DE180554C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 180554 KLASSE 12m. GRUPPE- M 180554 CLASS 12m. GROUP

Dr. ADOLF CLEMM in MANNHEIM.Dr. ADOLF CLEMM in MANNHEIM.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Juni 1905 ab.Patented in the German Empire on June 8, 1905.

Wenn man Alkalisulfat und Kohle in inniger Mischung mit Bauxit oder ähnlichen tonerdehaitigen Materialien glüht und zwar in einem solchen Verhältnis, daß ein Mehrfaches derjenigen Menge, welche zur Bildung von Alkalialuminat notwendig ist, in Anwendung kommt, so bildet sich im wesentlichen Alkalialuminat und Schwefelalkali im Überschuß.If you have alkali sulphate and coal intimately mixed with bauxite or similar alumina Materials glows in such a ratio that a multiple of that If the amount which is necessary for the formation of alkali aluminate is used, then essentially alkali aluminate is formed and alkali sulfur in excess.

Durch Auslaugen der gewonnenen Glühmasse mit Wasser erhält man eine die vorgenannten Verbindungen enthaltende, meist gelblich oder grünlich gefärbte Lösung, die durch Absitzenlassen oder Filtrieren geklärt wird.
Behandelt man nun diese Lösung mit schwefliger Säure, was zweckmäßigerweise in der Wärme geschieht, so wird hierdurch die Tonerde des¹ Bauxits als weißer Niederschlag von Tonerdehydrat gewonnen, und gleichzeitig wird das in der Lösung enthaltene Schwefelalkali in Thiosulfat umgewandelt. Der Vorgang läßt sich, abgesehen von stattfindenden Neben- und Zwischenreaktionen, durch folgende Gleichung veranschaulichen: By leaching the obtained glow mass with water, a solution containing the aforementioned compounds, usually yellowish or greenish in color, is obtained, which is clarified by allowing it to settle or filtering.
Now treating this solution with sulfuric acid, which suitably takes place in the heat, as a result of the alumina bauxite ¹ is obtained as a white precipitate of hydrated alumina, and at the same time the sulfur contained in the alkali solution in thiosulfate is converted. Apart from side and intermediate reactions that take place, the process can be illustrated by the following equation:

2 Na Al O₂ + 2 Na₂ S + 4 SO₂ + 3H₂O =
2 Al (OH)₃ + 3Na₂ S₂ O₈.2 Na Al O ₂ + 2 Na ₂ S + 4 SO ₂ + 3H ₂ O =
2 Al (OH) ₃ + 3Na ₂ S ₂ O ₈ .

Das ausgeschiedene Tonerdehydrat wird abnltriert und ausgewaschen, während die Lösung eingedampft und auf kristallisiertes Thiosulfat verarbeitet wird.The precipitated alumina hydrate is filtered off and washed out while the solution evaporated and crystallized on thiosulfate is processed.

Der nach dem Auslaugen der Glühmasse ver-After leaching the glow compound, the

bleibende Rückstand hält in der Regel noch beachtenswerte Mengen von Alkali und Schwefelverbindungen zurück, aus welchen sich noch weiteres Thiosulfat gewinnen läßt. Es geschieht dies am zweckmäßigsten dadurch, daß man die Rückstände event, unter Zusatz von etwas Kalkmilch an der Luft verwittern oder durch Einblasen von Luft oxydieren läßt, die Masse hierauf mit Wasser auslaugt und aus der so gewonnenen Flüssigkeit nach entsprechender Konzentration das Thiosulfat auskristallisieren läßt.Remaining residue usually still holds considerable amounts of alkali and sulfur compounds back, from which further thiosulfate can be obtained. The best way to do this is to do this the residues can weather with the addition of a little milk of lime in the air or through Blowing in air can oxidize, the mass is then leached with water and from the so obtained liquid crystallize out the thiosulfate after appropriate concentration leaves.

