted are combined with the Ll solution. The resulting cake S2 ~. , f ~ 3 ~

is washed with water at D, which gives an L3 solution and a residue S3 mainly siliceous which is rejected. The set of solutions tions L1 and L2 is concentrated in E then cooled to make ; crystallize in F an aluminum sulphate of formula

2( 4)3 0'5 H2S~4 11 ~ 12 H 0.
On sépare en G les cristaux S4 ainsi formés et une solution L4 contenant le fer, le titane mis en solution et le sulfate d'ammo-nium. Une partie de cette solution L4 est utilisée, con~e il vient d'être dit pour déplacer en C les eaux mères qui imprègnaient Sl, l'autre partie est réunie ~ L3 pour en extraire le fer et le titane. Le précipité S4 est lavé en H par une solution sulfuri-que recyclée. La ligueur L5 obtenue est recyclée vers l'attaque.
Le précipité ainsi lavé S5 est dissous ou mis en suspension en I
dans une solution concentrée en HCl : cette solution (ou cette suspension) est maintenue saturée en HCl en J par une injection d'HCl gazeux. On obtient ainsi des cristaux S6 de AlC13.6H20 que l'on lave et que l'on calcine en L pour obtenir l'alumine cherchée et de l'acide chlorhydrique gazeux humide que l'on con-dense, absorbe et recycle en I sous forme dlune solution cencentrée d'acide chlorhydrique. La liqueur L6 séparée des cristaux S6 est une solution sulfochlorhydrique contenant de 1'aluminium et éven- ~
tuellement du sodium. Celui-ci s'il est présent, est extrait en `-~, par exemple, comme indiqué dans le brevet fran~ais 1.558.347.
La solution L7 obtenue est traitée pour en éliminer de l'HCl gazeux est recyclé, en JO La solution sulfurique résultante L8 est utilisée en partie pour laver en ~, le précipité S4. Le reste est réuni au liquide L5, puis après concentration au liquide Lg ~ -résultant de la séparation du précipité de fer et de titane, enfin renvoyé à l'attaque. Les liquides L3 et L~ sont concentrés en R
et traités pour en précipiter en P le fer et le titane sous forme d'un préclpité Sg de sulfates complexes de fer et d'ammonium et de titanyle. Le précipité Sg est séparé en Q d'une solution _ g ~

- i ~ 3~6~

sulfurique Lg qui est recyclée comme il vient d'être dit. Le précipité Sg est décomposé par la chaleur, ce qui permet de sépa-rer de l'oxyde ferrique et du bioxyde de titane à l'état solide et des produits gazeux S02, S03 et NH3 qui sont recyclés après transformation en acide sulfurique et en sulfate d'ammonium.
EXEMPLES : A titre dlexemple, on a traité suivant le procédé de l'invention un kaolin de composition pondérale sur sec :
A123 36,7 %
SiO2 ~4~9 %

Fe 0 0,94 %
TiO2 1,83 %
K20 0~ 02 % r N 2 0,06 %
CaO 0,56 %
divers 1,09 %
perte au feu13,9 %
3675 kg de ce minerai non s~ché (à 20% d'humidité) ont été débit~s par pulpage dans 10 000 kg environ d'une solution contenant en poids :
53,4 % d'acide sulfurique libre 7 % de sulfate d'ammonium 5 % de sulfates métalliques divers Après obtention de cette suspension, on a ajouté 5556 kg de la mame solution et on a porté l'ensemble en A à 130~C, pendant
2 (4) 3 0'5 H2S ~ 4 11 ~ 12 H 0.
The S4 crystals thus formed are separated at G and an L4 solution containing iron, titanium dissolved and ammonium sulfate nium. Part of this L4 solution is used, con ~ e il has just been said to move the mother liquors which impregnated to C
Sl, the other part is joined ~ L3 to extract the iron and titanium. The precipitate S4 is washed at H with a sulfuric solution.
than recycled. The L5 liguer obtained is recycled towards the attack.
The precipitate thus washed S5 is dissolved or suspended in I
in a solution concentrated in HCl: this solution (or this suspension) is kept saturated with HCl in J by injection HCl gas. S6 crystals of AlC13.6H20 are thus obtained which we wash and calcine in L to obtain alumina sought and wet gaseous hydrochloric acid that we con-dense, absorbs and recycles in I as a concentrated solution hydrochloric acid. The L6 liquor separated from the S6 crystals is a hydrochloric acid solution containing aluminum and even ~
sodium sodium. This one if it is present, is extracted in `-~, for example, as indicated in the French patent ~ ais 1,558,347.
The L7 solution obtained is treated to remove gaseous HCl is recycled, in OJ The resulting sulfuric solution L8 is partly used to wash in precipitate S4. The rest is combined with liquid L5, then after concentration with liquid Lg ~ -resulting from the separation of the precipitate of iron and titanium, finally returned to attack. The liquids L3 and L ~ are concentrated in R
and treated to precipitate iron and titanium in P form of an Sg precipitate of complex iron and ammonium sulfates and of titanyl. The precipitate Sg is separated in Q from a solution _ g ~

