DE535952C - Herstellung von Aluminiumoxyd - Google Patents

Description

• Herstellung von Aluminiumoxyd -Es - ist bekannt, tonerdehaltige Rohstoffe mit Fluorverbindungen aufzuschließen und das entstandene Aluminiumfluorid mit gesättigtem oder erhitztem Wasserdampf, gegebenenfalls im luftverdünnten Raum, in der Wärme zu zersetzen.
• Ebenso ist es bekannt, einen Kieselsäuregehalt in tonerdehaltigen Rohstoffen mit Fluorverbindungen als Siliciumfluorid zu beseitigen oder aus kieselsäurehaltigen Rohsalzlösungen reines Aluminiumdoppelfluorid zur Abscheidung zu bringen.
• Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Kombinationsverfahren unter Anwendung von großenteils an sich bekannten Maßnahmen. Die Rohmaterialien werden zunächst in bekannter Weise mit Salpetersäure aufgeschlossen, aus der erhaltenen Lösung wird hierauf das Aluminium als Aluminiumfluoridhydrat 2 (Ah 03.2S102 # 2H2 0) + r2 HN 03 - 4 A1(N O3)3 -i- 4S102 -E- Io H2 0, i 4 Al (N 03)3 -I- 12 NaF = 4 AlF, + 12 NaN 03, (2) 4 A1F3 -E- 6H2 0=2A403+ z2 HF, (3) z2 NaN03 -+- z2 HF - r2 NaF -+- z2 HN03. (4) In der dritten Stufe ist es auch möglich, wie bereits oben angedeutet, auf die Herstellung von Siliciumfluorid hinzuarbeiten, indem man das aus der vor-4 A1F3 -+- 3 Si02 = 2 A12 03 -+- 3 SiF4. mit Alkalifluoriden gefällt °und dieses nach dem Auswaschen thermisch zersetzt. Bei der Bildung des Aluminiumfluorides wird hierbei erfindungsgemäß die Bildung eines Doppelsalzes (Kryolith) durch Beschränkung des Alk alifluorides fast vollständig verhindert.
• Man kann auf diese Weise die Rohstoffe in gewöhnlicher Apparatur aufschließen, erhält unter sparsamer Verwendung der Reaktionsmittel ein sehr reines Produkt und kann die erforderlichen Reagenzien leicht wieder regenerieren. Auch ist es möglich, das Verfahren zur Gewinnung reinen Aluminiumoxydes mit der Erzeugung wertvoller Abfallstoffe, wie beispielsweise Kaliumnitrat oder Flußsäure, zu verbinden.
• Nachfolgende Gleichungen veranschaulichen beispielsweise eine Ausführungsform des neuartigen Verfahrens herigen Stufe anfallende Aluminiumfluorid mit entsprechenden Mengen reiner Kieselsäure versetzt und auf geeignete Temperaturen erhitzt. Eine besondere Ausführungsform sei durch folgende Gleichungen wiedergegeben

  - 2 (A12 03 . 2 Si 02 # 2 Hz, 0) + T2 HN 03 = 4 A1(N O3)3 + 4-Si0., + zo H., 0, (6)

  - - . r 4A-1-(N0,), + r2 NaF - 4 A1F3 + x2 NaN 03, (7)

  4 A1F3 -I- 3 Si02 = 2A1203 -f- 3 S'F4, (8)

  3 S'F4 + 2 H20 = 2 H2S'F6 + S'02, (9)

  4 NaN03 + 2 H2 SiFs - 4 HN03 + 2 Nag SiF., (1o)

  2 Nag SiF, -E- WI) = 2 SiF4 + 4 NaF, (rx)

  2 CaF2 -f- 2 SiF4 + 4NaN03 + x HNO3 = 2 Nag SiF, + 2 Ca(N03)2 + x HN03, (=2)

  2 Nag SiF, + W'-) = 2 SiF4 --E- 4 NaF, - (z3)

  2 CaF2 + 2 SiF4 -E- 4NaN03 -f- x HNO3 = 2Na2SiF" + 2 Ca(N03)2 -f- x HN03, (i4)

  - 2 Nag SiF" -f- WI) = 2 S'F4 -r-- 4 NaF, (i5)