Die Verarbeitung von Bauxit auf Tönerdehydrat geschieht heutzutage fast ausschließlieh durch Glühen dieses Minerals mit Soda, Auslaugen des gebildeten Aluminate mit Wasser, Ausfällen des Tonerdehydrates vermittels Kohlensäure (oder nach dem Bayer'schen Verfahren) und Regenerierung des kohlensauren Natrons aus der mit Kohlensäure behandelten Aluminatlösung. Hierbei geht ein beachtenswerter Teil des zwecks Aluminatbildung ursprünglich verwandten kohlensauren Natrons in eine in Wasser unlösliche Form über, man sagt »es verschlackt« und scheidet auf diese Weise aus dem Prozeß als Verlust aus.Nowadays, bauxite is processed almost exclusively on clay hydrate by calcining this mineral with soda, leaching the formed aluminate with water, Precipitation of the alumina hydrate by means of carbonic acid (or according to Bayer's Process) and regeneration of the carbonated sodium from the carbonated one Aluminate solution. A considerable part of this goes for the purpose of aluminate formation originally related carbonate of soda into a form insoluble in water, one says "it slagged" and in this way eliminated from the process as a loss.

Man hat auch mehrfach versucht, Soda durch Anwendung von schwefelsaurem Natror. und Kohle behufs Bildung von Aluminat zu ersetzen, allein hierbei zeigte sich, daß bei Anwendung äquivalenter Mengen von Natron undAttempts have also been made several times to make soda by using sodium sulphate. and To replace coal for the formation of aluminate, here alone it was found that when used equivalent amounts of baking soda and

Claims

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Tonerde (ι Teil Na₂ O auf ι Teil Al₂ O₃) die Ausbeute an in Lösung gebrachter Tonerde gegenüber dem Sodaverfahren geringer war, während gleichzeitig ein ansehnlicher Teil des Natrons in eine in Wasser unlösliche Form überging — verschlackte —, und wenn man einen Überschuß von Natronsulfat anwendete, so waren die Laugen sulfidhaltig, was sie zur Wiedergewinnung des Natrons in Form vonAlumina (ι part Na ₂ O to ι part Al ₂ O ₃ ) the yield of dissolved alumina compared to the soda process was lower, while at the same time a considerable part of the soda passed into a water-insoluble form - slagged -, and if one If an excess of sodium sulphate was used, the alkalis contained sulphide, which was necessary for the recovery of the sodium in the form of

ίο kohlensaurem Natron recht ungeeignet macht. In der deutschen Patentschrift 62265 wird unter theoretischer Begründung diesbezüglich gesagt (Seite 4, Spalte 2, Absatz 2 von unten), daß die Anwendung von mehr Alkali, als der Tonerde äquivalent ist, ganz unnötig sei, und ferner, daß die Anwendung von mehr Alkalisulfat sogar schädlich sei, weil dadurch leicht schwefelreiche Laugen entstünden. Auch in der deutschen Patentschrift 93952 wird auf Seite i, Spalten, Absatz 1 von unten und Seite 2, Spalte 1, Absatz 1 es als ein Gelingen des Erfinders bezeichnet, ohne Nebenbildung von Sulfiden zu arbeiten, so daß es also genügend geklärt erscheint, daß für die Zersetzung des Aluminate mit Kohlensäure zwecks Gewinnung von kohlensaurem Natron jeglicher Sulfidgehalt als Nachteil bezeichnet werden muß.ίο makes soda soda quite unsuitable. In the German patent specification 62265 is under theoretical justification in this regard said (page 4, column 2, paragraph 2 from below) that the use of more alkali than that Alumina is equivalent, quite unnecessary, and further that the use of more alkali sulfate is even harmful, because it easily creates sulphurous alkalis. Also in of the German patent specification 93952 is on page i, columns, paragraph 1 from below and Page 2, column 1, paragraph 1 describes it as a success of the inventor, without secondary education of sulfides, so that it appears sufficiently clear that for the decomposition of carbonated aluminate for the purpose of obtaining carbonate of soda any Sulphide content must be described as a disadvantage.

