DE2807850C3

DE2807850C3 - Verfahren zur Herstellung reiner Tonerde

Info

Publication number: DE2807850C3
Application number: DE2807850A
Authority: DE
Inventors: Alain Aix-en-Provence Adjemian
Original assignee: Aluminium Pechiney SA
Current assignee: Rio Tinto France SAS
Priority date: 1977-02-28
Filing date: 1978-02-23
Publication date: 1981-09-03
Also published as: SE426689B; DD134864A5; OA05897A; IT1094156B; US4177242A; NO780667L; AU3356978A; ZA781124B; IN147940B; BE864381A; GB1601882A; LU79140A1; BG49607A3; DE2807850B2; DE2807850A1; FR2381718A1; PL204859A1; AT374771B; NO148994B; AR218478A1

Description

g)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung reiner Tonerde gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs.

Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sich auch verschiedene im Ausgangsmaterial enthaltene Stoffe wie Fiisen, Titan, Alkalimetalle und Erdalkalimetalle in beträchtlichem Anteil zurückgewinnen und einei wirtschaftlichen Verwertung zuführen.

Der Schwefelsäureaufschluß von Tonerde-führenden Mineralen ist seit langem bekannt. Gemäß der FR-PS 574983 wird ein Tonerde-Ausgangsmaterial mit Schwefelsäure aufgeschlossen, die erhaltene Lö-' sung mit Chlorwasserstoff behandelt und das erhaltene Aluminiumchlorid-hexahydrat in der Hitze zersetzt. Diese Druckschrift enthält aber keinerlei Hinweise darauf, wie die Begleitstoffe des Aluminiums in den Mineralen bzw. Ausgangsstoffen entfernt

ι» werden sollen, wobei diese Begleitstoffe von einem Mineral oder Ausgangsmaterial zum anderen sehr verschieden sein können. Außerdem läßt sich mit Hilfe dieses bekannten Verfahrens keine reine Tonerde im Rahmen eines Kreisprozesses herstellen.

ι "> In jüngeren Veröffentlichungen, beispielsweise den FR-PSen 1558347 und 2160743 werden Kreisprozesse für den Schwefelsäureaufschluß von Tonerdemineralen beschrieben. Diese Druckschriften geben Mittel an, mit deren Hilfe bestimmte Begleitstoffe

■!<> oder Verunreinigungen abgetrennt werden können und eine reine Tonerde der angestrebten metallurgischen Qualität als Endprodukt erhalten wird. Um dieses Ergebnis zu erreichen, muß aber die saure Aluminiumsülfatlösung, die ebenfalls die Begleitstoffe

^ > Eisen, Magnesium, Alkalimetalle u. a. m. enthält, mit Wasser oder mit einer Salzsäurelösung verdünnt, auf adäquate Temperatur abgekühlt und mit Chlorwasserstoffgas gesättigt werden, so daß dann das Aluminiumchlorid-hexahydrat ausfällt. Dieser Niederschlag

in wird von der Mutterlauge abgetrennt und dann durch Auflösen und erneutes Ausfällen mittels Sättigen der Lösung mit Chlorwasserstoffgas gereinigt, wobei dieser Reinigungsvorgang mehrere Male wiederholt werden kann.

s> Zwar bieten diese Kreisprozesse bereits zahlreiche Vorteile, darunter die Möglichkeit eine reine Tonerde herzustellen. Es besteht aber weiterhin Bedarf nach einem Verfahren, das hinsichtlich des Verbrauches an HCl bzw. Salzsäure wirtschaftlicher ist und das den-

w noch zu einer besonders reinen Tonerde mit den angestrebten metallurgischen Eigenschaften führt.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst. Es beruht auf der überraschenden Feststellung, daß man eine schwefelsaure Alumi-

4) niumlösung bei Atmosphärendruck mit einer Schwefelsäure/Chlorwasserstofflösung bei einer Temperatur unterhalb, aber nahe des Siedepunktes behandeln kann, ohne daß durch Abgabe von Chlorwasserstoffgas Verluste eintreten.

in Gegenstand der Erfindung ist das im Patentanspruch näher bezeichnete Verfahren zur Herstellung von reiner Tonerde, die weniger als 200 ppm Eisen, weniger als 150 ppm Silicium, weniger als 25 ppm Titan, weniger als 850 ppm Natrium und weniger als

V) 70 ppm Calcium enthält.

Das Verfahren umfaßt die folgenden wesentlichen Maßnahmen:

Aufschluß des Tonerde-führenden Minerals, das noch weitere Komponenten wie Eisen und Titan ent-

wi hält, mit einer wäßrigen Schwefelsäurelösung, die 40 bis 60 Gew.-% freie Schwefelsäure und 6 bis 12 Gew.-% verschiedene als Begleitstoffe vorhandene Metalle enthält, die aus der Rückführung dieser Lösung stammen, wodurch man nach dem Aufschluß

ir-, eine an gelöstem Aluminiumsulfat reiche Lösung erhält, deren Konzentration bis zu 12 Gew.-% ΑΙ,Ο, ausmachen kann; die beim Aufschluß erhaltene Suspension wird während des Arbeitsganges, der minde-

stens V₂ Stunde, jedoch nicht mehr als 5 Stunden dauert, bei einer Temperatur unterhalb ihres Siedepunktes gehalten;

das Aufschlußgemisch wird in den Rückstand, der im wesentlichen aus nicht-aufgeschlossenen Oxiden, überwiegend Kieselsäure sowie unlöslichen Sulfaten besteht und in die schwefelsaure Lösung, die reich ist an gelöstem Aluminium, getrennt;

der Rückstand aus der Aufschlußstufe wird mit umlaufender Schwefelsäure, die noch etwas TonerJe enthält ausgewaschen, um die darin zurückgehaltenen Mutterlaugen zu gewinnen; das Filtrat wird mit der aluminiumreichen Lösung vereinigt;

dann wird der Rückstand aus der Aufschlußstufe mit einer schwach schwefelsauren Lösung gewaschen, ι "> wobei die unlöslichen Sulfate in Lösung gehen und der inerte Anteil des Rückstandes zurückbleibt; die Lösung, die die Sulfate der Begleitstoffe enthält, wird dann zur Nutzbarmachung der enthaltenen Stoffe weiterbehandelt; -"

die aluminiumreiche schwefelsaure Lösung wird mit einer aus dem Kreisprozeß stammenden Schwefelsäure/Salzsäurelösung auf eine Temperatur von 80 bis 90° C gebracht und mit ebenfalls aus dem Kreisprozeß stammendem HCl-Gas behandelt; diese Be- -'"> handlung kann auch vor dem Abtrennen des Rückstandes aus der Aufschlußstufe vorgenommen werden;

