JPS589815A - アルミナを主成分とする耐火物を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアル電す質物質つ処理に関するものである。一
般的な見地では、本発明は鉄を含有するアルミナ質物質
の鉄含有量を減じるための処理に関するものである。

本発明の若干の見地を以下で更に詳細に説明する。

これらの見地のすべてでは、許容できない程鉄含有量の
多いアル電す質物質から、鉄含有量の少ない価値のある
アルミナ質物質、例えば千金品位のアル電すの製造がで
きる。本発明のある実施態様では、鉄の含有量を少なく
したアルミナ質物質を更に処理して、例えばアルミナを
基質とする耐火物を製造する０本発明では又再循環装置
によって著しい経済性が得られる組合せ方法もも提供す
るが、これも下記で更に詳細に説明する。

ある見地では、本発明では通常耐火物の製造には適しな
いと見なされる程鉄含有量が多く、鉄は少なくとも一部
は酸に可溶性の酸化物、あるいは他の化合物とし【存在
しているアルミナ質物質から高温の耐火適用物に使用す
るのに適切な高アル゛２す物質を製造する方法を提供す
る。処理するととＫなるアル建す質物質は、化合してい
るアル２ニウムの大部分がイテス石、カオリン、又は塩
酸で溶解しにくい他の化合物として存在しているのが代
表的であり、且つチタンの濃度が耐火品位のアル建す物
質にとつ【十分な程低い物質である。

本明細書で使用する用暗、高アル建す耐火物質で社、耐
火品位の焼成ざ−キサイト、及び他の、耐火物工業で使
用するための主としてアル電すあるいはアルミノケイ酸
塩から成る製品を包含するととは言うまでもない。

アルＺすを基質とする耐火物は、焼成が必要なだけで、
鉄を除去するための処理が必要でない、高品位のアルミ
ナ質物質で製造するのが普通である。このような経済的
に加工することのできる一天然に産出する鉄の少ない高
品位のが−キサイト鉱の叙法は残念なことには分布が限
定されている。

本発明では、鉄を含有する品位の低いボーキサイト鉱石
でもこの目的に使用することができる。

本発明の方法には鉄を含有する鉱石に適用することがで
きるという利点の外に、この方法に固有の調節力で最終
生成物の一致性が非常によくなるので、一般に同様な組
成の天童物よりもよい品質にすることのできる実質的な
合成品を生成するという、更に別の利点がある。

本発明の第二の見地では、上記の方法に由来する未焼成
の中間体生成物を鉄含有量の少ないアルミナ化学製品の
製造に使用することができる。

公知の鉄の除去法では磁気！顧、浮選技法及び重力技法
を包含している。若干の場合にはこのような物理的な方
法を本明細書に記載の方法と組合せて使用して、最小の
コストで所望の製品を製造することができる。

更に別の見知では、本発明は鉄の選択的浸出を包含する
組合せ方法を提供する、すなわち浸出液からの酸の回収
処理に関連して最終生成物のアル建す含有量を漸次多く
する方法、及びアルミナを基質とする耐火ブリケットを
製造する一連の処理方法である０組合せ方法では著しい
技術的な利益と経済的な利益とをもたらす。

本発明の主な見地に従って、鉄を選択的に溶解するが、
一方アルきすは最小限しか連節しない条件下で、鉄を含
有するアル電す質物質に塩酸浸出を行う。本発明のむの
見地の好ましい実施態様では、備蓄からアル電す質物質
又は鉱石を物理的方法で選鉱し【から、適切な、例えば
洗浄ボーキサイトとして回収し、且つ粉砕して必要な粒
度組成にする。

次にこの鉱石を仕込み箱に移し、これからタンクの中に
放出して、溶存している鉄及びアルミニウムの塩化物を
含有する希塩酸溶液と混合してスラリーを作る。このよ
うにして作ったスラリーは、鉱石中に存在する実質的な
割合の鉄な浸出するが、しかもアルｉすの溶解、すなわ
ち抽出を最少限にするために、スラリーを直接又は間接
な方法で加熱して、好ましくは７０℃から１１０℃まで
の範囲内の適当な温度属する。スラリーは浸出してから
凝集させ、且つ向流洗浄をすることができる方法で操作
することのできる、好ましくは、水平ベルトタイプの濾
過機に通して塩化物有効物を回収する。濾過操作で得ら
れるの紘洗浄済みの濾過ケーキとＦ液とである。該濾過
ケーキは、次の酸再生工種中に生成される酸化物と混和
するのが好ましく、次に乾燥して、ブリケットを作るの
に適した制御された含水率にする。鯉後に、製造したブ
リケットを高温で焼成して、高品質のアルミナを基質と
する耐火性物質を得る。

必要があれば、上記の浸出工程から出るＦ液及び洗液を
塩素ガスで処理して、鉄全部を確実に第二鉄の状態にし
ておくことができる。

このようＫして生成させた液体は１個以上の反応器中を
流通させながら、新らしく微粉末にしたばかりのボーキ
サイトで、好ましくは１００℃から１５０℃までの適切
な温度で処理することができる。この工程中に塩化アル
１＝ウムの生成と関連して、実質的な割合の塩化鉄は酸
化鉄又は水酸化鉄に転化し、同時に、溶液中の塩化アル
４ニウムは電−キサイト中のアルミナと更に反応して、
アル電ニウム塩化水酸化物及び塩基性アルミニウム塩化
物として公知の複雑な水酸化塩化アルｉ＝りムを生成す
る。

