DE1092457B - Process for the production of a low-sodium clay - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung einer natronarmen Tonerde Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Herstellung einer natronarmen Tonerde aus Hydrargillit, der z. B. aus Aluminatlauge nach bekannten Verfahren hergestellt wurde, durch Hinzufügen einer N atriumoxyd aufnehmenden grobkörnigen Substanz, Calcination zu Alphatonerde und nachfolgender Abtrennung des Zusatzstoffes.Method of Making Low Soda Alumina The present Invention is concerned with the production of a low-sodium clay from hydrargillite, the z. B. was prepared from aluminate liquor by known methods, by adding a coarse-grained substance that absorbs sodium oxide, calcination to alpha clay and subsequent separation of the additive.

Es wurde bereits vorgeschlagen, natronarme Tonerde aus Tonerdehydrat, welches aus Natriumaluminatlaugen ausgerührt oder mit Kohlendioxyd gefällt wurde, dadurch herzustellen, daß das Tonerdehydrat mit Säuren behandelt wird, wobei die Hydratstufe erhalten bleibt. Durch anschließende Calcinierung soll das Hydrat in eine natronarme Alphatonerde übergeführt werden.It has already been proposed to use low-sodium alumina from alumina hydrate, which was extracted from sodium aluminate lye or precipitated with carbon dioxide, by treating the alumina hydrate with acids, the Hydrate stage is retained. Subsequent calcination should transform the hydrate into a low-sodium alpha clay can be transferred.

Nach einem weiteren Vorschlag soll das Tonerdetrihydrat durch Erhitzung zu einer Zwischenstufe abgebaut, das hierdurch freigelegte Natriumoxyd durch Behandlung mit Wasser bzw. stark verdünnten Säuren weitgehend entfernt und das gewaschene, natronarme Erzeugnis anschließend durch Calcination in Alphatonerde übergeführt werden.According to another suggestion, the alumina trihydrate should be produced by heating degraded to an intermediate stage, the sodium oxide thus exposed by treatment largely removed with water or strongly diluted acids and the washed, Low-sodium product then converted into alpha clay by calcination will.

Eine andere bekanntgewordene Arbeitsweise sieht vor, dem Tonerdehydrat in geringen Mengen Borsäure bzw. Borsäureanhydrid zuzumischen und das Natron während des Calcinationsprozesses bei etwa 1300°C weitgehend zu verflüchtigen.Another working method that has become known provides for alumina hydrate To mix in small amounts of boric acid or boric anhydride and the soda during largely volatilized during the calcination process at around 1300 ° C.

Ferner kann der Natriumoxydgehalt der Tonerde auch dadurch verringert werden, daß der Calcinationsprozeß bei wesentlich höheren Temperaturen als 1250 bis 13000C durchgeführt wird, beispielsweise bei 1500 bis 1600°C.It can also reduce the sodium oxide content of the clay that the calcination process takes place at temperatures much higher than 1250 to 13000C, for example at 1500 to 1600 ° C.

Handelt es sich darum, eine Tonerde mit weniger als 0,10[, Natriumoxyd zu erzeugen, so haben die oben beschriebenen Verfahren einesteils den Nachteil der umständlichen Handhabung bei der Säurewäsche des Hydrates bzw. des Zwischenoxydes, andernteils muß im Falle des Borsäurezusatzes ein Fremdstoff beigefügt werden und dieser mit Rücksicht auf die Reinheit der Tonerde durch einen sorgfältigen Calcinationsprozeß restlos verflüchtigt werden bzw. erfordert der reine Verflüchtigungsprozeß für die Verdampfung des Natrons zu hohe Calcinationstemperaturen.Is it a matter of a clay with less than 0.10 [, sodium oxide To generate, the above-described methods have the disadvantage of on the one hand awkward handling when acid washing the hydrate or the intermediate oxide, on the other hand, in the case of the addition of boric acid, a foreign substance must be added and this with regard to the purity of the clay through a careful calcination process be completely volatilized or requires the pure volatilization process for the Evaporation of the sodium too high calcination temperatures.