die Schwefelsäure/Salzsäurelösung, die die gelöste Tonerde und die Begleitstoffe enthält, wird abgekühlt, «ι bis ein Aluminiumchlorsulfat-hydrat der Formel AlSO₄Cl · 6-7H₂O ausfällt;

dieser Niederschlag, getränkt mit Mutterlaugen wird von der Schwefelsäure/Salzsäurelösung, die den Hauptteil der Begleitstoffe enthält, getrennt; der Niederschlag aus Aluminiumchloridsulfat-hydrat wird mit einer aus dem Kreisprozeß stammenden Salzsäure gewaschen, wobei der kristalline Niederschlag zurückbleibt und die Mutterlaugen von der Salzsäurelösung mitgenommen werden; ·»«

das Aluminiumchlorsulfat wird in einer ersten Stufe zu Aluminiumsulfat zersetzt, das dabei abgegebene HCl-Gas sowie Wasserdampf rückgeführt;

in einer zweiten Stufe werden die erhaltenen Aluminiumsulfate zu Al₂O₃ zersetzt und die dabei freige- 4 > setzte Gasphase, bestehend aus einem Gemisch aus SO₂ und SO₃ sowie H₂O, in den Prozeß zurückgeführt;

die beim Wiederauflösen der Sulfate der Begleitstoffe erhaltene Lösung wird mit einer umlaufenden konzentrierten Schwefelsäurelösung vermischt, wo- >o durch die Sulfate der Begleitstoffe ausfallen (Aussalzen);

die Sulfate der Begleitstoffe und die schwefelsaure Lösung werden voneinander getrennt und letztere nach Konzentrieren mit der beim Abtrennen des Alu- 5■> miniumchlorsulfats erhaltenen Schwefelsäure/Salzsäurelösung vereinigt (Sulfochlorierung);

die Sulfate der Begleitstoffe werden thermisch zersetzt, wobei man Eisenoxid, Titanoxid und ein Gasgemisch aus SO₂, SO₃ und H₂O erhält; mi

das Gemisch aus Schwefelsäure/Salzsäurelösung und schwefelsaurem Filtrat, das bei der Abtrennung der Sulfate der Begleitstoffe erhalten wurde, wird entgast und in die Aufschlußstufe zurückgeführt.

Die zum Aufschluß des Ausgangsmaterials ver- tv-, wendete Lösung besteht aus rückgeführten wäßrigen Lösungen, die freie Schwefelsäure enthalten, deren λ! *nge oder Konzentration durch Zufuhr von außen unter Ausgleich der Verluste eingestellt wird, sowie verschiedene Metallsulfate in geringem Anteil, der für jedes Metallsulfat von dessen Löslichkeit in derartigen sauren Lösungen abhängt.

Das Ausgangsmaterial wird heiß aufgeschlossen und zwar bei einer Temperatur etwas unterhalb, aber nahe des Siedepunktes (der Aufschlußlösung bzw. des Aufschlußgemisches), bei Atmosphärendruck; die Aufschlußzeit schwankt von V₂ Stunde bis zu 5 Stunden.

Nach dem Schwefelsäureaufschluß des Ausgangsmaterials wird das Aufschlußprodukt, das aus einer flüssigen Phase, die Aluminiumsulfat und lösliche Sulfate anderer Begleitstoffe enthält und aus einer festen Phase, nämlich den suspendierten Inertstoffen und bestimmten unlöslichen Salzen von Begleitstoffen besteht, in die beiden Phasen getrennt.

Die flüssige Phase wird dann bei Atmosphärendruck und in der Hitze mit einer Schwefelsäure/Salzsäurelösung behandelt (Sulfochlorierung), die beispielsweise die rückgeführte Lösung ist, welche beim späteren Waschen des Aluminiumchloridsulfathydrats nach dessen Abtrennung von der Mutterlauge anfällt. Außerdem wird die flüssige Phase mit zusätzlicher Chlorwasserstofflösung bzw. Salzsäure versetzt, die die im Kreisprozeß aufgetretenen Verluste kompensiert, sowie mit dem aus einer späteren Entgasungsstufe stammenden Chlorwasserstoff. Die Behandlung mit Schwefelsäure/Salzsäurelösung kann auch vor dem Abtrennen des Rückstandes vorgenommen werden.

Die Schwefelsäure/Salzsäurelösung wird dann in geregelter Weise unter Rühren auf eine Temperatur von etwa 40° C abgekühlt, in Gegenwart von Impfkristallen aus einem vorherigen Produktionsgang; die für die Kristallisation erforderliche Zeit macht höchstens 5 Stunden aus. Der Hauptanteil des in der Aufschlußlösung enthaltenen Aluminiums fällt in Form des Aluminiumchloridsulfat-hydrats der Formel AlSO₄CI · 6-7H₂O aus, während die Begleitstoffe in der Schwefelsäure/Salzsäurelösung gelöst verbleiben.

Gemäß einer Variante des Verfahrens wird der kristalline Niederschlag aus Aluminiumchloridsulfathydrat nach Abtrennen und Waschen des Filterkuchens mit einer rückgeführten Salzsäurelösung aus dem Produktionszyklus ausgetragen, um in dieser Form weiterverwendet zu werden. In diesem Falle werden äquivalente Mengen Schwefelsäure und Salzsäure in Form von Lösungen in den Kreisprozeß eingeführt, um die entsprechenden Verluste auszugleichen.

Im allgemeinsten Fall werden die erhaltenen AIuminiumchloridsulfat-hydratkristalle thermisch bei einer Temperatur von höchstens 600° C, vorzugsweise 300 bis 400° C zersetzt; hierbei erhält man ein Gemisch von Sulfaten und gasförmigen Abströmen, die aus Wasserdampf und HCl bestehen und später gewaschen und absorbiert werden.

Gemäß einer Variante des Verfahren!, wird das Gemisch der Aluminiumsulfate, das überwiegend aus basischem Sulfat der Formel 3Al₂O₃ · 4SO₁,0-2H₂O und zu geringem Teil aus neutralem Sulfat Al₂(SOJ₃ besteht und der allgemeinen Formel Al₂O₃ · 2SO₃ entspricht, aus dem Produktionskreislauf ausgetragen; die beiden Formen können anschließend in an sich bekannter Weise getrennt werden. In diesem Falle werden äquivalente Mengen Schwefelsäure in Form ihrer Lösung in den Kreislauf eingebracht, um die aufgetretenen Verluste zu kompensieren.

