AT253462B

AT253462B - Herstellung von Natriummetaborat enthaltenden Lösungen aus Borkalkerzen

Info

Publication number: AT253462B
Application number: AT370365A
Authority: AT
Inventors: Fritz Dipl Ing Huber
Original assignee: Treibacher Chemische Werke Ag
Priority date: 1965-04-22
Filing date: 1965-04-22
Publication date: 1967-04-10

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 
 EMI1.2 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung betrifft demnach die Herstellung Natriumborat enthaltender Lösungen und besteht darin, dass ein Gemisch der Erze mit mindestens der stöchiometrisch zur vollständigen   Überführung des Borgehaltes   in Natriummetaborat benötigten Menge Soda bei Temperaturen zwischen 400 und 600 C, vorzugsweise   500-550 C,   während 1/2 - 12 h erhitzt und das Röstgut hierauf mit Wasser oder wässerigen, Natriumcarbonat enthaltenden Lösungen ausgelaugt wird. 



   In der   russischen Patentschrift Nr. 52592   wurde vorgeschlagen, Borax durch Verschmelzen von Mg-CaBoraten (Ascharit) mit überschüssiger Soda zu gewinnen. Diese Arbeitsweise unterscheidet sich wesentlich vom Verfahren der Erfindung, was aus folgender Gegenüberstellung hervorgeht. Gemäss dem Verfahren nach dieser russischen Patentschrift gelingt das Schmelzen des Reaktionsgemisches nur bei höheren Temperaturen, wobei die Schmelze die Ofenausmauerung angreift und durch diese verunreinigt wird. Ausserdem lässt sich die Schmelze, besonders wenn sie dickflüssig ist, nur schwer aus dem Ofen entfernen. Vor dem Auslaugen muss sie zerkleinert und oft sogar gemahlen werden. Die Aufschlusslösungen sind schlechter filtrierbar und unreiner. Schliesslich wird bei diesem Verfahren viel mehr Soda benötigt.

   Demgegen- über läuft das Verfahren der Erfindung schon bei viel niedrigeren Temperaturen einwandfrei und schnell ab, wobei das Röstgut locker bleibt, sich aus dem Ofen leicht herausnehmen lässt und ohne Schwierigkeiten laug-und filtrierbar ist. Die Gangart des Erzes wird nicht angegriffen, die Aufschlusslaugen sind rein und der Sodaverbrauch ist beachtlich geringer. 



   Versuche haben ergeben, dass der Aufschluss bis zum Borax entsprechend Gleichung   (l)   rasch und bei genügend hoher Temperatur und inniger Mischung vollständig abläuft, während der weitere Umsatz unter Entbindung von CO2 beträchtlich langsamer vor sich geht und auch stark von der Reaktionstemperatur abhängt. 



   Das geht auch aus der folgenden Tabelle hervor, welche das Ergebnis einer Reihe von Versuchen ent- 
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> 



  Nr. <SEP> Erz <SEP> Aufschluss <SEP> M
<tb> OC <SEP> Dauer
<tb> Stunden
<tb> 67 
<tb> 1 <SEP> C, <SEP> fein <SEP> 450 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 30
<tb> 2 <SEP> C, <SEP> fein <SEP> 450 <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 18
<tb> 3 <SEP> Cil <SEP> frein <SEP> 450 <SEP> 6 <SEP> 5
<tb> 4 <SEP> Cl, <SEP> fein <SEP> 500 <SEP> 1 <SEP> 14
<tb> 5 <SEP> Cl, <SEP> fein <SEP> 500 <SEP> 2 <SEP> 0
<tb> 6 <SEP> C, <SEP> fein <SEP> 500 <SEP> 4 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> freies <SEP> Na2O
<tb> 7 <SEP> C, <SEP> fein <SEP> 550 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> freies <SEP> N <SEP> ap <SEP> 
<tb> 8 <SEP> C, <SEP> fein <SEP> 500 <SEP> 2 <SEP> 0
<tb> 9 <SEP> cl, <SEP> grobstückig <SEP> 500 <SEP> 2 <SEP> 20
<tb> 10 <SEP> cl, <SEP> grobstilekig <SEP> 500 <SEP> 4 <SEP> 15 <SEP> 
<tb> 11 <SEP> C1, <SEP> calc. <SEP> fein <SEP> 500 <SEP> 1 <SEP> 38
<tb> 12 <SEP> C1, <SEP> calc.