- i ~ 3 ~ 6 ~

sulfuric Lg which is recycled as it has just been said. The precipitate Sg is decomposed by heat, which allows separation ferric oxide and titanium dioxide in the solid state and gaseous products S02, S03 and NH3 which are recycled after transformation into sulfuric acid and ammonium sulfate.
EXAMPLES: By way of example, we have treated according to the method of the invention a kaolin of dry weight composition:
A123 36.7%
SiO2 ~ 4 ~ 9%

Fe 0 0.94%
TiO2 1.83%
K20 0 ~ 02% r N 2 0.06%
CaO 0.56%
miscellaneous 1.09%
loss on ignition 13.9%
3675 kg of this unsecured ore (at 20% moisture content) has been flowed ~ s by pulping in approximately 10,000 kg of a solution containing weight:
53.4% free sulfuric acid 7% ammonium sulfate 5% of various metallic sulfates After obtaining this suspension, 5556 kg were added of the same solution and the assembly was brought in A to 130 ~ C, for

3 heures. La bouillie résultante a été soumise ~ une séparation solide-liquide pour laquelle la filtration a été utilisée. Le gâteau Sl a été lavé en C par 4425-kg d'une solution ~ulfurique recyclée contenant 46,6 % d'acide sulfurique libre et 1,1 %

d'A1203. Le g~teau ainsi lavé ne contenait plus que très peu d'alumine : il a ~t~ soumis en D à un second l~vage à l'eau.
Le résidu S3 contenant, exprimé sur sec , SiO2 1317 X~

34~2 A123 51 kg Fe23 1,5 kg divers 252 kg a été éliminé.
Les eaux mères L2 dont la composition était voisine de celle de la liqueur résultant de l'atta~ue ont été jointes à
cette dernière.
Les eaux de lavage L3 d'un poids total de 4450 kg et de composition pondérale :
A1203 0~75 %

Fe23 0,27 %
Ti02 0,32 %
S04(NH4)27,06 %
04H2 total39,2 %
S4H2 libre30-9 %
ont été traitées pour en extraire une quantité de fer et de titane correspondant aux ~uantités introduites lors de l'attaque.
Les liqueurs Ll et L2 pesant 19 040 kg et contenant au total : `
A123 1211 kg Fe23 55 kg Ti02 62 kg ;
NH3 320 kg S4H2 libre5959 kg ont été concentr~es en Æ, par exemple, par mise sous vide, jusqu'à ;
une concentratio~ en acide sulfurique libre de 33 % , puis refroi-froidies en F entre 80 et 40C.
On a ainsi fait précipiter un sulfate acide d'aluminium ~;
3 hours. The resulting slurry was subjected to separation solid-liquid for which filtration was used. The Sl cake was washed in C with 4425-kg of a solution recycled containing 46.6% free sulfuric acid and 1.1%

from A1203. The cake thus washed contained very little alumina: it was ~ t ~ subjected in D to a second lage in water.
The S3 residue containing, expressed on a dry basis, SiO2 1317 X ~

34 ~ 2 A123 51 kg Fe23 1.5 kg various 252 kg was eliminated.
The mother liquors L2 whose composition was close to that of the liquor resulting from the attack ~ ue were attached to the latter.
L3 wash water with a total weight of 4450 kg and weight composition:
A1203 0 ~ 75%