Im allgemeinsten Fall wird das Gemisch der heißen neutralen und basischen Aluminiumsulfate auf eine Temperatur von 1050° C gebracht; hierbei werden die Sulfate zu reiner Tonerde und einem Gasgemisch, bestehend aus SO₂, SO₃ und H₂O, zersetzt; letzteres wird in H₂SO₄ umgewandelt (regeneriert).

Die beim Abtrennen des kristallinen Niederschlags aus Aluminiumchloridsulfat erhaltene Mutterlauge, die noch die Begleitstoffe wie Titan und Eisen gelöst enthalten kann, wird durch Erhitzen entgast. Der dabei abgegebene Chlorwasserstoff wird rückgeführt und die erhaltene schwefelsaure Lösung durch Abdampfen von Wasser konzentriert. Danach können die Begleitstoffe Eisen, Titan usw. in Form ihrer Sulfate oder auch in Form der Doppelsulfate wie dies in der FR-OS 7 532026 beschrieben wird, abgetrennt werden. Die schwefelsaure Lösung wird dann in die Aufschlußstufe zurückgeführt. Ein Teil dieser schwefelsauren Lösung kann zum Waschen des Rückstandes aus der Aufschlußstufe verwendet werden.

Wie bereits gesagt, wird der Rückstand aus der Aufschlußstufe, der aus inertem Material und aus unlöslichen Sulfaten der Begleitstoffe besteht, mit einer schwach schwefelsauren Lösung behandelt, wobei die Sulfate in Lösung gehen. Diese Lösung bzw. das Filtrat wird dann mit konzentrierter Schwefelsäure versetzt, wodurch die Sulfate der Begleitstoffe ausfallen (Aussalzen); sie werden dann abgetrennt und später zersetzt, wobei man die entsprechenden Oxide sowie ein Gasgemisch aus SO₂, SO, und Wasserdampf erhält, das in Schwefelsäure rückumgewandelt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Kreisprozeß, mit dessen Hilfe eine reine Tonerde und ein Gemisch aus komplexen Salzen isoliert werden kann, die hauptsächlich Eisen und Titan sowie die anderen Begleitstoffe enthalten. Der Verbrauch an Reaktionspartnern ist gering und betrifft lediglich den Ausgleich oder Ersatz von Verlusten an Schwefelsäure und Salzsäure, die zum großen Teil mechanisch bedingt sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf beliebige Tonerde-führende Stoffe natürlicher oder künstlicher Herkunft anwenden, die Begleitstoffe enthalten. Hierzu gehören aluminiumsilicatische Minerale wie Kaoline, kieselsäurehaltige Bauxite, kaolinische Tone, Zechenrückstände, Schieferkohle und andere Schiefer oder auch unreine Tonerden oder Aluminiumsulfate aus anderen Primärprozessen.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Schema wird der Aufschlußreaktor A mit tonerdehaltigem Ausgangsmaterial und mit rückgeführter Schwefelsäurelösung

riuiaviuiiu i>mai i

bei U ausgetragen wird, sowie eine Waschlösung L₃, die in F durch Abdampfen eines Teils des Wassers konzentriert wird; die dabei erhaltene Schwefelsäurelösung L₄ wird in die Aufschlußstufe A zurückgeführt.

Die flüssige Phase Z.. besteht aus dem Gemisch der beiden Lösungen L j und L₂, sowie Salzsäure, die zum Ausgleich der Verluste zugegeben wurde. Dieses Gemisch wird in G geführt; gleichzeitig wird HCI (Gas G₁₃) eingeblasen, das beim Entgasen in der Stufe / erhalten wurde; weiterhin wird gleichzeitig unter Rühren in Gegenwart von Impfkristallen auf 40° C abgekühlt. Dabei fällt ein Niederschlag aus Aluminiumchloridsulfathydrat der Zusammensetzung AlSO₄Cl ■ 6 oder 7H₂O aus.

Dieser kristalline Niederschlag S₁₀ wird in der Stufe H abgetrennt; die dabei erhaltenen Mutterlaugen L _l0, die noch die gelösten Begleitstoffe wie Eisen und Titan enthalten, werden in die Stufe / geführt.

Der kristalline Niederschlag S₁₀ wird in der Stufe L mit einer in der Stufe M mittels Kondensation und Absorption erhaltenen Salzsäurelösung L₁₂ gewaschen. Man erhält einen kristallinen Niederschlag S₁₁, der keine Mutterlaugen L₁₀ mehr enthält; die beim Auswaschen der Mutterlaugen L₁₀ mit Lösung L_J2 erhaltene Waschflüssigkeit L₁₁ ist eine Schwefelsäure/ Salzsäure-Lösung, die wenig Begleitstoffe enthält und in der Stufe B wieder eingesetzt wird.

Der reine kristalline Niederschlag S₁₁ aus Aluminiumchloridsulfat-hydrat, der noch mit Waschlösung imprägniert ist, wird in der Stufe N bei einer Tempe-. ratur von 300 bis 400° C thermisch zersetzt; dabei erhält man ein Gemisch aus Aluminiumsulfaten und gasförmigen Abströmen G₁₅, die aus Wasserdampf und HCl bestehen und in der Stufe M absorbiert werden.

Das bei dieser ersten thermischen Zerstzung erhaltene feste Produkt besteht aus einem Gemisch aus basischen und neutralen Aluminiumsulfaten und wird in der Stufe O bei 1050° C gebrannt bzw. thermisch zersetzt. Die hierbei erhaltene reine Tonerde wird bei Q ausgetragen; das Gasgemisch aus SO₂, SO₃ und H₂O wird in der Stufe P in Schwefelsäure umgewandelt; diese Schwefelsäurelösung L₂₇ wird in die Stufe / geführt. Die Schwefelsäure/Salzsäure-Lösung L₁₇ besteht aus einem Gemisch der Lösung oder flüssigen Phase L₁₀ und zusätzlicher Schwefelsäure und wird in die Stufe / geführt und hier entgast. Dabei erhält man eine praktisch nur schwefelsaure Lösung oder flüssige Phase L. ₈, die noch Begleitstoffe enthält sowie HCl-Gas, das als G₁₃ und G₁₄ in die Stufen G und M geführt wird.

T; fi; dvirii ;

Aufschlämmung wird in B mit einer in Umlauf geführten Schwefelsäure/Salzsäure-Lösung L₁₁ behandelt, worauf in C die Trennung in einen Kuchen oder Rückstand S_} und in die flüssige Phase L₁, die das gelöste Aluminium und die in Lösung gegangenen Begleitstoffe enthält, erfolgt. Die Mutterlaugen des Kuchens S₁ werden in D extrahiert und zwar mit Hilfe eines Teils L₂₂ der Schwefelsäurelösung, die für die Aufschlußstufe bestimmt ist. Die auf diese Weise ausgewaschenen Mutterlaugen L₂ werden mit der Lösung L, gemischt und ergeben, gegebenenfalls nach Zusatz von HQ, die flüssige Phase L₅. Der erhaltene Kuchen oder Rückstand S₂ wird dann in E mit Wasser gewaschen, wobei man einen im wesentlichen aus Kieselsäure bestehenden inerten Rückstand S₃ erhält, der

zusätzlichen Kationen, damit mit Eisen und Titan komplexe Sulfate gebildet werden, wird in die Stufe J verbracht und dort durch Abdampfen von Wasser konzentriert.