Überraschenderweise kann man zu einer Alphatonerde mit einem Alkaligehalt von weniger als 0,1 °/o Natriumoxyd gelangen, wenn man dem Tonerdehydrat vor bzw. während der Calcination zur Alphatonerde eine anorganische Substanz zusetzt, die Alkali bei den Calcinationstemperaturen aufnehmen kann, und sich nach erfolgter Calcination durch einen einfachen Klassierungsprozeß abtrennen läßt. Um eine einwandfreie Trennung vom Calcinationsgut zu gewährleisten, soll die Korngröße der in Mengen von etwa 1 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 50[" zugesetzten Alkali aufnehmenden Substanz über der des eingesetzten Tonerdehydrates liegen. Als Alkali aufnehmende Substanzen eignen sich poröse, keramische Erzeugnisse, wie unglasiertes Brenngut von Ton oder Kaolin, beispielsweise gekörnte Chamotte. Weiterhin eignen sich für den vorgesehenen Zweck gekörnte Kieselsäure sowie alkalifreie bzw. alkaliarme Silicate, z. B. Aluminiumsilicat. Bei der Wahl der Alkali aufnehmenden Substanz wird man zweckmäßigerweise darauf Rücksicht nehmen, daß durch sie keine die weitere Verwendung der Tonerde beeinträchtigenden Fremdsubstanzen ins Reaktionsprodukt gelangen. Durch vorsichtige Aussiebung der Alkali aufnehmenden Substanz gelingt es, im Falle von Chamotte, Aluminiumsilicat und gekörnter Kieselsäure eine schädliche Sekundärverschmutzung zu verhindern.Surprisingly, you can get an alpha clay with an alkali content of less than 0.1% sodium oxide can be obtained if the alumina hydrate is added before or an inorganic substance is added to the alpha clay during the calcination, which Can absorb alkali at the calcination temperatures, and after it has taken place Calcination can be separated by a simple classification process. To a flawless To ensure separation from the calcination material, the grain size of the in quantities from about 1 to 10 percent by weight, preferably 50 ["of added alkali Substance above that of the alumina hydrate used. As an alkali absorbent Porous, ceramic products, such as unglazed firing material, are suitable of clay or kaolin, for example granular chamotte. Also suitable for granulated silica as well as alkali-free or low-alkali silicates for the intended purpose, z. B. aluminosilicate. In choosing the alkali-absorbing substance, one becomes expedient Take care that you do not allow the further use of the clay interfering foreign substances get into the reaction product. By careful It is possible to sieve out the alkali-absorbing substance, in the case of chamotte, aluminum silicate and granulated silica to prevent harmful secondary pollution.

Wohl ist bereits vorgeschlagen worden, Tonerdehydrat mit Bleicherde, Kieselgur u. dgl. zu erhitzen, jedoch sollen die verschiedenen Komponenten gemeinsam vermahlen werden, wodurch eine Trennung nach dem Calcinieren nicht mehr möglich ist. Da für die Herstellung dieser Massen, die katalytisch wirksam sein sollen, Erhitzungstemperaturen von nur 400 bis 600°C gefordert werden, findet eine Abwanderung des Natriumoxyds von der Tonerdekomponente zur Bleicherde nicht statt.It has already been suggested to combine alumina hydrate with fuller's earth, To heat kieselguhr and the like, however, the various components should be common be ground, whereby a separation after calcining is no longer possible is. Since for the production of these masses, which should be catalytically effective, Heating temperatures of only 400 to 600 ° C are required, there is a migration of the sodium oxide from the clay component to the fuller's earth does not take place.

Bei der Durchführung des Verfahrens ist darauf zu achten, daß die feinkörnige Tonerde und die Natron aufnehmende Substanz in möglichst inniger Berührung bleiben, ein Umstand, der besonders dann zu beachten ist, wenn das Tonerdehydrat durch den Entwässerungsprozeß in fließende Bewegung gerät, bei der die Gefahr besteht, daß die Alkali aufnehmende Substanz durch Aussaigerung zu Boden sinkt. Diese Schwierigkeiten können umgangen werden, wenn man statt von Tonerdehydrat von einer auf die Gammastufe entwässerten Tonerde ausgeht. Die Abwanderung des Natrons aus der Tonerde erfolgt in einem relativ niedrigen Temperaturgebiet, bei 1100°C beginnend, vorzugsweise zwischen 1150 und 1250°C, und führt zu Tonerden, deren Natrongehalt unter 0,1% liegt. Es gelingt ohne weiteres, den Natriumoxydgehalt bis auf 0,010(o zu senken. Beispiele 1. 5 g getrocknetes Tonerdehydrat, hergestellt nach dem Bayer-Verfahren, mit einer maximalen Korngröße von 150#t und einem Natriumoxydgehalt von 0,280/, (d. h. 0,43% Natriumoxyd, bezogen auf Tonerde) werden mit 0,5 g unglasierten Porzellankörnern mit einer Korngröße von 200 bis 600 p. gemischt und 2 Stunden bei einer Temperatur von 1200°C belassen. Nach dem Erkalten und Absieben der Porzellankörner wird eine reine Alphatonerde mit einem Natriumoxydgehalt von 0,05 % erhalten.When carrying out the procedure, care must be taken that the fine-grain clay and the substance that absorbs soda in as close contact as possible remain, a fact that is particularly important to note when the alumina hydrate gets into flowing motion due to the dehydration process, with the risk of that the alkali-absorbing substance sinks to the bottom by suction. These difficulties can be avoided by switching from one to the gamma level instead of alumina hydrate dehydrated clay runs out. The migration of soda from the Alumina occurs in a relatively low temperature area, starting at 1100 ° C, preferably between 1150 and 1250 ° C, and leads to clays, their sodium content is below 0.1%. It is easily possible to reduce the sodium oxide content to 0.010 (not specified) to lower. Examples 1. 5 g of dried alumina hydrate, prepared by the Bayer process, with a maximum grain size of 150 # t and a sodium oxide content of 0.280 /, (i.e. 0.43% sodium oxide based on alumina) are mixed with 0.5 g of unglazed porcelain grains with a grain size of 200 to 600 p. mixed and 2 hours at one temperature left at 1200 ° C. After the porcelain grains have cooled down and sieved, a pure alpha clay with a sodium oxide content of 0.05% was obtained.