工程の終りには、スラリーの温度を下げて１００℃以下
ＫＬ、適当な試薬で凝集させ、水平なベル）濾過機で濾
過し、且つ洗浄して塩化物を回収する。

濾過ケーキはボーキサイトの未反応成分と沈殿した酸化
鉄／水酸化鉄の混合物である。この混合物は通常不用生
成物とみなす。

図面では、 第１図は上記の方法、すなわち耐火材品位のボ−キサイ
ドの製造方法を説明する工程系統図であって、 １は浸出、２は凝集、３は濾過及び洗浄、４は混合、５
は乾燥、６はブリケット作り％Ｔは焼成。

８は生成物の貯蔵、９は酸化、１０は鉄の沈殿、１１は
凝集、１２は濾過及び洗浄、１３は再生、１４は吸収 であり、 （ａ）　　は乾燥、粉砕、選鉱の済んだ仕込みボーキサ
イト、（１））　　は塩酸溶液、 （０１は凝集溶液、 （（１１は再生酸化物、 （ｅ）は洗浄水、 （ｆ）　　は回収塩化物溶液、 （ｇ）　　は濾過ケーキ、 （ｈ）　　は酸化剤、 （１）は粉砕したボーキサイト、 （＋）　　は凝集剤溶液、 （ｋ）　　は洗浄水、 （１）は廃棄する濾過ケーキ、 （ロ）は燃料、 （ｎｌ　　は塩酸を含有するガス、 （０）　　は吸収液、 である。

第２図では下記の実施例１及び実施例２を説明する。

第３図では下記に記載する、本発明による、千金品位の
アル電すの製造方法を説明する。

耐火生成物のアル建す含有量を高めるための上記の技法
を開発することｋなった研究中に、塩化フル１ニウムの
溶液は高温で、ボーキサイトの他の成分に種々の程度の
作用をしてざ−キサイトからアルミナを溶解することが
できることを見い出した。得られる溶液を地理して固体
のアル１．−ラム化合物を取り出すことができ、この化
合物の純度が中外であれば、直接焼成して千金品位のア
ル建すにすることができ、そうでなくて不純物がある場
合には、焼成する前に更に精製のための処理をすること
ができる。この見地では、本発明′は耐火物の領域以外
でも将来性がある。

このように、本発明のこの見地の特定の実施態様では粉
砕して、代表的には０．３　ｍ全通にしたボーキサイト
鉱石を、かなりの濃度の循環金属塩化物、主として塩化
第二鉄を含有している、塩化アルミニウムが２０重量−
から３００重量部での水溶液と反応させる場合に、１２
０℃から２００℃までの範囲の温度で、１／露時間から
４時間までの時間の間、ボーキサイト１重量部に対して
、溶液を２２重量部と７重量部との間の割合にすれば、
全アルンナの８０重量１ＩＩＫ達する抽出を受けること
を見い出した。同時に１通常赤鉄鉱として存在している
酸化鉄はほぼ８０重ｉ１７に憾程度まで抽出されるが、
シリカ及びチタニアの抽出率は１０重量係以下に制限さ
れる。得られる塩基性塩化アルミニウムの溶液は塩化第
二鉄及び低濃度のシリカ、チタニア、及びカルシウム、
リン並びにパナジクムの酸化−又は塩化物を含有し、蒸
発させて埴基性塩化アルｉ＝ウム水和物の結晶を得るこ
とができる。２４時間から４８時間までの間、制御され
たかき混ぜなすれば、結晶は通常の装置で急速濾過し【
母液を採取するのに適した粒度になる。結晶が少ししか
溶解しない適切な溶剤、例えばエタノールで洗浄してか
ら、結晶を焼成して高純度のアル電すにし、且つ結晶の
塩化物成分は塩酸溶液として循環させて、ボーキサイト
の温浸に必要な最初の塩化アル（＝ラム水溶液を改質す
る。

溶液の濃度の調整及び鉄、シリカ及びチタンのような不
純物の除去は必要であるが、このような調整は壱業界の
熟達にとっては容易なことである。

次に本発明のもう一つの見地の更に詳細な説明を始める
が、これは鉄を含有するアルミナ質吻質から耐火品位の
焼成が−キサイトを生成する改良された方法を提供する
ものである。

本発明のこの見地の更に好ましい実施態様では、適切に
選鉱したが−キサイトを乾燥して、粉砕操作に適した含
水率、代表的には遊離水分６９１ＩＫし、且つ粉砕して
適切な粒度、例えば最大粒度１襲以下にする。浸出反応
は第一反応容器、すなわち反応器中で、粉砕した混合物
を、予熱した酸、又は酸と金属塩化物との両方を含有す
る予熱した溶液と混合するか、あるいはボーキサイト−
酸のスラリーな好ましくは７０℃よりも高い温度に加熱
して、開始することができる。ボーキサイトと選定した
酸との相対的な割合は、処理しようとする鉱石中のＦ・
ｌｏｌの初期濃度及びボーキサイト中のアｋｉすの反応
性に左右される。