Die aus der Stufe / austretende Suspension L₁₉ ist eine Aufschlämmung aus einer festen Phase in Form der komplexen Sulfate der Begleitstoffe, welche entfernt werden sollen und aus einer flüssigen Phase in Form einer Schwefelsäure-Lösung. Diese beiden Phasen werden in der Stufe K in einem Kuchen oder Rückstand S₂₀, Gemisch der komplexen Sulfate von Eisen, Titan usw., die einer Nutzbarmachung zugeführt werden können, sowie in eine flüssige Phase L₁₀ getrennt, die gemäß L₂₁ und L₂₃ in die Aufschlußstufe A zurückgeführt und gemäß L₂₁ und L₂₂ zum

Waschen des inerten Rückstandes in der Stufe D eingesetzt wird.

Bei dem Verfahrensschema gemäß Fig. 2 wird die in der Aufschlußstufe erhaltene Aufschlämmung in die Stufe C geführt und hier in Filterkuchen S₁ und Filtrat L₁, das die in Lösung gegangene Tonerde und bestimmte Begleitstoffe enthält, getrennt. Das Filtrat L, wird mit der flüssigen Phase L₂ zur flüssigen Phase L₅ kombiniert, die gegebenenfalls mit HCl (bzw. Salzsäure) behandelt wird, wenn beim Kreisprozeß aufgetretene entsprechende Verluste kompensiert werden müssen. Die flüssige Phase L₅ wird dann in die Stufe G geführt und hier mit der Schwefelsäure/Salzsäure-Lösung L₁₁ aus der Stufe L behandelt. Da die Aufnahme in oder Behandlung mit Schwefelsäure/ Salzsäure-Lösung nach der Abtrennung des unlöslichen Anteils aus der Aufschlußstufe erfolgt, besteht der Kuchen oder Rückstand S₁ aus inertem Material und aus den in der Aufschlußlösung unlöslichen Sulfaten der Begleitstoffe und enthält noch etwas Mutterlauge. Diese Mutterlauge wird in der Stufe D mit der flüssigen Phase L₂₂ ausgewaschen, wobei ein Rückstand oder Kuchen 5, und eine flüssige Phase L, erhalten werden, die, wie oben angegeben, mit der flüssigen Phase L₁ kombiniert werden.

Der Rückstand S₂ wird dann in die Stufe R verbracht; hier werden die in der Aufschlußstufe unlöslich gebliebenen Sulfate zu einem großen Teil in der schwach sauren rückgeführten Lösung L₄ gelöst, die beim Waschen des sterilen bzw. inerten Rückstandes erhalten wird.

Das in R erhaltene Gemisch wird dann in die Stufe E geführt und hier in eine flüssige Phase L₃ und in einen Rückstand oder Kuchen S₃ getrennt; letzterer wird in der Stufe V mit Wasser gewaschen; dabei bleibt ein inerter oder tauber Rückstand zurück, der im wesentlichen aus Kieselsäure besteht; die erhaltene flüssige Phase L₄ wird in die Stufe R zurückgeführt und dient zum Auflösen einiger Komponenten im Rückstand S₂.

Die flüssige Phase L₃, welche die gelösten Sulfate der Begleitstoffe enthält, wird in Stufe F geführt und hier mit einer konzentrierten Schwefelsäure-Lösung L₂₇ aus Stufe P behandelt. Dadurch fallen in Stufe F die Sulfate der Begleitstoffe aus (aussalzen) und das hier erhaltene Gemisch wird in der Stufe K in den Rückstand S₂₃, bestehend aus Sulfaten der Begleitstoffe, sowie in eine Mutterlauge oder Lösung L₂₃ getrennt.

Die Sulfate der Begleitstoffe S₂₃ werden dann in der Stufe W gebrannt, wobei man einerseits die Oxide der Begleitstoffe Eisen, Titan usw. enthält, sowie andererseits ein Gss^asniisch G bestehend aus H O SO₂ und SO₃, das in die Stufe P geführt und hier zu Schwefelsäure regeneriert wird.

Die aus K austretende flüssige Phase L₂₃ wird in Stufe T geführt und hier durch Abdampfen von Wasser konzentriert; die erhaltene starke Schwefelsäure-Lösung L₂₄ wird oberhalb der Stufe / in den Kreislauf zurückgeführt und mit der flüssigen Phase L₁₀ vermischt.

Die in der Regenerierstufe P erhaltene Schwefelsäure L₂₇ wird gegebenenfalls durch zusätzliche Schwefelsäure aufgefüllt, um die im gesamten Kreisprozeß aufgetretenen Verluste zu kompensieren.

Wie bereits angegeben, wird die flüssige Phase L₅, ein Gemisch aus L, und L ₂, gegebenenfalls mit Zusatz von HQ bzw. Salzsäure zur Kompensation der im Kreisprozeß aufgetretenen Verluste in die Stufe G geführt und hier sulfochloriert durch gleichzeitige Zufuhr von HCl-Gas G₁₃ aus der Entgasungsstufe / und einer Schwefelsäure/Salzsäure-Lösung L_n aus der Trennstufe L. Dann wird das Gemisch unter Rühren abgekühlt, auf etwa 40° C beispielsweise, in Gegenwart von Impfkristallen, um die Ausfällung von Aluminiumchloridsulfathydrat der Formel AlSO₄, CI · 6 bis 7H₂O hervorzurufen.

Der Niederschlag S₁₀ aus Aluminiumchloridsulfat wird in H abgetrennt; das dabei erhaltene Filtrat L₁₀. Mutterlauge, wird in der Stufe / entgast.

Der kristalline Niederschlag S₁₀ wird in der Stufe L mit einer Salzsäure-Lösung aus der Absorptions-Kondensationsstufe M gewaschen. Man erhält hier reine Chloridsulfatkristalle S₁₁ und eine Schwefelsäure/Salzsäure-Lösung L₁₁, die in G wieder eingesetzt wird und aus L₁₀ sowie L₁, besteht.