Fe23 0.27%
Ti02 0.32%
S04 (NH4) 27.06%
04H2 total 39.2%
S4H2 free 30-9%
have been processed to extract a quantity of iron and titanium corresponding to ~ uantités introduced during the attack.
Liqueurs Ll and L2 weighing 19,040 kg and containing in total: `
A123 1211 kg Fe23 55 kg Ti02 62 kg;
NH3 320 kg S4H2 free 5995 kg were concentrated ~ es in Æ, for example, by vacuum, up to;
a concentration of 33% free sulfuric acid, then cooled cold mills in F between 80 and 40C.
We thus precipitated an acid sulphate of aluminum ~;

4 2( 4~3 . 0,5 H2SO4 . 11,5 H20 qu'on a séparé en ~`
G de ses eaux mères. Par lavage de S4 en H, par une solution ;

sulfurique recyclée, on obtenait 8680 kg d'un précipité S5 de ce `- sulfate acide d'aluminium qui ne contenait que J~3~L6i~

7 kg de Ti02 moins de 1 kg de Na2S04 Ce pr~cipité S5 a été séparé de ses eaux de lavage L5 ;;
et dissous ou mis en suspension en I dans une solution concentrée d'acide chlorhydrique.
La suspension ou solution obtenue a été saturée à 52 C
en J par 1640 kg de HCl gazeux. On a fait ainsi cristalliser un précipité S6 de chlorure d'aluminium hexahydraté de formule : .
AlC13, 6H20, qui a été séparé de la liqueur L6 de composition pondérale :
A123 0.5 %
Fe203 0,07 %

Ti2 0,05 %
NH3 ' 2S4 total 38,2 % .~.
HCl 13,7 % .
et pesant 12 580 kg.
Le minerai traité contenait une quantité de sodium assez basse pour que l'on ne soit pas obligé de traiter la liqueur L6 en vue d'en ~liminer du sodium.
Le filtrat L6 a été chauffé pour regénérer de l'HCl gazeux qui est recyclé vers J. La quantité d'HCl-gazeux sec ainsi .
recyclée était de 1640 kg. De l'acide sulfurique recyclé, les quantités de H2S04 et de HCl nécessaires pour compenser les pertes : :~
ont été introduites en ce point du circuit dans la liqueur L6.
La liqueur L8 presque complètement d~barrassée de HCl, avait une masse de 11 230 kg et une composition pondérale :
A123 0,6 % :
Fe23 0,08 %
Ti02 0,06 %
l~H 0, 0~ % , ~3~

H2S04 total 44,9 %
: 2 4 e 42,1 %
HCl 0 9 %
Catte liqueur a été séparée en deux parties, 1'une de ces parties, environ 4600 kg a servi au lavage du pr~cipité
S4, l'autre partie a été mélangée ~ la liqueur L5, résultant de ce lavage. L'ensemble de ces deux liqueurs a été dirigé vers un évaporateur K qui amenait leur concentration en H2S04 libre .
à celle de la liqueur introduite dans le récipient d'attaque A.
Cette liqueur concentrée pesait 8910 kg et avait la composition pondérale : ~.

A123 0,7 %

Fe23 0,19 % - ;`
TiO2 0,18 %
NH3 ` 0.7 %
H2S4 libre 53,0 %
H2S04 total 5B,7 %
; La solution chlorhydrique diluée résultant de l'évapora-- tion en K servait à 1'absorption des gaz chlorhydriques humides -, ~.,.
résultant de la calcination du précipité S6. Au cours de cette absorption, on obtenait une solution chlorhydrique ~ 32 % de HCl qui était recyclée en I pour la dissolution ou la mise en suspen-sion du précipité S5. On l'a utilisé auparavant pour le lavage du précipité S6. Le gateau ainsi lavé, pesait 5075 kg et était constitué de 4783 kg de AlC13, 6H20 impr~gné de 292 kg de liqueur de lavage~ Par calcination en L, le précipité S6 fournissait 1000 kg d'al203, compte-tenu des pertes m~caniques au cour~ de la calcination. `
Une paxtie de la liqueur L4 et la liqueur L3 résultant du lavage à l'eau du précipité S2, étaient traitées pour éliminer les impuretés dissoutes en différents points du cycle et se trouvant dans ces liqueurs L3 et L4, en particulier Fe203, TiO2 r - 13 - .

