1'erfahren zur Gewinnung von reinem Aluminium-Natrium-1)oppelfluorid. Der Verwendung von tonerdebaltigen, Eisenverbindungen enthaltenden Rohstoffen, wie Bauxit und dergleichen, als Ausgangs material zur Gewinnung reiner Aluminium fluorid-Alkalifluoriddoppelverbindungen stand bisher der Gehalt dieser Rohstoffe an Eisen, und soweit vorhanden, an Kieselsäure hin dernd im Wege.
Nach den in der Fachliteratur geschil derten Eigenschaften der Eisenalkalidopp.el- fluoride war zu erwarten, dass sich diese infolge ihrer Schwerlöslichkeit den zu ge- gewinnenden Aluminium-Alkalidoppelfluorid- verbindungen in mehr oder weniger grosser Menge beimischen würden. Man hat deshalb vorgeschlagen, bei Vorhandensein grösserer Eisenmengen im Rohmaterial das Eisensalz vorher zu reduzieren und ausserdem in stark mineralsaurer Lösung zu arbeiten.
Um aus dem meist sehr stark eisenhaltigen Bauxit ein eisenfreies Doppelfluorid zu erhalten, hat man versucht, das Eisen und die Kieselsäure unlöslich zu machen durch Glühen des Bauxites vor der Behandlung mit Flusssäure. Dabei ging aber auch gleichzeitig die Löslichkeit der Tonerde zurück. Ausserdem ergab das Verfahren kein eisenfreies Doppelfluorid. Auch die Verfahren, nach denen das Eisen aus dem fertigen Doppelfluorid entfernt wer den soll, haben sich in der Praxis nicht be währt.
Es wurde nun die überraschende Fest stellung gemacht, dass man auf einfachste und zuverlässigste Weise entgegen allen bis herigen Erfahrungen aus tonerdehaltigen, Eisenverbindungen enthaltenden Rohstoffen, wie Bauxit und dergleichen, eisenfreies Alu- minium-Natriumdoppelfluorid mit praktisch quantitativer Ausbeute in reiner, allen An forderungen der Technik genügender Form darstellen kann.
Dies geschieht erfindungs gemäss dadurch, dass man die Rohstoffe im Gegensatz zu den 'bisher bekannten Arbeits weisen zunächst in mindestens der zur Bil dung der zu gewinnender) Aluminium-Natrium- doppelfluoridverbindung benötigten Menge Flusssäure löst. Hierbei gebt das Eisen als Fluörverbindung mit in Lösung. Die an- fallende Aluminium-Eisenfluoridlösung wird dann mit der berechneten Menge Natrium- salz, dessen Säure ein lösliches Eisensalz bildet, also zum Beispiel Natritimchlorid, Natriumsulfat und dergleichen, in fester oder gelöster Form versetzt.
Hierdurch wird das in der Lösung vorhandene Aluminiumfluorid als Alumiiiium-Natriumdoppelfluorid ausge fällt, während sich die Eisenfluorverbindung ebenfalls leicht und praktisch quantitativ mit dem Natriumsalz umsetzt. Das Alumi- nium-Natriumdoppelfluorid kann dann leicht und vollständig von der Eisensalzlösung zum Beispiel durch Filtration, Auswaschen und dergleichen abgetrennt werden.
Beim Vorliegen kieselsäurehaltiger Roh stoffe wird die .zugegebene Menge Flusssäure zweckmässig um den jeweiligen Kieselsäure gehalt des Rohstoffes erhöht. Aus den an fallenden, Kieselflusssäure enthaltenden Alu- minium-Eisenfluoridlösungen, die ebenso auch beim Arbeiten mit kieselflusssäurehaltiger, technischer Flusssäure erhalten werden, kann die Kieselsäure überraschenderweise gleich falls auf einfachstem Wege entfernt werden.
Dies geschieht dadurch, dass die kieselfluss- säurehaltigen Aluminium-Eisenfluoridlösungen vor ihrer Aufarbeitung auf Aluminium- Natriumdoppelfluorid einer Vorbehandlung unterworfen werden; derart, dass die Kiesel flusssäure mittelst Alkalisalz ausgefällt und hierauf nach üblicher Methode abgetrennt wird. Dass sich hierbei gieselfluoralkalisalz rein ausscheiden würde, war auf Grund der bisher vorliegenden Fachliteratur nicht zu erwarten.
Es war vielmehr anzunehmen, dass sich bei der Zugabe von Alkalisalz das viel schwerer lösliche Aluminium-Alkalidoppel- fluorid bilden würde. Als umso überraschen der musste daher der Effekt der vorbeschrie- beuen Arbeitsweise bewertet werden.
<I>Beispiele:</I> 1. 100 kg Bauxit mit 54 A120s, 31-% Fe20s und 0,9 % 8i02 werden in 0,
5 cms 24 %iger Flusssäure aufgelöst und die Lösung mit 750 kg 25 %iger Chlornatriumlösung verrührt. Das Natrium-Aluniiniumdoppelfluorid fällt in der auf Aluminium und Gesamtfluor berechneten Menge völlig eisenfrei aus.