下記の反応は過程のこの段階で起る総括反応を示すもの
と考えられる。方程式（２）Ｋ従って反応する鉄の量は
酸化鉄の濃度を最終庄成物で所望する濃度まで減じるの
に必要な量と見なされるが、方程式（１）Ｋ従って反応
するアルｉナの量はこの濃度の達成と同時に溶液中に散
り込まれる量である。

ＡＡｌｌｏｇ　＋　６　ＥＯＡ→２＊ｉｃｎ、　＋　３
　Ｈ，Ｏ（１）Ｆａ２０３＋６　ＨＯＩ−＋　２１＊０
ＩＩＢ　＋３１１２０　　　（２１代表的Ｋｈ％Ｆ＠ｇ
Ｏａを約６１１含有するボーキサイトについては、ボー
キサイト中の鉄を７５優から８５係まで溶解するのが好
ましく、この水準を達成するには存在する全アルきすの
８ｑＩＩから１２優までが溶解することを見い出した。

ｉすは８憾を溶解するのに必要な酸の量を基準にするの
が有効であることを見い出した。

上記の程度の溶解に相当する水準の１０５１を使用すれ
ば、遊離酸約１優の浸出後の液体中の最終酸濃度になる
。

後の処理工程で許容できる遊離酸濃度を維持するために
は、この水準は１２０％を超すべきではない。

８０℃から９０℃までの反応温度を使用すれば、酸とボ
ーキサイトとの間の接触時間は２０分から４０分までで
あるのが代表的であるが、ボーキサイトの粒度、Ｆｅ２
Ｏ２の初期濃度、酸の過剰量、酸の濃度、塩化物の濃度
及び反応温度のような幾つかの変数に基いて、もっと短
くももっと長くもすることができる。最屯適尚であるこ
とが分った酸の限度は約２０優であるとはいえ、もつと
薄い酸又はもつと濃い酸を使用してもよいが、しかし後
の酸再生工程のコストが不利になる。

１個よりも多くの反応容器を使用する場合には、真の栓
流条件に近くなるように容器を選定するべきであり、そ
うすれば反応成分の短絡を最小限度ＫＬ、且つ浸出した
最終スラリー中に必要な遊離酸濃度を生じる。

浸出スラリーの凝集は固−液分離を助けるのに必要であ
って、希薄水溶液として使用する凝集剤の必要な添加速
度は浸出液中の塩化物濃度に左右される。塩化物濃度が
約１７憾のときには、凝集剤の添加は２５０　ｍ）Ｉ）
ｍ程の薄さでもよいが、塩化物濃度が濃くなれば、急速
に濃度を濃くする。好ましい凝集剤は非イオン性のボリ
アクリルアきドである。

凝集させたスラリーの濾過は水平なベル）濾過機で行う
のが好ましい。濾過は、凝集した固形物の開放構造が維
持されている条件下の弱い減圧で迅速であり、従って次
の洗浄も楽になる。Ｐ液と洗浄液とを合併したときに液
体が高濃度を維持していて、蒸発負担を過度にかけなく
ても再生できるのが好ましいので、使用する洗浄水の量
を最小限にしながら濾過器で向流洗浄をして、塩化物有
効物な回収する。塩化物回収についての制限因子は、−
過ケーキ中に残留する可溶性塩化鉄の量であるが、それ
はこれが最終製品の品質に影響を及ぼすからである。ケ
ーキの液体中の塩化物濃度の代表的な最大値を０．５憾
にしたい。

浸出中に鉄の選択性を助け、且つ若干の原料物質の実際
の浸出速度を助けるので、Ｆ液の一部を浸出反応に再循
環させて浸出媒質の全塩化物含有量を増すことができる
。次の処理工程では鉄が完全に酸化された形態になって
いることが必須であるから、その前に残留Ｆ液を塩素ガ
スのような酸化剤で処理して第一鉄イオンを第二鉄イオ
ンに転化させる。

カオリンを少なくとも温度５５０℃に加熱して生成させ
たメタカオリンで塩化第二鉄ｆｌｌ液を処理すれば、酸
化第二鉄を沈殿させ、同時に塩化アル電エクムが生成す
ること線公表の資料で公知である。研究中には、イデス
石ボーキサイトを約３００℃から５００℃までの温度で
焼成し活性化して使用すれば、同様な反応が行われるこ
とけ明らかになったが、意外にも、土の中の未焼成状態
のボーキサイトが熱処理したカオリン、すなわち活性化
したボーキサイトの代りをすることができることも明ら
かになった。すべての場合に起っている化学反応は錯イ
オンを包含しているが、次の一般式で表わすことができ
る。

２　ｙｅｃｌＡ、＋　ｈｎ、Ｏ，→Ｆ　＠　２０３　＋
　’ｌ　ＡＩＯ４１５（３）アルＺすを含有する実質的
に過剰の固体物質を使用しなければならないし、この量
は化学量論量の四倍にもなる０反応（３）は溶液中に残
留する鉄が次の処理に許容される濃度になるまで進行さ
せる。