  2 SiF,4 + 4 Hz 0 = 2 Si02 -j- 8 HF, (i6)

  4 Ca(N03), + 8 HF = 4 CaF2 + 8 HN03. (z7)

  1) W -Wärme

  Hierbei ergibt sich ebenfalls ein vollständiger Kreisprozeß; d. h. Wiedergewinnung sämtlicher im Verfahren benötigter Agenzien unter zwischenzeitlicher Bildung von Siliciumfluorid bzw. Kieselflußsäure und lieselflußsaurem Salz. Die nach Gleichung 16 an, fallende Flußsäure läßt man zur Rückgewinnung der eingeführten Aufschlußsäure auf die im Prozeß abfallenden Salze dieser Säure einwirken (Gleichung 17).
• Aus führungsb eis p,iel In 75 kg einer auf 8o° C erhitzten Lösung von Aluminiumnitrat [56,8% Al(N03)3 enthaltend] wurden unter dauerndem Rühren 3 5 kg Kalium$uorid eingetragen. Unter lebhafter Wärmetönung erfolgte der Umsatz, der zur Bildung eines Niederschlages führte. Nach unmittelbarer Trennung von Flüssig und' Fest und kurzem Auswaschen des Niederschlages wurden in diesem 93% des ursprünglich in' der Lösung vorhandenen Aluminiums als Aluminiurnfluoridhydrat gefunden. In der Lösung war praktisch kein Fluor nachweisbar. Der Niederschlag enthielt nur ganz geringe Mengen Kryolith. In der Lösung befand sich das bei der Reaktion gebildete Kaliumnitrat.
• Der Aluminiumfluoridhydratniederschlag wurde in ein Rohr aus Eisen -- Chrom-Nickel-Stahl eingebracht, das durch eine Gasflamme von außen auf Rotglut erhitzt wurde. Während des Erhitzens wurde Wasserdampf übergeleitet und gleichzeitig, durch eine Gaspumpe die entstehenden gasförmigen Produkte abgezogen.
• Schon kurze Zeit nach dem Erhitzen wurde in den abziehenden Gasen Flußsäure gefunden, welche zu wäßriger Flußsäure kondensiert wurde. Als die .entweichenden Gase sich als praktisch flußsäurefrei erwiesen, wurde die Betreizung abgestellt und das Rohr entleert. Erhalten wurden 5,7 kg Alu-miniumoxyd mit 8 5 % A12 03, während sich in der Vorlage fast das gesamte angewandte Fluor wiederfand.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Darstellung von Aluminiumoxyd, dadurch gekennzeichnet, daß tonerdehaltiges Rohgut mit Salpetersäure aufgeschlossen, das erhaltene Aluminiumsalz mit beschränkten Mengen von AlkaMuoriden untet Bildung von Aluminiumfluorid umgesetzt wird und dieses thermisch zerlegt wird. z. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zersetzung des Aluminiumfluorids in Gegenwart von gesättigtem oder Überhitztem Wasserdampf in gasverdünntem Raum erfolgt und die hierbei entstehende Flußsäure mit dem bei der Aluminiumfluoridherstellung abfallenden Salz in Reaktion gebracht wird, derart, daß die zum Aufschluß. tonerdehaltigen Rohgutes benutzte Säure gewonnen und gegebenenfalls auch das zur Umsetzung des Aluminiumsalzes benötigte Fluorid erzeugt wird. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß, die Zersetzung des Aluminiumfluorids in Gegenwart von Kieselsäure unter Bildung von Siliciumfluorid erfolgt und dieses, gegebenenfalls nach Überführung in liieselflußsäure, zur Rückgewinnung der zum Aufschluß benötigten Säure bzw. auch der zur Herstellung des Aluminiumfiuorids benötigten Fluorverbindung benutzt wird. ¢. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch r bis j, dadurch gekennzeichnet, da.ß die anfallenden Fluorverbindungen und sonstigen Nebenstoffe des Prozesses diesem entzogen und für sich verwertet werden.