1~3g~
et éventuellement MgO, P2O5...
Un traitement de ces liqueurs a ete decrit dans la demande de brevet canadien 263,559 par la Demanderesse. ;
Suivant la technique decrite, dans cette demande, on a melange 4970 kg de liqueur L4 et 4450 kg de liqueur L3, melange auquel on a ajoute 67 kg de sul~ate d'ammonium recycle. On a concentre ce melan~e par évaporation de 2450 kg d'eau en R, puis on a maintenu en P ~ 80C pendant 3 heures cette solution et ainsi obtenu une suspension. On a separe en Q, le solide S8 obtenu et sa liqueur mere Lg. La liqueur Lg, d'un poids de 6640 kg, avait la composition ponderale:
23 1,17 %
Fa23 0 ,10 TiO2 0,37 NH3 3,27 ~
H2SO4 libre53,9 %

2 4 67,3 Le solide Sg avait un poids de 494 kg, 100 kg de ce solide etaient recycles à titre d'amorces en R. Le reste, soit 394 kg, contenait ~ ;
23 12 kg Fe23 26 kg TiO2 14 kg NH3 17 kg 112SO4 tot~l 256 kg H2O 23 kg divers46 kg (dont MgO et P) - Le solide etait ensuite decompose par la chaleur.
On obtenait, d'une part, les elements solides resultant de cette decomposition, en paxticuIier, les o~ydes de fer et titane qui etaient elimines, d'autre part, des produits gazeux en particulier les oxydes de soufre et d'ammoniac qui etait transformes en b~

3~2 acide sulfurique et sulfate d'ammonium pour être réintroduits dans le cycle.
Il est à remarquer que la quantité d'HCl gazeux sec séparée de L8 soit 1640 kg était suffisante pour saturer en J :
la solution d'o~ 1'on précipitait le chlorure d'aluminiwm hydraté cherché. Si l'on avait dû saturer le total des solutions Ll et L2 pour en précipiter la meme quantit~ de chlorure d'aluni-, nium on aurait dû en utiliser 3200 kg, à cette quantité, on j aurait dû ajouter 2000 kg pour obtenir un chlorure puis une ::
, , alumine de même pureté grâce à une deuxième cristallisation du ~ -chlorure. Ces quantités de chlore gazeux sec n'auraient pu etre obtenues qu'à partir de la solution obtenue par condensation ::
et absorption des gaz émis lors de la calcination du chlorure en ;
L et grace b un traitement co~teux.

''' - 15 - ~
4 2 (4 ~ 3. 0.5 H2SO4. 11.5 H20 which has been separated into ~ `
G of its mother liquors. By washing S4 in H, with a solution;

sulfuric recycled, we obtained 8680 kg of a precipitate S5 of this `- acid sulphate of aluminum which contained only J ~ 3 ~ L6i ~

7 kg of Ti02 less than 1 kg of Na2SO4 This precipitate S5 has been separated from its washing waters L5 ;;
and dissolved or suspended in I in a concentrated solution hydrochloric acid.
The suspension or solution obtained was saturated at 52 C
in J per 1640 kg of gaseous HCl. We thus crystallized a precipitate S6 of aluminum chloride hexahydrate of formula:.
AlC13, 6H20, which has been separated from the liquor L6 of composition weight:
A123 0.5%
Fe203 0.07%

Ti2 0.05%
NH3 ' 2S4 total 38.2%. ~.
HCl 13.7%.
and weighing 12,580 kg.
The ore processed contained an amount of sodium low enough that we don't have to deal with the liquor L6 in order to remove sodium.
The L6 filtrate was heated to regenerate HCl gaseous which is recycled to J. The amount of dry HCl-gas as well.
recycled was 1640 kg. Recycled sulfuric acid, quantities of H2SO4 and HCl necessary to compensate for the losses:: ~
have been introduced at this point in the circuit in liquor L6.
The L8 liquor almost completely barred with HCl, had a mass of 11,230 kg and a weight composition:
A123 0.6%:
Fe23 0.08%
Ti02 0.06%
l ~ H 0.0-0%, ~ 3 ~

Total H2S04 44.9%
: 2 4 e 42.1%
HCl 0 9%
This liqueur card was separated into two parts, one of these parts, approximately 4600 kg was used for washing the precipitate S4, the other part was mixed ~ L5 liquor, resulting from this wash. All of these two liquors were sent to an evaporator K which brought their concentration of free H2SO4.
to that of the liquor introduced into the attack container A.
This concentrated liquor weighed 8,910 kg and had the composition weight: ~.