この処理工程は１個以上の反応器中で行い、且つ１００
℃から１５０℃までの範囲内の温度で、代表的には１時
間から４時間までの保持時間がなけ１１ばならない。

反応（３）は鉄（Ｆｓ　）とアルミニウム（＊Ａ）陽イ
オンとの交換に基づいているので、参照しやすいように
、反応（３）をＦ＠Ａｌ１反応と呼ぶことにした。

意外なことには、方程式（３）と同時に更に有利な反応
が起るものと思われること、すなわチ下記の反応 麩うｃＪＬ、　＋　ｙＡｌｌＩ　（ＯＨ）、−＋　ａｎ
、（杏）（ｏＨ）、、ｏｎ、工（４１に従って、溶液中
の塩化アルミニウムがざ−キサイト又は粘土のアル建す
と反応して、式％式％（） という複雑なヒｒロキシ塩化アルミニウムを生成するこ
とも明らかになった。

これらの二つの方程式１３）及び（４）は処理液中の溶
存アル電すの含有量を増すが、同時に溶存鉄含有量を減
じる点で非常に重要であり、且つ経済的な価値がある。

廃棄生成物を凝集、濾過及び洗浄をした後に、塩化物の
多い液体を生成させることができ、この液体は鋼鉄工業
で酸ピックル液の再生のために見開した周知の方法を使
用する高温での加水分解に適切であることを見い出した
。゛この加水分解は、好ましくは液体又は気体の燃料を
燃焼させて生じる燃焼生成物をも仕込む反応室中に上記
の液体を入れて行うものである。完全に加水分解させる
のに必要な反応温度は８００　’Ｃ程度であればよく、
次の反応が起るものと考えられる。

２ＡｊｌＯＪｌ、　＋　３Ｈ，Ｏ→ＡＩｔ、ＯＩＳ＋　
６Ｈｏｎ　　（５１２７ｓｏｊ３　＋　５Ｈ２０→Ｆ＠
１０３　＋６１１０ＪＩ　　（６１ＡｌｌｌＩ（ＯＨ）
ｎ”（ｇ−ｎ）→Ｕ２０Ｂ　＋（６−ｎ）　ＨＯｆｉ　
＋　（ｎ−３）　Ｈ２Ｏ１７）固相及び気相はサイクロ
ン及び（又は）静電気沈殿装置で分離する。主として塩
化水素及び燃焼生成物を含有するガス気流を流入する塩
化物溶液と直接接触させて、反応器仕込液として、更に
濃厚な溶液にする。同時にガス気流は冷却され【約１０
０℃になる。次に向流吸収塔内でガスを水流又は塩化物
水溶液流と接触させて、ＨＯｊｉ濃度が２０−以下の酸
欠作る。

排出ガスを大気中に放出する前に、流出′ガス気流をア
ルカリで洗浄して、残留塩化水素を許容できる水準まで
減じる。再生では通常９５重重量風上のｈｎｍｏ、及び
２．５重量鳴以下のＦ＠１０３を含有する酸化物が回収
され、ブリケットを作って焼成する前に浸出したアル電
す物鉱石と混和する。これらの酸化物は両方共最終生成
物の量を増し、且つｈ１＠０５含有量が多いために品位
がよくなる。

浸出固形物を分離し、洗浄し【作った濾過ケーキは再生
酸化物と混和してから、乾燥して遊離水分を約１０憾に
する。正確な含水率は次の機械的な取扱い、及び焼成中
の崩壊に耐えるのに十分な機械的強度のブリケットを製
造するための圧延ブリケット製造機の使用に合わせ【調
整する。ブリケット製造圧搾機から出る生成物は好まし
くはふるいにかけて、小片を回収して混和操作に戻すべ
きである。ブリケラ［は好ましくは焼成する前に乾燥し
て遊離水分含有量を低くして、炉の中で微粉末が生成す
るのを最小限にするべきである。アルミナ分の多い製品
の製造に適切な、密度の高い化学的に不活性で耐火性の
高い物質を製造する、ためには１６００℃から１７５０
℃までの範囲の高温で焼成することが必要である。最終
製品はブリケットの型の適切な寸法を選ぶことによって
、制御された粒度にすることができ、従って、最終使用
者が粉砕して、その適用に最適範囲の粒度にすることの
できる物質を販売することができる。物質は又ブリケッ
ト以外の物理的形状にすることもできる。

最終の仕込み原料次第で、８０優より４多量のＡｊ、Ｏ
，を含有する、ある形態の焼成ボーキサイトを本発明の
方法で製造することができ、このものには一般に現在天
然産の適切なボーキサイトから製造される高品位の物質
に匹敵する良好な耐火特性がある。

電熱還元してアル１＝りム金属にするためのアル建すを
製造するのに上記の？・Ａｌ１反応を使用するために１
が−キサイト鉱を粉砕し、１°５０℃より＾い温度で塩
化アルｉ＝りム水溶液と反応させる。３０重量憾の塩化
アル１ニウふ水溶液で、大気圧で４時間還流することに
よってボーキサイトから全アルミナの５０９１を抽出す
ることができることを見い出したけれども、抽出率を改
良し、且つ反応時間を短縮するために′−一度及び圧力
のもつと厳しい条件が必要である０反応条件は、塩基こ
ることのある約２４０℃に限定する。

ポーキずイトと塩化アル電工りムとの間の反応に続いて
、未反応固形＝ｈ第５図で説明した沈降、−過及び凝集
の方法で分離し、洗浄することができる０分離の目的は
過度に希釈することなく、試薬の損失を最小限にするた
めに、反応工程に循環させる塩化物有効物を回収するこ
とである。