Der gewaschene Niederschlag S₁₁, der noch etwas Waschflüssigkeit enthält, wird in N bei einer Temperatur von 300 bis 400° C thermisch zersetzt; bei dieser Zersetzung des Aluminiumchloridsulfat-hydrats erhält man ein Gemisch aus Aluminiumsulfaten sowie gasförmige Abströme G₁₅, die aus Wasserdampf und HCl bestehen und in M absorbiert werden.

Die aus N abgezogenen Feststoffe stellen ein Gemisch aus basischem und neutralem Aluminiumsulfat dar und werden in der Stufe O bei 1050° C gebrannt bzw. thermisch zersetzt. Hierbei erhält man die angestrebte reine Tonerde, die bei Q ausgetragen wird, sowie ein Gasgemisch aus SO₂, SO, und H₂O, das in P zu Schwefelsäure regeneriert wird; letztere stellt die Schwefelsäure-Lösung L₂₅ dar, die über L₂₆ in die Stufe T und als L₂₇ in die Stufe F gespeist wird.

Die Schwefelsäure/Salzsäure-Lösung L₁₇, bestehend aus einem Gemisch aus L₁₀ und L₂₄, wird in die Stufe / geführt und hier entgast; dabei erhält man eine praktisch nur schwefelsaure Lösung L₁₈, sowie HCl-Gas, das entsprechend G₁₃ und G₁₄ in die Stufen G und M geführt wird.

Die flüssige Phase L₁₈ wird in der Stufe J durch Abdampfen von Wasser konzentriert.

Die aus der Stufe / austretende konzentrierte Lösung L₁₉ wird unmittelbar gemäß L₂₀ in die Aufschlußstufe A geführt und gemäß L₂₂ zum Waschen des Rückstandes aus inertem Material und Sulfaten von Begleitstoffen in Stufe D eingesetzt.

Beispiel 1 (erläutert durch Fig. 1)

so Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde ein Kaolin folgender Zusammensetzung aufgeschlossen:

Α.! Ο 28,23%

FeX)₃ 0/79%

TiO₂ 1,81%

SiO₂ und verschiedene Wasser (Feuchtig- 39,92% keitsanteil und Konstitutionswasser des Ausgangsmaterials) 29,25%

4034 kg dieses Minerals wurden in der Aufschlußstufe A mit 8943 kg heißer schwefelsaurer Lösung L ,₃ gemischt, die folgende Zusammensetzung aufwies:

65,22 Gew.-% Gesamtschwefelsäure,

davon 53,99% freie H₂SO₄, es 0,87 Gew.-% Al₂O₃ in Form eines Sulfats, 0,06 Gew.-% TiO₂ in Form eines Sulfats, 2,99 Gew.-% NH₃ in Form eines Sulfats, 30,86 Gew.-% Wasser.

Fe^O
TiO₁
NH₃"
HSO

H₁SO₄ gesamt
Cl

Die beim Aufschluß erhaltene Aufschlämmung wurde in einen anderen Behälter verbracht und in Stufe B mit 7380 kg einer Schwefelsäure/HCl Lösung L_n behandelt, die sich wie folgt zusammensetzte:
Al₁O-. 0,47 Gew.-%

0,12 Gew.-%
0,05 Gew.-%
l,45Gew.-%
22,56 Gew.-%

HCl 20,08 Gew.-%

H₁O 55,27 Gew.-%

Die Aufschlämmung in der Schwefelsäure/Salzsäure-Lösung mit Temperatur 80 bis 90° C wurde dann in die Stufe C verbracht und hier in die feste Phase S₁ und in die flüssige Phase Z,,, die Aluminium und bestimmte Begleitstoffe gelöst enthielt, getrennt. Der Rückstand bzw. Kuchen S₁ wurde dann in Stufe D mit 5000 kg eines Anteils L₂₂ gleicher Provenienz wie die Schwefelsäurelösung L₂₃ für den Aufschluß des Ausgangsmaterials gewaschen.

Die Mutterlaugen aus dem Kuchen S₁ wurden auf diese Weise extrahiert und dann mit der Schwefelsäure/Salzsäure-Lösung L₁, die aus der Stufe C austrat, vereinigt.

Der Kuchen S₂ wurde in die Stufe E verbracht und dort mit Wasser gewaschen; hierbei fiel die flüssige Phase oder Lösung L₃ an in einer Menge von 4722,20 kg sowie ein inerter Rückstand S₃, Trockengewicht 1996 kg mit einem Restanteil flüssiger Phase imprägniert entsprechend dem Verlust an Waschlösung von 277,80 kg.

Der trockene Rückstand S₃ wies folgende Zusammensetzung auf:

5,71 Gew.-%
0,30 Gew.-%
3,30 Gew.-%
90,69 Gew.-%

Al₁O₃
FeIO₃
O₂

Ti

₂
SiO₂ und verschiedene

Die flüssige Phase L ₃ wurde dann in Stufe F geführt und hier durch Eindampfen konzentriert; dabei wurden 1500 kg Wasser abgetrieben; zurück blieben 3222 kg Lösung oder flüssige Phase L₄, die wie oben bereits erwähnt, in die Aufschlußstufe für das Ausgangsmaterial zurückgeführt wurde und folgende Zusammensetzung aufwies:
ALO₃ 0,87 Gew.-%

TiO₂ 0,06 Gew.-%

NH₃ 3,01 Gew.-%

H₂SO₄ gesamt 65,24 Gew.-%

H₁O 30,82 Gew.-%

Das Gemisch aus L₁ + L-,, das 19859 kg wog und zum Ausgleich der aufgetretenen Verluste mit 27 kg 37%iger Salzsäure versetzt worden war, wurde in die Stufe G geführt und hier unter Einblasen von HCl und unter Rühren in Gegenwart von Impfkristallen auf etwa 40° C abgekühlt; dabei fiel Aluminiumchloridsulf at-hydrat aus.

Die durch Ausfällung erhaltene Suspension wurde in die Stufe H verbracht und dort in einen Rückstand oder Kuchen S₁₀ mit Trockengewicht 5636 kg und in eine Mutterlauge oder flüssige Phase L ₁₀ getrennt, die die Begleitstoffe wie Eisen und Titan gelöst enthielt und 10993 kg wog.

Der kristalline Rückstand S₁₀ wurde in der Stufe L mit 6038 kg einer 32%igen Salzsäurelösung L₁₂ aus der Absorption-Kondensationsstufe M gewaschen.