Es wurde nun gefunden, daß dieser in den erwähnten Patentschriften als Nachteil bezeichnete und auch sonst als solcher bekannte Gehalt der Aluminatlösung an Sulfiden in einen Vorteil umgewandelt werden kann, wenn' man diese Lösungen nicht auf kohlensaures Natron, sondern auf ein geschwefeltes Produkt, hier Thiosulfat, verarbeitet.It has now been found that this was referred to as a disadvantage in the patents mentioned and also otherwise known as such content of sulphides in the aluminate solution in one Advantage can be converted, if 'these solutions are not based on carbonate of soda, but on a sulphurized product, here thiosulphate, processed.

Es wurde nämlich festgestellt, daß die Aufschließung des Bauxits und die Lösjichmachung der Tonerde um so vollständiger gelingt, je mehr Natronsulfat und Kohle in Anwendung kommen, und daß bei Verwendung eines Überschusses von etwa 200 Prozent an Natronsulfat über die der Tonerde äquivalente Menge die Aufschließung des Bauxits ebenso vollkommen erreicht wird wie mit Soda.It was found that the opening of the bauxite and the loosening The more sodium sulfate and charcoal are used, the more completely the clay succeeds come, and that when using an excess of about 200 percent of sodium sulfate The decomposition of the bauxite is just as complete via the amount equivalent to the alumina is achieved as with soda.

Des weiteren wurde gefunden, daß bei Anwendung des vorbezeichileten Überschusses an Natronsulfat die Verluste an Schwefel geringer sind, als wenn man nur äquivalente Mengen von Natron und Tonerde nimmt, daß sich ein Teil des Schwefels als Polysulfid in den gelblichen bis grünlichen Laugen vorfindet, und daß man auch die so sehr gefürchtete Verbindung von Schwefelnatrium und Schwefeleisen (vgl. die Patentschriften 62265, Seite 4, Spalte .Furthermore, it has been found that when the above-mentioned excess is used Sodium sulphate the losses of sulfur are lower than if one only used equivalent amounts of soda and clay assumes that part of the sulfur is a polysulphide in the yellowish to greenish alkalis, and that one also finds the so much dreaded compound of sodium sulphide and iron sulphide (see patents 62265, page 4, column.

2, Absatz ι oben und 93952, Seite 1, Spalte 2, letzter Absatz unten und Seite 2, Spalte 1, Absatz 1 oben am Schluß) ,durch Oxydation mit Luft entfernen und zur Gewinnung von Thiosulfat nutzbar machen kann, während sie bei der Gewinnung von kohlensaurem Natron schädlich und verlustbringend ist.2, paragraph ι above and 93952, page 1, column 2, last paragraph below and page 2, column 1, paragraph 1 above at the end), remove by oxidation with air and obtain thiosulphate while it can be harmful in the extraction of carbonate of soda and is lossy.

Die Frage, wie die absichtlich und zu bestimmtem Zweck mit einem so starken Überschuß von Alkalisulfid behaftete Aluminatlösung technisch vorteilhaft weiter zu verarbeiten sei, hat der Erfinder in der Weise gelöst, daß er, anstatt mit Kohlensäure zu zersetzen und kohlensaures Natron zu gewinnen, zur schwefligen Säure griff, um ein geschwefeltes Produkt zu gewinnen, und daß er mit derselben Menge von schwefliger Säure, welche zur Zerlegung der Aluminatlösung und zur Abscheidung der Tonerde dient, auch gleichzeitig Thiosulfat bildet. .The question of how to do it on purpose and for a specific purpose with such a large excess aluminate solution contaminated with alkali sulfide is technically advantageous to further process, the inventor has solved in such a way that instead of using carbonic acid to decompose and To win carbonate of soda, used sulphurous acid to produce a sulphurized product to obtain, and that he was treated with the same amount of sulphurous acid as was used for the decomposition serves for the aluminate solution and for the deposition of the alumina, also at the same time thiosulfate forms. .

In der deutschen Patentschrift 107502 ist zwar auch schon schweflige Säure zur Gewinnung von Tonerde empfohlen worden, indessen in ganz anderer Weise, indem die schweflige Säure dort zur Auflösung von Tonerde dienen soll, während nach der vorliegenden Erfindung die schweflige Säure gerade entgegengesetzt , zur Ausfällung der Tonerde dient.In German patent 107502, sulfurous acid is also already used to obtain it of clay, but in a quite different way, by adding the sulphurous Acid is there to serve to dissolve clay, while according to the present invention the sulphurous acid, on the other hand, serves to precipitate the clay.