A123 0.7%

Fe23 0.19% -; `
TiO2 0.18%
NH3 `0.7%
H2S4 free 53.0%
H2S04 total 5B, 7%
; The dilute hydrochloric solution resulting from the evapora-- K-shaped was used for the absorption of humid hydrochloric gases -, ~.,.
resulting from the calcination of the precipitate S6. During this absorption, we obtained a hydrochloric solution ~ 32% HCl which was recycled in I for the dissolution or the suspension S5 precipitate. We used it before for washing of precipitate S6. The cake thus washed, weighed 5075 kg and was made up of 4783 kg of AlC13, 6H20 impregnated with 292 kg of liquor washing ~ By calcination in L, the precipitate S6 provided 1000 kg of al203, taking into account the mechanical losses in the calcination. ``
A paxtie of the L4 liquor and the resulting L3 liquor of water wash of precipitate S2, were treated to remove the impurities dissolved at different points in the cycle and found in these liquors L3 and L4, in particular Fe203, TiO2 r - 13 -.

1 ~ 3g ~
and possibly MgO, P2O5 ...
A treatment of these liquors has been described in the Canadian patent application 263,559 by the Applicant. ;
According to the technique described, in this request, we have mixed 4,970 kg of L4 liquor and 4,450 kg of L3 liquor, mixture to which was added 67 kg of sul ~ ate recycled ammonium. We concentrated this melan ~ e by evaporation of 2450 kg of water in R, then this solution was kept in P ~ 80C for 3 hours and thus obtained a suspension. We separate in Q, the solid S8 obtained and its mother liquor Lg. Lg liqueur, weighing weighing 6640 kg, had the following composition:
23 1.17%
Fa23 0, 10 TiO2 0.37 NH3 3.27 ~
H2SO4 free 53.9%

2 4 67.3 The solid Sg had a weight of 494 kg, 100 kg of this solid were recycled as R primers. The rest, or 394 kg, contained ~;
23 12 kg Fe23 26 kg TiO2 14 kg NH3 17 kg 112SO4 tot ~ l 256 kg H2O 23 kg various 46 kg (including MgO and P) - The solid was then decomposed by heat.
On the one hand, we obtained the solid elements resulting from this decomposition, in paxticuIier, o ~ ydes of iron and titanium which were eliminated, on the other hand, gaseous products in particular the oxides of sulfur and ammonia which were transformed into b ~

3 ~ 2 sulfuric acid and ammonium sulfate to be reintroduced in the cycle.
It should be noted that the amount of dry gaseous HCl separated from L8 or 1640 kg was sufficient to saturate in J:
the solution from which the aluminum chloride was precipitated hydrated sought. If we had to saturate the total of the solutions Ll and L2 to precipitate the same amount of alumi- chloride , nium we should have used 3200 kg, at this quantity, we I should have added 2000 kg to obtain a chloride then a ::
,, alumina of the same purity thanks to a second crystallization of the ~ -chloride. These quantities of dry chlorine gas could not be obtained only from the solution obtained by condensation:
and absorption of the gases emitted during the calcination of the chloride in;
L and thanks to expensive treatment.