Nach dem Waschen erhielt man 7380 kg Lösung L₁₁ der oben angegebenen Zusammensetzung, die in Stufe B zurückgeführt wurde, sowie 8051 kg kristallines Aluminiumchlorsulfat-hydrat in Form des Filterkuchens S₁₁, der trocken folgende Zusammensetzung aufwies:

Al₂O₃ 17,92 Gew.-%

H₂SO₄ 34,43 Gew.-%

HCl 12,82 Gew.-%

H₂O 34,83 Gew.-%

(Konstitutionswasser)

Der Rückstand S₁₁ wurde in die Stufe N verbracht und dort thermisch bei 300 bis 400° C zersetzt; dabei erhielt man ein Gemisch aus Aluminiumsulfaten sowie 5592 kg gasförmige Abströme G₁₅, die sich aus Wasserdampf und HCl zusammensetzten und in der Stufe N absorbiert wurden.

Das Gemisch aus Aluminiumsulfaten wog 2589 kg und wurde in Stufe O bei einer Temperatur von 1050° C thermisch zersetzt. Dabei erhielt man 1000 kg reines Al₂O₃, sowie 2019 kg eines Gasgemisches G₁₆, das aus Wasserdampf, SO₂ und SO₃ bestand, unter Berücksichtigung des Brennverlustes von 20 kg, sowie von mit dem Brennstoff zugeführten 450 kg Wasser.

Das Gasgemisch G₁₆ wurde in die Stufe P geführt und hier zu Schwefelsäure regeneriert. Die aus dieser Stufe P abgezogene flüssige Phase entsprach der Menge an 95%iger H₂SO₄, die in die Entgasungsstufe / eingebracht wurde.

Die Mutterlauge oder flüssige Phase L₁₀ machte 10993 kg aus und wurde mit 362 kg rückgeführter 95,8%iger H₂SO₄ versetzt. Außerdem wurden 84 kg Ammoniumsulfat zugesetzt, damit nachfolgend die vorhandenen Begleitstoffe mit Hilfe des in der FR-AS 7532026 beschriebenen Verfahrens abgetrennt werden konnten.

Das Gemisch aus L₁₀, H₂SO₄ und (NHJ₂SO₄ machte die flüssige Phase L₁₇ aus und wurde in den Entgasungsreaktor / eingeführt; das Gewicht dieser flüssigen Phase L₁₇ machte 11439 kg aus; ihre Zusammensetzung lautete:

0,90 Gew.-%
0,23 Gew.-%
0,10 Gew.-%
2,93 Gew.-%
46,16 Gew.-%
8,27 Gew.-%
41,41 Gew.-%

Fe§

H₂SO₄ gesamt

"Diese flüssige Phase L₁₇ wurde in der Stufe I entgast, wobei man die gasförmigen Abströme G₁₃ und G₁₄ erhielt, die zusammen 946 kg HCl ausmachten und in die Stufen G und M geführt wurden, sowie 12 512 kg einer praktisch schwefelsauren Lösung L_n der folgenden Zusammensetzung:
Al₂O₃ 0,82 Gew.-%

Fe₂O₃ 0,21 Gew.-%

TiO, 0,09 Gew.-%

2,68 Gew.-%
47,05 Gew.-%
57,63 Gew.-%
38,57 Gew.-%

Die Lösung L₁₈ wurde in die Stufe / geleitet und hier durch Abdampfen von 1469 kg Wasser konzentriert; man erhielt 11043 kg Suspension L_I9, die in die Stufe K geführt und dort in 322 kg (Trockengewicht) Rückstand S₂₀ und in 10721 kg schwefelsaure Lösung L₂₀ getrennt wurde; der Rückstand S₂₀ wurde über R ausgetragen; die schwefelsaure Lösung L₂₀ wurde zum überwiegenden Teil in die Aufschlußstufe Λ zurückgeführt.

H₂SO₄ frei
H₂SO₄ gesamt

Der Rückstand S₂₀ bestand aus komplexen Sulfaten der Begleitstoffe, die abgetrennt werden sollten und die beim Eindampfen in der Stufe J ausfielen; die Zusammensetzung lautete:
Al₂O₃ 3,10 Gew.-%

Fe₂O₃ 8,07 Gew.-%

TiO, 2,17 Gew.-%

4,04 Gew.-% 29,50 Gew.-% 68,01 Gew.-% 14,61 Gew.-%

Die schwefelsaure Lösung L₂₀ wurde als L₂₃ in die Aufschlußstufe und als L₂₂ in die Stufe D zum Waschen des inerten Rückstandes zurückgeführt.

Die Analyse der erhaltenen reinen Tonerde ergab, daß diese weniger verunreinigende Begleitstoffe enthielt als die nach üblichen großtechnischen Verfahren erzeugte Tonerde.

Fe < 200 ppm

Si < 150 ppm

Ti < 25 ppm

Na < 800 ppm

Beispiel 2 (erläutert durch Fig. 2)

Für das erfindungsgemäße Auf Schluß verfahre η wurde eine gebrannte Schieferkohle folgender Zusammensetzung (bezogen auf Trockengewicht) eingesetzt:

Al₂O₃ 26,90 Gew.-%

Fe₂O₃ 7,21 Gew.-%

TiO₂ 1,01 Gew.-%

Na₂O 0,25 Gew.-%

K₂O 4,00 Gew.-%

MgO 1,91 Gew.-%

P₂O₅ 0,20 Gew.-%

V₂O₅ 0,04 Gew.-%

CaO 0,54 Gew.-%

SiO₂ und verschiedene 56,72 Gew.-% H₂O 1,22 Gew.-%

4452 kg dieses gebrannten und zerfallenen Ausgangsmaterials wurden in der Aufschlußstufe A mit 12112 kg heißer Schwefelsäurelösung L₂₀ versetzt, die enthielt:

0,87 Gew.-% Al₂O₃ als Sulfat

0,10 Gew.-% Fe₂O₃ als Sulfat

0,02 Gew.-% TiO₂ als Sulfat

1,10 Gew.-% Na₂O als Sulfat

0,80 Gew.-% K₂O als Sulfat

0,75 Gew.-% MgO als Sulfat

0,20 Gew.-% P₂O₅
0,08 Gew.-% V₂O₅
51,80 Gew.-% H₂SO₄ frei
58,97 Gew.-% K₂SO₄ gesamt
37,11 Gew.-% H₂O

Die beim Aufschluß erhaltene 110bisl25°C heiße Aufschlämmung wurde in die Stufe C geleitet und dort in die feste Phase S₁ und in die flüssige Phase L₁, welche Tonerde enthielt, getrennt.