塩基性の塩化物水溶液からの塩基性塩化アルミニウム水
和物結晶又祉水和アル電すの回収は、最初の組成及び温
度で決まる時間の間溶液を加熱して行うことができるが
、好ましい方法は蒸発に゛よ、る方法である。

最初の抽出滴液の濃度が十分―い場合には、最初の温浸
工程で、ボーキサイトから抽出されたアル電すを溶液か
ら回収するためＫＩｆｂ喪な蒸発の根度紘５参から１５
ｇＩＩまでの程度である。蒸発させた溶液を冷却中に適
ｍＫかき混ぜることによって、得られる結晶は真空濾過
で母液からたやすく分離され、且つ過幽な溶剤による洗
浄で塩化物が除去され、更に精製される。結晶は水に非
常によく溶解するので、水性洗浄媒質性好ましくない。

上記の濾過工程及び結晶洗浄工程からの母液を戻すこと
は反応溶液中の塩化物濃度を高く維持するのに必要であ
る。

蒸発で作った結晶を、上記のように分離し【洗浄すれば
、アルミナは４０重量優に近くなる。これらは正塩化ア
ルミエクム六水塩と塩基性塩化アル電ニウム水和物との
混合物である。後備な混合物中の若干の個々の種の確認
はＸ−線回折″ででき、塩基性塩化物５ＡｉＯｎｓ、９
Ａｊｌ（ＯＨ）５．３７，５　Ｈ２Ｏは共通の成分であ
るが、ｈｌｏｌＬ、　・４Ａｊ（ｏＨ）Ｂ・７１１Ｏ’
、ＡＩ！０４１５・２Ａｌｌ（ｏＨ）、・６Ｈ２０のよ
うな他の塩基性塩化物の存在が可能であり、且つ更に水
和物□５ＡｊＬＯＡ３４ＡｊＬ（Ｏｆり３４ＨＩＯが存
在することが推論される。

塩基性塩化物水和物の結晶から塩化物の痕跡を残らず除
去し、且つαＡｌ２Ｏ５転移を完結させるには８００℃
以上の温度が必要である。結晶が適切に洗浄してあれば
、焼成したアル電す生成物中の酸化鉄の濃度は０．０３
重重量上り大きくなることはなく、一方少量酸化物の浸
度は低い価、例えばＴｉｅｓは０．００２重量−以下、
Ｖ、Ｏｓは０．００１重量−以下に保つことができる。

アルｉすの主成と同時に塩化物を塩化水素として焼成工
程から回収する、例えば ５ｐｉｍＢ−５ＡｊＬ（ＯＨ）３−３７．５１１１１０
　ｍｍ　６．５　ＡＭ、ｏ、＋　１５１ＯＡ　＋　４２
１１２０１１００℃未満の単一段階直接加熱焼成で出る
高温ガスを急冷させれば、ガス組成は吸収させて希塩酸
を作るのに適している。１１０強度は蒸発工程で水の正
味の除去と釣合わせるための直接接触断熱吸収に対して
最高２０重量憾まで調節することができる。このように
焼成から回収される希塩酸を、蒸発及び結晶洗浄から循
環される結晶母液と合併することＫよって、最初のボー
キサイト温浸工程で使用したのと同様な組成の液体が回
収される。この液体はこん跡のチタン、シリカ、カルシ
ウム、バナジウム及び他の金属化合物と共に過剰量の塩
化鉄を含有している。

ボーキサイトを塩酸と反応させる場合に得られる液体か
ら鉄を除去するのに使用するのと同じ方法で、回収した
温浸液から鉄を除去する。すなわち、全塩化物濃度及び
遊離酸性度の制御された条件下で新鮮なざ−キサイトと
接触させるのである。

チタン、シリカ及びバナジウムのような少量元素を更に
除去する方法は、これらの元素が最初のボーキサイト中
に存在している程度、それらの抽出速度、及びそれらが
排棄固形物の流れに吸収される程度で決める。

この方法によって、ボーキサイト、詳細には、アルミナ
が三水和物鉱愉、ギプス石として存在している、多量の
シリカを含有するボーキサイト鉱石から、ヤ金品位のア
ルｉすを抽出することができるＯ 実施例１　　酸　浸　出 ボーキサイト鉱の試料を粉砕して、０．６１１１全通、
０．０７５ｍ２０嘔通過にする１゜鉱石を１０５℃で乾
燥し、且つ６１４ｇを１．５１のビーカー中で１９．９
憾の塩酸６１４１１と３０分間反応させた。

直径４Ｑｓｍ、１８０回転／分の二枚刃インペラーで混
合するのにオーバーヘッドかき混ぜを使用した。酸を７
５℃に加熱して反応を開始し、その後、湯浴で温度を８
５℃から８０℃までに維持した。

２０分後に１３．４１の塩化物溶液に凝集剤（シアナ建
ドＮ　１００　Ｂ　”）　０．１係を溶解した溶液１６
０ｄを添加し、反応させたスラリーを濾過し、ポリプロ
ピレン単繊維−Ｆ布を使用し、内径が１３．５ＣＩＩの
一２Ｑ　ｋＰａの真空濾過機で濾過、洗浄した。濾過及
び洗浄は迅速で、清浄な凝集性のケーキを生じ、これは
収率な推算するために乾燥し、且つ成分を測定した。