'''' - 15 - ~

Claims (3)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit : The embodiments of the invention, about which an exclusive right of property or privilege is claimed, are defined as follows: 1. Procédé pour le traitement de matières silico-alumi-neuses contenant du Ti et du Fe et moins de 0,1 % de K2O en vue de l'obtention d'alumine de pureté métallurgique, comportant une attaque sulfurique du minerai, la séparation du résidu d'attaque et de la liqueur d'attaque, les traitements du résidu d'attaque, d'abord par un lavage par déplacement avec réunion des eaux mères déplacées et de la liqueur d'attaque, puis le lavage à
l'eau du précipité, l'obtention du AlCl3, 6H2O par addition de HCl gazeux à une solution contenant du Al2 (SO4)3 dissous, la calcina-tion du chlorure et le recyclage des effluents, le traitement de la liqueur résultant du lavage du résidu d'attaque caractérisé
en ce que:
la matière silico-alumineuse de départ est introduite en fines particules, dans une solution recyclée contenant en poids de 49 à 59 % de H2SO4 libre et 6 à 8 % de (NH4)2 SO4 et contenant des quantités résiduelles de sulfates divers, la suspension ainsi obtenue est chauffée pendant 1 à
5 heures entre 135°C et 125°C, la liqueur résultant de l'attaque est concentrée et refroidie pour en précipiter un sulfate acide d'aluminium de formule (Al)2(SO4)3 , 0,5 H2SO4, 11 à 12 H2O, ce précipité est, après lavage, mis en contact avec une solution concentrée de HCl pour constituer la solution ou suspension à laquelle est ajoutée de l'HCl gazeux, les eaux mères résultant de la cristallisation du sulfate acide sont utilisées en partie pour déplacer les eaux mères imprégnant le résidu d'attaque et sont jointes pour l'autre partie à la liqueur résultant du lavage à l'eau du résidu d'attaque, le mélange de liqueur est soumis à une évaporation, puis est maintenu à 80°C pendant 2 à 3 heures pour provoquer la préci-pitation d'un sulfate complexe de fer, titane et ammonium qui est ensuite décomposé en éléments solides qui sont éliminés et en éléments gazeux qui sont recyclés.
1. Process for the treatment of silico-aluminum materials containing Ti and Fe and less than 0.1% K2O in sight obtaining alumina of metallurgical purity, comprising a sulfuric attack on the ore, separation of the attack residue and attack liquor, the treatments of the attack residue, first by a displacement wash with water reunification displaced mothers and attack liquor and then washing at water from the precipitate, obtaining AlCl3, 6H2O by addition of HCl gaseous to a solution containing dissolved Al2 (SO4) 3, calcina-chloride and effluent recycling, treatment of the liquor resulting from the washing of the characterized attack residue in that:
the starting silico-aluminous material is introduced in fine particles, in a recycled solution containing weight of 49 to 59% of free H2SO4 and 6 to 8% of (NH4) 2 SO4 and containing residual amounts of various sulfates, the suspension thus obtained is heated for 1 to 5 hours between 135 ° C and 125 ° C, the liquor resulting from the attack is concentrated and cooled to precipitate an acidic aluminum sulfate of formula (Al) 2 (SO4) 3, 0.5 H2SO4, 11 to 12 H2O, this precipitate is, after washing, brought into contact with a concentrated solution of HCl to constitute the solution or suspension to which gaseous HCl is added, the mother liquors resulting from the crystallization of acid sulfate are used in part to move waters mothers permeating the attack residue and are joined for each other part of the liquor resulting from washing the residue with water attack, the liquor mixture is subjected to evaporation, then is maintained at 80 ° C for 2 to 3 hours to cause the preci-pitation of a complex sulfate of iron, titanium and ammonium which is then broken down into solid elements which are eliminated and gaseous elements that are recycled.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la solution séparée du précipité de chlorure d'aluminium est traitée suivant des moyens connus en eux-mêmes pour en extraire du chlorure de sodium avant qu'elle soit recyclée. 2. Method according to claim 1 characterized in that that the solution separated from the aluminum chloride precipitate is processed according to means known in themselves to extract therefrom sodium chloride before it is recycled. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le précipité de sulfate acide est lavé par une partie de la solution sulfurique obtenue par élimination de HCl à partir de la liqueur sulfochlorhydrique séparée du chlorure d'aluminium. 3. Method according to claim 1 characterized in that that the acid sulfate precipitate is washed out by some of the sulfuric solution obtained by elimination of HCl from hydrosulfochloric liquor separated from aluminum chloride.
CA269,979A 1976-01-20 1977-01-18 Cyclic process for the production of metallurgically pure alumina Expired CA1103462A (en)

Applications Claiming Priority (2)

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FR7602061A FR2338898A1 (en) 1976-01-20 1976-01-20 PROCESS FOR OBTAINING PURE ALUMINA FROM A SILICO-ALUMINOUS MATERIAL CONTAINING TITANIUM AND FREE OF POTASSIUM
FR7602061 1976-01-20

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