DE2807850C3 - Verfahren zur Herstellung reiner Tonerde - Google Patents
Verfahren zur Herstellung reiner TonerdeInfo
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- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/20—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from aluminous ores using acids or salts
- C01F7/26—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from aluminous ores using acids or salts with sulfuric acids or sulfates
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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 LJ2 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 Gssasniisch 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 Ln 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
TiO1
NH3"
HSO
H1SO4 gesamt
Cl
Cl
Die beim Aufschluß erhaltene Aufschlämmung wurde in einen anderen Behälter verbracht und in
Stufe B mit 7380 kg einer Schwefelsäure/HCl Lösung
Ln behandelt, die sich wie folgt zusammensetzte:
Al1O-. 0,47 Gew.-%
Al1O-. 0,47 Gew.-%
0,12 Gew.-%
0,05 Gew.-%
l,45Gew.-%
22,56 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.-%
0,30 Gew.-%
3,30 Gew.-%
90,69 Gew.-%
Al1O3
FeIO3
O2
FeIO3
O2
Ti
2
SiO2 und verschiedene
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.-%
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.-%
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 Ln
der folgenden Zusammensetzung:
Al2O3 0,82 Gew.-%
Al2O3 0,82 Gew.-%
Fe2O3 0,21 Gew.-%
TiO, 0,09 Gew.-%
2,68 Gew.-%
47,05 Gew.-%
57,63 Gew.-%
38,57 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 LI9, 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
H2SO4 gesamt
H2SO4 frei
H2SO4 gesamt
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.-%
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
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
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.-%
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.-9C
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.- C7C
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
P2O5
V2O
H2SO4 frei
H2SO4 gesamt
HO
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 Ln, 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 (1)
- 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)
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