Der Rückstand oder Kuchen S₁ wurde in Stufe D mit 8942 kg Anteil L₂₂ der Schwefelsäurelösung für den Aufschluß des Ausgangsmaterials gewaschen; die Zusammensetzung dieser Lösung ist oben angegeben. Die im Rückstand S₁ enthaltenen Mutterlaugen wurden auf diese Weise verdrängt bzw. ausgewaschen und die Waschlösung L₂ wurde mit dler Lösung L, aus Stufe C vereinigt. Das Gemisch der Lösungen L, und L₂ machte insgesamt 15048 kg aus und wurde nach Zusatz von HQ in Stufe G der Sulfochlorierung bzw. Behandlung mit Schwefelsäure/Salzsäure-Lösung unterworfen.

Der Rückstand S₂ wurde nach der ersten Wäsche in die Stufe R verbracht und dort mit 8530 kg rückgeführter, schwachschwefelsaurer Lösung L₄ gewaschen, die beim Waschen des sterilen Rückstandes in der Stufe V anfiel; dabei gingen die in der Aufschlußlösung zunächst unlöslichen Sulfate der Begleitstoffe in Lösung. Zusammensetzung der Lösung L₄: Al₂O₃ 0,15 Gew.-%

Fe₂O₃ 0,66 Gew.-%

TiO₂ 0,01 Gew.-%

Na₂O 0,15Gew.-%

K₂O 0,47 Gew.-%

MgO 0,34 Gew.-%

P,O< 0,03 Gew.-%

■'""" 0,01 Gew.-%

6,75 Gew.-% 10,20 Gew.-% 87,98 Gew.-%

Der Inhalt der Stufe bzw. des Reaktors R wurde dann in Stufe E geführt und dort in eine flüssige Phase L₃ und einen Rückstand S, getrennt.

Der Rückstand S₃ betrug 5554 kg und wurde in der Stufe V mit 6000 kg Wasser gewaschen; dabei erhielt man die obengenannte Lösung L₁ und einen Rückstand S₄ mit Trockengewicht 2888 kg und folgender Zusammensetzung: Al₂O₃ 5,40 Gew.-%

Fe₂O₃ 0,90 Gew.-%

TiO₂ 1,38 Gew.-7r

Na₂O 0,03 Gew.-9t

K₇O 0,41 Gew.-%

V₂O₅

H₂SO₄ frei

H₂SO₄ gesamt

H₂O und verschiedene

MgO
P O₅
CO

0.73 Gew.-% 0,21 Gew.-% 0,83 Gew.-9t 1,38 Gew.-%

H₂SO₄ gesamt
H₂O und verschiedene
SiO₂ 84,89 Gew.-%

Die flüssige Phase L₃ aus Stufe E wog 13 434 kg und setzte sich wie folgt zusammen: ALO- 0.50 Gew.-%

Fe₂O₃ 2,22 Gew.-%

TiO₂ 0,04 Gew.-9r

Na,Ö 0,48 Ge\v.-9f

K₇O l,58Gew.-9r

MgO 1,17 Gew.-%

PO₅ 0,11 Gew.- 9c

V₇O₅ 0,04 Gew.-%

H₇SO₄ frei 22,75 Gew.-%

H₂SO₄ gesamt 34,37 Gew.-%

H₂O und verschiedene 59,49 Gew.-9_C

Diese flüssige Phase wurde in der Stufe F ausgesalzt, nachdem sie mit 3695 kg einer rückgeführten 96%igen Schwefelsäure L₇₇ vermischt worden war. Die aus F austretende Aufschlämmung wurde dann in K geführt und dort in den Rückstand S₂₃, bestehend aus den Sulfaten der Begleitstoffe, und in die flüssige Phase L₂₃ getrennt.

Der Rückstand S₂₃ wog feucht 2595 kg und hau ο folgende Zusammensetzung: Al₁O₃ l,19Gew.-9e

Fe₇O₃ 11,25 Gew.-%

TiO₇ 0,19 Gew-%

Na₂O 0,38 Gew.-Tc

K₂O 6.32 Gew.-%

MgO 2.39 Gew.-%

P₇O, 0.12 Gew.- ^C7_C

H₁SO₄ frei

HjSO₄ gesamt

HiO und verschiedene

0,08 Gew.-% 17,38 Gew.-% 58,53 Gew.-% 19,55 Gew.-%

HCl-Gas G₁₃ und 7380 kg Schwefelsäure/Salzsäure Lösung L₁₁ folgender Zusammensetzung:

Dieser Rückstand S₂₃ wurde in der Stufe W

bei

1000 bis 1050° C gebrannt bzw. thermisch zersetzt; dabei erhielt man eine feste Phase, bestehend im wesentlichen aus den Oxiden der Begleitstoffe, sowie eine Gasphase G₂₁, die Wasserdampf, SO₂ und SO₃ enthielt und in Stufe P zu Schwefelsäure H₂SO₄ regeneriert wurde.

Die aus K austretende flüssige Phase L₂₃ machte 14534 kg aus und setzte sich folgendermaßen zusammen:

Al₁O₃ 0,25 Gew.-%

FeIO₃ 0,04 Gew.-%

TiO₂ 0,01 Gew.-%

Na,Ö 0,38 Gew.-%

K₂O 0,33 Gew.-%

MgO 0,65 Gew.-%

P O₅ 0,08 Gew.-%

V₂O₅ 0,02 Gew.-%

H₂SO₄ frei 42,33 Gew.-%

H,SO₄ gesamt 45,72 Gew.-%

H₂O 52,52 Gew.-%

Die flüssige Phase wurde dann in Stufe T geführt und hier durch Abdampfen von 4888 kg Wasser konzentriert; zurück blieben 9645 kg einer flüssigen Phase L₂₄, die zwischen den Stufen H und / mit der flüssigen Phase L₁₀ vereinigt wurde. Die Zusammensetzung der flüssigen Phase L₂₄ lautete:

Al₂O₃ 0,38 Gew.-%

Fe₂O₃ 0,06 Gew.-%

TiO₂ 0,01 Gew.-%

Na₂O 0,57 Gew.-%

K₁O 0,50 Gew.-%

0,98 Gew.-% 0,12 Gew.-% 0,03 Gew.-% 63,79 Gew.-% 68,89 Gew.-%

MgO
P₂O₅
V₂O

H₂SO₄ frei
H₂SO₄ gesamt
HO

28,46 Gew.-%

H₂SO₄ frei

H₂SO₄ gesamt

Diese etwa 100 _ _₃

Stufe G geführt und dort mit Schwefelsäure/Salzsäure behandelt durch gleichzeitige Zugabe von 500 kg A;

Na₂O

MgO

V₂O₅

H₂SO₄ gesamt

Die konzentrierte Schwefelsäure-Lösung L₂₇ »mde aus der Stufe P abgezogen und mit frischer Schwefelsäure versetzt, um die im Kreisprozeß aufgetretenen Verluste zu kompensieren.