   <SEP> fein <SEP> 500 <SEP> 2 <SEP> 20
<tb> * <SEP> theoretisch, <SEP> nach <SEP> Gleichung <SEP> (1)
<tb> ** <SEP> Siebanalyse <SEP> des <SEP> Erzes <SEP> : <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> mm-10 <SEP> mm <SEP> 10%
<tb> 1, <SEP> 0 <SEP> mm-2, <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> 22%
<tb> 0,5 <SEP> mm- <SEP> 1 <SEP> mm <SEP> 16%
<tb> 0, <SEP> 25mm- <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> 25%
<tb> < 0, <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> 27% <SEP> 
<tb> 
 

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Mit Ausnahme des Versuches 8 wurden alle Versuche mit handelsüblichem Colemanit (43%    bus)   durchgeführt ; das beim Versuch8 verwendete Erz bestand aus reinem Volemanit mit 50%   BÖ. Bei samt-   lichen Versuchen wurden 110% der nach Gleichung (4) erforderlichen Sodamenge eingesetzt. Bei allen Versuchen wurden mindestens 97% des vorhandenen Bors aufgeschlossen. 



   Aus dem Vergleich der Versuche   I - 7   ist zu erkennen, dass M umso kleiner wird, je höher die Rösttemperatur und je länger die Röstdauer ist, d. h. dass dann umso mehr Natriummetaborat entsteht. Die in handelsüblichen Erzen enthaltene Gangart beeinflusst das Ergebnis nicht, denn der Versuch 5 mit dem unreineren Erz verlief ebenso gut wie der analoge Versuch 8 mit einem Colemanit. Auch grobstückige Erze lassen sich gut aufschliessen, vgl. Versuche 9 und 10, jedoch ist hier die Geschwindigkeit der Umsatzes naturgemäss geringer. 



   Die vorstehenden Befunde stellen sich nur bei uncalcinierten Erzen ein. Beim Rösten calcinierter Erze mit Soda ist das Ergebnis schlechter, vgl. Versuche 11 und 12. 



   Die Rösttemperatur wird, wie schon bemerkt, zwischen 400 und   600 C,   vorzugsweise jedoch zwischen 500 und 550 C, und die Röstdauer zwischen 1/2 und 12 h gehalten. Die beim Aufschluss gebildeten Natriumborate werden in der Wärme mit Wasser aus dem Röstgut ausgezogen. Dabei wird so viel Wärme frei, dass es beim Einhalten geeigneter Bedingungen gelingt, ohne Wärmezufuhr auszukommen. An Stelle von Wasser sind zum Auslaugen auch wässerige Natriumcarbonatlösungen geeignet, insbesondere die Ablaugen der Perboratbetriebe. Bei diesen muss die Frischlauge frei von Schwermetallionen, namentlich von Mangan und Eisen, sein. Der in den Endlaugen der Perboratherstellung vorhandene aktive Sauerstoff erleichtert die Reinigung der Laugen, indem er anwesendes Eisen und Mangan zu Hydroxyden höherer Wertigkeitsstufen osydiert, die unlöslich sind und ausfallen.

   Bei den elektrolytischen Perboratverfahren wird ein vorbestimmtes   Molverhältnis Borax :   Metaborat in den Frischlaugen verlangt, das durch Wahl der Rösttemperatur und-dauer leicht eingehalten werden kann. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von Natriummetaborat enthaltenden Lösungen aus Borkalkerzen unter   Verwendung von Soda, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch der Erze mit mindestens der    stöchiometrisch zur vollständigen Überführung des Borgehaltes in Natriummetaborat benötigten Menge Soda bei Temperaturen zwischen 400 und 600 C, vorzugsweise 500-550 C, während 1/2 - 12 h erhitzt und das Röstgut hierauf mit Wasser oder wässerigen, Natriumcarbonat enthaltenden Lösungen ausgelaugt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Lösungen mit einem vorbestimmten Mengenverhältnis von Natriummetaborat zu Borax Glühtemperatur und Glühdauer, entsprechend der Verringerung des Boraxanteiles bei Erhöhung der Temperatur und bei Verlängerung der Glühdauer, auf dieses Verhältnis abgestimmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus feingemahlenem Erz und mindestens der stöchiometrisch zur vollständigen Überführung des Borgehaltes in Natriummetaborat benötigten Menge Soda 1/2 h bei 6000C oder 1 h bei 5500C oder 2 h bei 4500C geglüht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Glühen ein grobzerkleinertes Erz mit einer Korngrösse von unterhalb 10 mm eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Röst- gut mit Natriumcarbonhaltigen, aus der Herstellung von Natriumperborat stammenden Endlaugen gelaugt wird.