重量Ｕ２Ｏ５ａｉｏ、　　石英　Ｆθ、０５Ｔｉｅ、強
熱減量仕込み鉱石　１００　５９．６　３．８　１．３
　５．４　２．９　２８．３浸出向形物　８７．５６１
．４　４．３　１．７　　１．７　３．４　２９．０上
記の成分測定値及び重量収率について計算すれば、アル
電すが１０．１　’１　、酸化鉄が７２．６　憾抽出さ
れたことになる＝浸出した固形物を焼成すわばｙ＠　ｖ
　ｙｓ、ｏ３２．４　ｍ　及びａｎｆｉｏ、　８６．５
　ｍ　Ｋ　ｔｘ　ルｆｅろう。

凝集剤を添加する前の液体の組成の計算値はｈｎａｌＬ
、１４．５重量／重量憾 Ｆ・０４１，７．４重量／重量係 ■ｏＪ！　　　　　２．３重量／重量係であった。

実施例２　　実際の浸出液を使用するＦｅＡＪ１反応一
般に浸出工程について先に記載した条件に従ってボーキ
サイトを２０憾塩酸で浸出して浸出廃液を製造した。濾
過ケーキを適切な量の水で洗浄して、塩化物有効物を本
質的に全部回収した。最終Ｆ液と洗液との公称組成（重
量百分率）は下記の通りであった。

ＰｓＯＪ！３４−１憾、１１１０１．７．９憾、ＨＯＩ
ｔ　Ｑ、４憾。

上記の浸出液３００ｇを新しく微粉末にしたポーキサイ
）　２９．８　ＩＩと１０５℃で反応させた。ボーキサ
イトの最初の組成ハ ”ｇｏｓ　５９．８　％、”ａｏｓ　６．８　憾、ａｔ
ｏ、　３．０　憾、ＴｉＯ２２，５９６、強熱波１ｋ　
２７．７１Ｇであった。

７００−のガラス容器中で還流下で４時間反応を行った
０反応時間の終りに非イオン性凝集剤３００　ｐｐｍを
添加し、且つ容器の内容物を熱いうちに一過した。固体
残留物及びＦ液の組成は重量百分率で下記の通りであっ
た。

固形物冨Ａｊ’ｓｏｓ　４５．２　憾、７１１２０５２
５−１　’Ａ　ｓａｇｏ９２．９係、’［’１０茸２．
７優、強熱減量　２３．９鳴 液体ｇ　Ｆ＠”　０．０７３１ｉ、　＊ｊｌａ”　２．
７０　憾、ｏｊｒ−９，４憾。

原液から除去された鉄の量は９４．０−であった。

最終液の組成は工業用反応器で加水分解させれば下記の
固体組成になるようなものであった。

’＠ｓｏｓ　２．０　憾、Ａｊｌ＊ｏｓ　９８．０１Ｇ
？−キサイドとの反応でＦ＠０４１Ｂの９４憾を転化さ
せてムｎｏｔ、　Ｋする液体の予想されるＡｇ　＋＋十
金含有量計算してＡｊ””　２．２９１Ｇという結果に
なるが、実験値は２．７０１１であった。これは予想値
の１１７、Ｅｌである。この増加は塩化第二鉄の塩化ア
ルミニウムへの転化中に、溶液中の塩化アルミニウムと
未反応ボーキサイトとの間の反応で生じるとドロキシ塩
化アルミニウム錯体の生成と関係がある。

上記の実施例は最初の浸出の個々の操作及びｐｅＡｆｆ
ｉ反応に関するものである。代表的には、適当な順序で
両方の操作を包含する連続サーキットでは、最終生成物
は最後の凝集及び焼成の前に併合されることになる。

実施例１及び２の結果に基づく第２図では完全なサーキ
ットを簡単化して示しである。゛追加処理の利点は最初
の浸出固形物からの生成物及び最終の焼成への混和仕込
み物の分析計算値から明白である。

浸出固形物　　混５ｆｔ］焼成仕込み物（焼成）　　　
　（焼成） Ａｊｉ、０３　　　８６−７３　　　　８８．２６？ｍ
、０３２．４３　　　　　２．４１ＴＬＯｓ　　　　　
４．６９　　　　　４．Ｑ　４ｓ１ｏ、　　　　　６．
１５　　　　　５．２９粉砕が一キサイド７９．９　ｇ
と塩化アルｔニウム０２５重量／重量憾溶液１００３．
４９との間の反応を還流温度１１４℃で４時間行った。

ボーキサイトはあらかじめ粉砕して０．６１Ｂ全通にし
てＳ乾燥た。

冷却してから、未反応固形物を濾過して回収し、乾燥し
て測定した重量は４６．５．９であった。固形物の分析
値は ムｉ、ｏｒｓ５９．６　憾、８１０ｇ　７−７　＠　ｓ
　７６ｇ０５４−４　優、ｒｘｏ、　４．２　ｍ　ｓ及
び強熱減量２４．ローであって、アル電す４１．６１Ｇ
及び酸化鉄５９１Ｊｌ＋が抽出されたが、シリカ及びチ
タニアは溶解しなかったことを示している。存在する鉱
物学的相の計算では、イデス石は実質的に作用を受ける
唯一のアルミす含有鉱物であることを示した。存在する
全イデス石のうちの５５９１が抽出さ４た。