2. 100 kg Bauxit mit 54 % A120s, 22 % Fe20s und 2 % Si02 werden in 0,5 cms 24 %iger Flusssäure gelöst,
die ausserdem 12 kg H2SiFo enthält. Die Lösung wird mit 17,5 kg KCI gefällt, das Filtrat des K2SiFo- Niederschlages ergibt mit 770 kg 25 "/oiger Chlornatriumlösung verrührt völlig eisen- und kieselsäurefreies Natrium-Aluminiumdoppel- fluorid. Statt Chlorkalium kann die analoge Menge Chlornatrium verwendet werden.
3. 580 kg gemahlener Bauxit mit 54 0/0 A120s und 21 % Fe20s werden in 3100 Liter Flusssäure, enthaltend 563 kg HF gelöst,
nach dem Erkalten auf 4200 Liter mit Was- ser aufgefüllt und mit 4800 Liter 25 %iger Chlornatriumlösung gefällt. Das Aluminium- Natriumdoppelfluorid wird von der Eisen chloridlösung durch Filtration und Aus waschen mit Wasser getrennt.
1'experienced in the production of pure aluminum-sodium-1) fluoride. The use of alumina, iron compounds containing raw materials, such as bauxite and the like, as starting material for the production of pure aluminum fluoride-alkali fluoride double compounds has hitherto been the result of the iron content of these raw materials and, if available, silicic acid.
Based on the properties of the iron alkali double fluoride described in the specialist literature, it was to be expected that, owing to their poor solubility, they would be admixed in more or less large amounts with the aluminum alkali double fluoride compounds to be obtained. It has therefore been proposed to reduce the iron salt beforehand if larger amounts of iron are present in the raw material and, moreover, to work in a strongly mineral acid solution.
In order to obtain an iron-free double fluoride from the mostly very high iron-containing bauxite, attempts have been made to make the iron and the silica insoluble by annealing the bauxite before treating it with hydrofluoric acid. At the same time, however, the solubility of the clay decreased. In addition, the process did not yield an iron-free double fluoride. The methods by which the iron is to be removed from the finished double fluoride have also not proven themselves in practice.
The surprising finding has now been made that in the simplest and most reliable way, contrary to all previous experience from raw materials containing alumina, iron compounds, such as bauxite and the like, iron-free aluminum-sodium double fluoride with practically quantitative yield in pure, all requirements of the Technology can represent sufficient form.
According to the invention, this is done by first dissolving the raw materials in at least the amount of hydrofluoric acid required to form the aluminum-sodium double fluoride compound to be obtained, in contrast to the previously known working methods. Here the iron is released as a fluorine compound in solution. The resulting aluminum iron fluoride solution is then mixed with the calculated amount of sodium salt, the acid of which forms a soluble iron salt, for example sodium chloride, sodium sulfate and the like, in solid or dissolved form.
As a result, the aluminum fluoride present in the solution is precipitated out as aluminum-sodium double fluoride, while the iron fluoride compound also reacts easily and practically quantitatively with the sodium salt. The aluminum-sodium double fluoride can then be easily and completely separated from the iron salt solution, for example by filtration, washing out and the like.
When raw materials containing silica are present, the amount of hydrofluoric acid added is expediently increased by the respective silica content of the raw material. Surprisingly, the silicic acid can also be removed in the simplest way from the resulting aluminum-iron fluoride solutions containing hydrofluoric acid, which are also obtained when working with technical hydrofluoric acid containing hydrofluoric acid.
This is done in that the silicic acid-containing aluminum-iron fluoride solutions are subjected to a pretreatment before being worked up on aluminum-sodium double fluoride; in such a way that the hydrofluoric acid is precipitated by means of an alkali salt and is then separated off by the usual method. It was not to be expected on the basis of the specialist literature available to date that the pure gieselfluoroalkali salt would separate out.
Rather, it was to be assumed that the addition of the alkali salt would form the much less soluble aluminum alkali double fluoride. The effect of the working method described above had to be rated as all the more surprising.
<I> Examples: </I> 1. 100 kg bauxite with 54 A120s, 31-% Fe20s and 0.9% 8i02 are in 0,
Dissolved 5 cms of 24% hydrofluoric acid and stirred the solution with 750 kg of 25% sodium chloride solution. The sodium-aluminum double fluoride precipitates completely free of iron in the amount calculated for aluminum and total fluorine.
2. 100 kg of bauxite with 54% A120s, 22% Fe20s and 2% Si02 are dissolved in 0.5 cms of 24% hydrofluoric acid,
which also contains 12 kg H2SiFo. The solution is precipitated with 17.5 kg of KCI, the filtrate of the K2SiFo precipitate gives, when mixed with 770 kg of 25% sodium chloride solution, completely iron- and silicic acid-free sodium-aluminum double fluoride. Instead of potassium chloride, the analogous amount of sodium chloride can be used.
3.580 kg of ground bauxite with 54 0/0 A120s and 21% Fe20s are dissolved in 3100 liters of hydrofluoric acid containing 563 kg of HF,
After cooling, fill up to 4200 liters with water and precipitate with 4800 liters of 25% sodium chloride solution. The aluminum sodium double fluoride is separated from the iron chloride solution by filtration and washing with water.