2. 10 g getrocknetes Tonerdehydrat, hergestellt nach dem Bayer-Verfahren, mit einer maximalen Korngröße von 150#L und einem Natriumoxydgehalt von 0,280/, werden mit 0,2 g synthetisch gefälltem Aluminiumsilicat mit einer Korngröße von 200 bis 600 #L (Zusammensetzung etwa 16% A1203 und 80% Si02) gemischt und 2 Stunden bei einer Temperatur von 1250°C belassen. Nach dem Erkalten und Absieben des Aluminiumsilicates wird eine reine Alphatonerde mit 0,01% Natriumoxyd erhalten.2. 10 g dried alumina hydrate, produced according to the Bayer process, with a maximum grain size of 150 # L and a sodium oxide content of 0.280 /, are filled with 0.2 g of synthetically precipitated aluminum silicate with a grain size of 200 to 600 #L (composition about 16% A1203 and 80% Si02) mixed and 2 hours left at a temperature of 1250 ° C. After the aluminum silicate has cooled down and sieved off a pure alpha clay with 0.01% sodium oxide is obtained.

3. 20 kg im Betrieb hergestellte Gammatonerde mit einer maximalen Korngröße von 150 #t werden mit 200 g Chamottegrieß mit einer Korngröße von 200 bis 600 #L gemischt und 2 Stunden bei einer Temperatur von 1300°C belassen. Nach dem Erkalten und Absieben des Chamottegrießes wird eine reine Alphatonerde mit 0,05 % Natriumoxyd erhalten.3. 20 kg of gamma clay produced in the factory with a maximum Grain size of 150 #t is made with 200 g chamotte semolina with a grain size of 200 mixed up to 600 #L and left at a temperature of 1300 ° C for 2 hours. To When the chamotte semolina cools down and sifted, it becomes a pure alpha clay with 0.05 % Sodium oxide obtained.

4. 10 g getrocknetes Tonerdehydrat, hergestellt nach dem Bayer-Verfahren, mit einer maximalen Korngröße von 150 #t werden mit 0,5 g gefällter Kieselsäure (95 0110 Si02) mit einer Korngröße von 200 bis 600a vermischt und 2 Stunden bei einer Temperatur von 1150°C calciniert. Nach dem Erkalten und Abtrennen der Kieselsäure wird eine Alphatonerde mit 0,080/, Natriumoxyd erhalten.4. 10 g of dried alumina hydrate, produced according to the Bayer process, with a maximum grain size of 150 #t are mixed with 0.5 g of precipitated silica (95 0110 SiO2) with a grain size of 200 to 600a and mixed for 2 hours at a temperature of Calcined at 1150 ° C. After cooling and separating the silica, an alpha clay with 0.080% sodium oxide is obtained.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung natronarmer Tonerde, dadurch gekennzeichnet, daß einem Tonerdehydrat vor oder während des Calcinationsprozesses zu Alphatonerde eine Natriumoxyd aufnehmende, grobkörnige Substanz von etwa 200 bis 600#t Korngröße in Mengen von 1 bis 100/" vorzugsweise 501, zugesetzt und die Mischung auf bekannte Calcinationstemperaturen zwischen 1100 und 1350°C, vorzugsweise 1150 bis 1250°C, erhitzt wird, wonach die erhaltene Alphatonerde von dem Zusatzstoff durch Absieben oder Sichten getrennt wird. PATENT CLAIMS: 1. A process for the production of low-sodium alumina, characterized in that a sodium oxide-absorbing, coarse-grained substance of about 200 to 600 # t grain size in quantities of 1 to 100 / ", preferably 501, is added to an alumina hydrate before or during the calcination process to form alpha clay the mixture is heated to known calcination temperatures between 1100 and 1350 ° C., preferably 1150 to 1250 ° C., after which the alpha clay obtained is separated from the additive by sieving or sifting. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugesetzte Natriumoxyd aufnehmende Substanz aus unglasiertem Brenngut von Ton oder Kaolin, wie gekörnter Chamotte und/oder alkalifreien bzw. alkaliarmen, natürlichen oder künstlichen Silicaten, wie Aluminiumsilicat, und/oder aus natürlicher oder künstlicher Kieselsäure besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 745 752.2. The method according to claim 1, characterized in that the added sodium oxide absorbing substance from unglazed firing of clay or kaolin, such as granular chamotte and / or alkali-free or low-alkali, natural or artificial silicates such as aluminum silicate, and / or consists of natural or artificial silica. Considered Publications: German Patent No. 745 752.