上記の抽出で得た希釈しない液の一部を蒸発濃縮させる
に重量基準で約７３憾になった。白色沈殿が生成したが
、これは１１５０℃に焼成するに白色粉末を生成し、Ｘ
−線回折で社、基本的に、ヤ金目的に適切な高純度のα
−ＡＩ！、Ｏ５であること示した。沈殿は加熱すれば、
やはり水と塩化水素とを生成し、計算による組成は Ａ１１ｇ（０１１）、０１番・１２Ｈ寓０であった。

実施例４　塩化アルｉｘ−りム溶液によるボーキサイト
からのアル電すの抽出 組成がムＪ！、ｏｓ　５４．７重量憾、８１０．８．５
重量参、Ｆ・、０．９．１重量嚢、′ｒｔｏ、　２．４
重量−で、強熱減量が２５．１１１！であり、粉砕して
０．３ｇ全通にしである、シリカ及び鉄の含有量の多い
ボーキサイトを使用して、１８０ｓｉｇのチタン金属製
ボンベ中で１５０℃で３０分間反応を行った。

ざンベは容器の温度で加熱速度を制御しながら、ガスの
炎で直接加熱し、加熱打切り時間２分又は６分であった
。

必要な反応時間が終ればポンベを回転装置から取り出し
て、大量の冷水中で急冷した。反応の進行中は１℃以内
に温度制御をした。

ボーキサイト１に対して１７．５の比率で塩化アル（ｚ
りムの２０重量−溶液を使用して、抽出した結果はＡＩ
ｔｓＯｓ　６８重量畳、Ｆ匂０Ｂｆ３３重量優、ｓｔｏ
、　７重量参であったが、−ガニ酸化チタンの抽出社全
く認めらガなかった。

Ｘ−線回折研究の援護を受けて鉱物学的な計算から、こ
れらの条件でれ、三水和物形態のアル電す、イデス石の
抽出ははとんど完全であるが、−万一水和物、ベーム石
の抽出率が低いことは明らかであった。

実施例５　　フルｉすの回収 塩化アル１＝りム浴液中でボーキサイトを温浸した生成
物からアルミナを回収する見地を評価するために１試薬
品位の塩化アルξニクム六水和物、アル建す三水和物及
び塩化第二鉄六水和物で合成溶液を調整した。

塩化アルミニウムの３０重量憾溶液でボーキサイトを抽
出した場合に相当する、ｈｌＢｏ５１７−６重量嗟、塩
化物イオン２６．６重量嘔、及びＦｅ１Ｏ５１，０重量
嘔の溶液を調整した。沸騰している湯浴上で、この溶液
的２００ｇをかき混ぜながら蒸発させて、３０分間で溶
液の最初の重量の１２．６優を蒸発させたことになった
。蒸発中に塩化物イオンの損失が全く起らないことをあ
らかじめ確証しておいた。

穏和なかき混ぜを更に２０時間続けた。この蒸発及び結
晶化の結果として生成した微細な結晶は真空濾過で、低
温の粘ちょうな母液から容易に分離した。エタノール２
２５ｍで洗浄した結晶の収量は４６１１であり、分析結
果はＡＩ’ｓＯａ　３４．１重量慢、Ｏｊｌ”−２９，
４重量憾、Ｆｅ２Ｏ２０，３重量参”ｃあった。

アルミナの回収率は最初の溶液の「基本の」Ａｌ１５Ｏ
３成分の１１２重量係であることを確証した。

これらの結晶を１１００℃で焼成して鉄の含有量がν＠
ｔｚｏｓ　０．０１重量憾よりも少ないアルミナを得た
が、鉄の含有量が低いのは鉄の大部分が塩化物として揮
発するためである。