Schließlich wurde gefunden, daß das (wie beim Sodaverfahren) in Wasser unlöslich werdende und sonst in Verlust geratende Alkalisalz für sein Verfahren dadurch nutzbar gemacht werden kann, daß durch Oxydation der nach der Auslaugung verbleibenden Rückstände ein erheblicher Teil des Alkalisalzes in g₀ einer in Wasser löslichen Form, nämlich in Form von Thiosulfat, gewonnen werden kann.Finally, it was found that the alkali salt, which becomes insoluble in water and otherwise lost (as in the case of the soda process), can be made usable for its process by oxidizing the residues remaining after leaching, a considerable part of the alkali salt in g ₀ one in water soluble form, namely in the form of thiosulfate, can be obtained.

Die Vorteile des vorliegenden Verfahrens werden dahin zusammengefaßt, daß man durch Anwendung eines sehr großen Überschusses von Alkalisulfat und Kohle eine fast vollständige Aufschließung des Bauxits erzielt, daß in einer und derselben Glühoperation die Aufschließung des Bauxits und gleichzeitig die Bildung von auf Thiosulfat zu verarbeitendem Alkalisulfid erfolgt, daß, anstatt mit Kohlensäure zu fällen und kohlensaures Alkali zu gewinnen, durch Einleiten von schwefliger Säure in einer und derselben Operation gleichzeitig sowohl Tonerde gefällt wie Thiosulfat in Lösung gebildet wird, und daß ferner das in den Auslaugerückständen in Wasser unlöslich gebliebene, sonst in Verlust geratende Alkali in wertvoller löslicher Form als Thiosulfat gewonnen werden kann.The advantages of the present method are summarized in that one by Application of a very large excess of alkali sulphate and carbon an almost complete one Digestion of bauxite achieves unlocking in one and the same annealing operation of bauxite and at the same time the formation of alkali sulfide to be processed on thiosulfate happens that instead of precipitating with carbonic acid and obtaining carbonic acid alkali, through Introduction of sulphurous acid in one and the same operation both alumina at the same time precipitates how thiosulphate is formed in solution, and that also that in the leaching residues Alkali that have remained insoluble in water or otherwise lost can be obtained in a valuable soluble form as thiosulphate can.

Pa τ ε ν τ - A. ν s ρ R υ c η :Pa τ ε ν τ - A. ν s ρ R υ c η:

Verfahren zur gleichzeitigen Darstellung von Tonerde und Alkalithiosulfat durch Glühen von Bauxit oder ähnlichen tonerdehaltigen Materialien mit Alkalisulfat und Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß man das Sulfat (und die Kohle) in einer mehrfachen Menge von derjenigen, wie sie theoretisch zur Bildung von Aluminat erforder-Process for the simultaneous preparation of alumina and alkali thiosulphate Annealing of bauxite or similar alumina-containing materials with alkali sulfate and Coal, characterized in that the sulfate (and the coal) in a multiple Amount of that which is theoretically required for the formation of aluminate

lieh ist,· anwendet, die erhaltene Masse mit Wasser auslaugt, aus der so gewonnenen Lösung die Tonerde durch Ausfällen vermittels schwefliger Säure gewinnt und das sich gleichzeitig bildende Thiosulfat aus der verbleibenden Lösung auskristallisieren läßt, * wobei man auch nach dem Auslaugen der Glühmasse im Rückstand verbliebene Mengen von Alkali und Schwefel durch Oxydation des Rückstandes mit Luft, Auslaugen der Masse mit Wasser und Auskristallisieren als Thiosulfat gewinnen kann.is borrowed, · applies, the mass obtained with Water leaches out of the solution thus obtained by means of precipitation sulphurous acid wins and the thiosulphate which forms at the same time can be crystallized from the remaining solution, * whereby one remained in the residue even after the leaching of the glow compound Quantities of alkali and sulfur by oxidation of the residue with air, leaching the mass can win with water and crystallize out as thiosulfate.