Wie bereits gesagt, bestand die flüssige Phase L₅ aus dem Gemisch der flüssigen Phase L₁ und L₂ mit Zusatz von etwas HCl. Diese flüssige Phase L₅ machte 15 075 kg aus und hatte folgende Zusammensetzung:

Al₂O₃ 7,67 Gew.-%

Fe₁O₁ 0,10 Gew.-%

0,01 Gew.-% 1,17 Gew.-% 0,80 Gew.-% 0,42 Gew.-% 0,20 Gew.-% 0,09 Gew.-% 25,07 Gew.-% 51,18 Gew.-% 0,07 Gew.-% 38,29 Gew.-%

C heiße Masse L₅ wurde in die

0,54

0,05

0,66

0,46

0,23

0,11

0,05

21,68

19,25

56,97

Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-%

Das Gemisch wurde unter Rühren bis auf 40° C gekühlt in Gegenwart von Impfkristallen; dabe fiel Aluminiumchloridsulfat-hydrat der Forme AlSO₄Cl · 6- 7H₂O aus.

Die aus G austretende Aufschlämmung woj 22955 kg und wurde in Stufe H geführt und hier ir 9393 kg AluminiumchloridsuJfat-hydrat S₁₀ und ir 13562 kg Mutterlauge oder flüssige Phase L₁₀ getrennt.

Der Rückstand S₁₀ wurde in der Stufe L mil 6038 kg einer 32%igen Salzsäurelösung L₁₂ aus dei Absorptionsstuft M gewaschen. Man erhielt der Rückstand S₁₁ aus reinem Aluminium chloridsulfa' und eine Lösung L_n, deren Einsatz in Stufe G bereit! oben beschrieben worden ist

Der reine kristalline Niederschlag S₁₁ wurde in dei Stufe N bei 300 bis 400° C thermisch zersetzt. Dabe erhielt man einen gasförmigen Abstrom G.₅ in einei Menge von 5592 kg, bestehend aus Wasserdampf unc HCl, der in M absorbiert wurde und daneben ein Gemisch aus Aluminiumsulfaten.

Der Rückstand aus basischem und neutralem Aluminiumsulfat wurde dann in der Stufe O bei 1050° C gebrannt; dabei blieben 1000 kg reine Tonerde zurück; außerdem erhielt man 2019 kg Gasphase G₁₁ in Form eines Gemisches aus SO₂, SO₃ und Wasserdampf. Dieses Gasgemisch G₁₆ wurde in der Stufe F zu Schwefelsäure regeneriert.

Die flüssige Phase L₁₀ machte, wie gesagt 13 562 kg aus und wurde mit 9646 kg flüssiger Phase L₂₄ gemischt. Dieses Gemisch aus L₁₀ und L₂₄ wurde in die Stufe / geführt und entgast; dabei erhielt mar die Gasphasen G₁₃ (500 kg) und G₁₄ (446 kg), sowie eine flüssige Phase L₁₈, die 22262 kg wog und folgende Zusammensetzung aufwies:

Na₂O

MgO

H₂SO₄ frei

H₂SO₄ gesamt

0,82 Gew.-%

0,09 Gew.-%

0,02 Gew.-%

1,04 Gew.-%

0,76 Gew.-%

0,71 Gew.-%

0,19 Gew.-%

0,07 Gew.-%

48,98 Gew.-%

55,78 Gew.-%

40,52 Gew.-%

Die flüssige Phase L₁₈ wurde dann in die Stufe j geführt und durch Abdampfen von 1209 kg Wassei konzentriert. Die aus J abgezogene flüssige Phase L., wurde unmittelbar entsprechend L₂₀ in die Auf schlußstufe A und entsprechend L₂₂ in die Stufe L zum Waschen des Rückstandes aus inertem Materia

und Sulfaten von Begleitstoffen geführt. Fe

Die erhaltene Tonerde zeichnete sich durch gute Si

Reinheit aus. Die Analyse ergab, daß sie weniger Be- Ti

gleitstoffe enthielt als die nach üblichen technischen Na

Verfahren hergestellte Tonerde: 5 Ca

16

< 200 ppm

< 150 ppm

< 25 ppm

< 850 ppm

< 70 ppm

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

b)

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung reiner Tonerde, die weniger als 200 ppm Eisen, weniger als 150 ppm Silicium, weniger als 25 ppm Titan, weniger als ppm Natrium und weniger als 70 ppm Calcium enthält, ausgehend von einem aluminiumhaltigen Ausgangsmaterial, das Begleitstoffe enthält, mittels Schwefelsäureaufschluß des Ausgangsmaterials, Abtrennen des Rückstandes der Aufschlußmasse von der flüssigen Phase, Waschen des Rückstandes, Umwandeln der Aufschlußlösung in eine Schwefelsäure/Salzsäurelösung und Ausfällen eines Gemisches aus Aluminiumsulfaten, thermische Zersetzung dieses Gemisches und Rückführen der Abströme sowie Aufarbeiten der beim Waschen des Rückstandes aus der Aufschlußstufe erhaltenen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) die beim Aufschluß erhaltene heiße flüssige Phase vor oder nach Abtrennen des Rückstandes durch Zumischen einer Schwefelsäure/Salzsäurelösung bei Atmosphärendruck auf eine Temperatur von 80 bis 90° C bringt.

dieses Gemisch nach Einleiten von HCl-Gas abkühlt, und
c) den Niederschlag aus Aluminiumsulfatchloridhydrat der Formel AlSO₄Cl · 6-7H₂O von der Mutterlauge abtrennt, mit der nächfolgend in Stufe g) durch Absorption-Kondensation erhaltenen Lösung wäscht und bei einer Temperatur unterhalb 600° C zu einem Gemisch aus Aluminiumsulfaten sowie HCl-Gas zersetzt,

das Gemisch dieser Aluminiumsulfate bei einer Temperatur unterhalb 1050° C zu reiner Tonerde zersetzt und die Dampfphase (SO^ + SO₃ + H₂O) regeneriert und in den Kreisprozeß zurückführt,

e) die in Stufe c) erhaltene Mutterlauge entgast und das gewonnene HCl zum Teil in Stufe b) einleitet und zum Teil nach Absorption-Kondensation zum Waschen des Niederschlagsaus Stufe b) verwendet, die HO-freie Mutterlauge einengt, von den Begleitstoffen befreit und in die Aufschlußstufe rückführt,

f) die restliche Dampfphase aus Wasser und HCl aus den Stufen c) und e) kondensiert, mit diesem Kondensat das in der Stufe c) freigesetzte HCl absorbiert und die in der Stufe c) erhaltene Waschlösung als Schwefelsäure/Salzsäurelösung in der Stufe a) einsetzt.

d)