【図面の簡単な説明】

サイトの製造方法の工程系統図であって、１は浸出、２
は凝集、３は濾過及び洗浄、４は混合、５は乾燥、６は
ブリケット作り、１は焼成、８は生成物の貯蔵、９は酸
化、１０は鉄の沈殿、１１は凝集、 １２は濾過及び洗浄、１３は再生、１４は吸収、であり
、 （１）は乾燥、粉砕、選鉱の済んだ仕込みが一中サイト
、０）は塩酸溶液、（Ｏ）は凝集溶液、（（転）は再生
酸化物、（・）は洗浄水、（ｆ）は回収塩化物溶液、（
ｇ）は−過ケーキ、（６）は酸化剤、（１）は粉砕した
ポーキサイ）　ｓ　（３１は凝集剤溶液、伽）は洗浄水
、（１）は廃棄する濾過ケーキ、−）は燃料、（ｍｌは
塩酸含有ガス、（０）は吸収液、であり、 第２図は実施例１及び２の物質収支を説明するものであ
り、 １１１３図は本発明の方法によ」−品位のアル２す製造
の工程系統図である。 第１頁の続き ０発　明　者　ジェームス・フィリップス・ピーターズ オーストラリア国ビクトリア・ サレー・ヒルズ・シェパード・ ストリート３ 昭和占り年８月ｌｂ日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和９７年特許願第　’７２５養　　号２、発明の名称 謳弗ら勢−ｙ＋ンミク１瓜ｊし硬ト罐ζ３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和６７年ｑ月２７日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 −悠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （り鉄を含有するアル電す質物質を希塩酸溶液で浸出“
   し、且つ鉄含有量の少ないアルミす、質物質を分離する
   ことから成る、鉄を含有するアル建す質物質を部層して
   、その鉄含有量を少なくする方法。 （２）　　アル電す質物質は洗浄した＃−＊１イトを粉
   砕し【適切な粒度組成にしてあり、且つ魁理方法紘 （ａ）　　皺物質を鉄及び（又は）アル（＝ラムの溶解
   した塩化物をも含有している塩酸溶液と混合し【、スラ
   リーを作り、 （ｂ）　　鋏物質中に存在する鉄の実質的な割合を浸出
   するのに十分な時間の間高温でスラリーを加熱し、且つ （０）　　スラリーを濾過して、塩化物を含有するＦ液
   、及び鉄含有量の少なくなっているアルずす質物質から
   成る濾過ケーキを生成させることから成る、上記第（１
   ）項に記載の方法。 （３）工ＩＩ　（ｂ）を７０℃から１１０℃までの温度
   で行う、上記第（２）項に記載の方法。 （４）　　特許請求の範１８第（１）項及び第（２）項
   に記載の方法によって、鉄含有量の少ないアルンナ質物
   質を製造し、且つこれを焼成してアルｉナを基質とする
   耐火物質を製造することから成る、アルきすを基質とす
   る耐火物質を製造する方法。 （５）焼成１穆を１６００℃から１７５０℃までの温度
   で行う、特許請求の範囲第（４）項に記載の方法。 （６）　　塩化物を含有するＦｉＫを工程（＆）に再循
   環させる、特許請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （７）（ａ）　　Ｆ液を酸化剤で地理して、塩化第二鉄
   を含有する液体を生成させ、 （・）該液体を粉砕した新たなボーキサイトと接触させ
   て、アル１＝りムを溶解させ、且つ鉄化合物を沈殿させ
   、 （ｆ）　　工程（・）の住成物を一過して、塩化アルミ
   ニウムを含有する溶液を生成させ、 （２）工ＩＩ　（ｆ）で得た溶液を高温に加熱し、塩化
   アルミニウムを加水分解させてアルミナにし、且つ塩酸
   を含有するガスを生成させ、 （ｈ）＃ガスを水性媒質に吸収させて、工程（ａ）に循
   環させることのできる、塩酸含有溶液を生成させる、 工程を特徴とする特許請求の範囲第（２）項に記載の方
   法。 （８）工程（（１）の酸化剤が塩素である、特許請求の
   範囲第１７）項に記載の方法。 （９）　　工程（ｅ）を１００℃から１５０℃までの温
   度で行い、工程（ｒ）を１００℃よりも低い温度で行う
   、特許請求の範囲第１７）項に記載の方法。 （ＩＩ　　加水分解工程（ｇ）を８００℃程度の温度で
   行う、特許請求の範囲第（７１項に記載の方法。 （１１）（ｊ）　　工程（−で生成させたアル電すを、
   特許請求の範囲第（２）項の工程（ａ）で生成させたア
   ルξす質物質に添加し、 （ｋ）　　工程（ｊ）の生成物を乾燥して、ブリケット
   にし、 （１）工程（ｋ）で製造したブリケットを焼成する、工
   程を特徴する特許請求の範囲第１７）項に記載の方法。 ａａ（！ｏ）　　が−キサイドを塩化アルミニウムを含
   有する溶液と接触させる工程から始めて、アルミニウム
   及び鉄を浸出し、 （ｎ）　　工＠６１１）の生成物を濾過して、塩基性塩
   化アル（＝ラムを含有する溶液を生成させ、（Ｏ）＃溶
   液を蒸発させ、且つ結晶を晶出させて、結晶性アルミニ
   ウム化合物を生成させ、（ｐ）　　前工程で生成した結
   晶性生成物をか焼して、アルミナ及び塩酸ガスを生成さ
   せる、 工程を特徴する特許請求の範囲第（７）項に記載の方法
   を部分変更した方法。 Ｉ　工程（ロ）を１５０℃から２４０℃までの温度で行
   う、特許請求の範囲第（Ｌａ項に記載の方法。 Ｉ　工程（ｐ）を８００℃から１１００℃までの温度で
   行５、特許請求の範囲第ａａ項に記載の方法。 ｔｉｓ（ｍ）＃−キサイドを塩化アル建エクムを含有す
   　　　・る溶液と接触させる工程から始めて、アルミニ
   ウム及び鉄を浸出し、 （ｍｌ　工程（ロ）の生成物を濾過して、塩基性塩化ア
   ルミニウムを含有する溶液を生成させ、（ｑ）　　特許
   請求の範囲第（５）項の工程（ｇ）を行い、（ｒ）　　
   工程（ｑ）の生成物として、千金品位のアルミナを採取
   する、 工程を特徴する特許請求の範囲第（７）項に記載の方法
   を部分変更した方法。 翰　工程（ロ）を１５０℃から２４０℃までの温度で行
   う、特許請求の範囲第ｒｉ９項に記載の方法。