BE456771A - - Google Patents

Description

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  Procédé de fabrication   d'un   gel d'alumine amorphe   pulvérulentµ   
Les gels d'alumine fabriqués selon le procédé connu, qui sont préparés à partir de solutions d'aluminate ou par précipitation de solutions de sels d'aluminium à l'aide d'alcalis, ont la propriété de se ratatiner par séchage en une masse dure et de fournir après broyage une poudre   lour   de à caractère le plus souvent   cristallin.   En incorporant des   sels   d'aluminium pulvérulent dans des solutions alcalines ou en pulvérisant des solutions concentrées de sels aluminiques dans des solutions alcalines, on obtient des précipités d'alumine qui se ratatinent moins au séchage et qui fournissent après broyage une poudre rude à grains de grosseur moyenne,

   plus ou   moins.compacte'.   



   On a trouvé actuellement qu'on peut préparer de fagon particulièrement avantageuse des gels   dalumine   pulvéru- lent, amorphes, lorsqu'on introduit une solution de sel d'alu- minium contenant des ions SO4 dans une solution ou une sus- pension de carbonates d'ammonium, alcalins, ou alcalino- terreux (basiques, neutres ou hydrocarbonates) à froid et avantageusement en agitant, ou qu'on introduit la solution   @   

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 de sel d'aluminium contenant les ions   -et   la solution ou la suspension des carbonates simultanément, dans des pro- portions déterminées, en courant continu dans un récipient à agitateur. 



   On obtient de cette fagon un précipité extrêmement   floconneux,   contenant de l'acide carbonique; et qui, en sé- chant avec perte partielle ou complète de l'acide   corboni-   que, ne se ratatine pas et fournit après broyage une poudre peu cohérente et molle de gel   d'alumine   à particules les plus fines. Si on emploie à ce sujet des solutions de car.

    bonates   d'ammonium   de   métaux   alcalins ou   alcalino-terreux,   qui contiennent moins de ces carbonates qu'il   n'en   faut stoe- chiométriquement pour la solution de sel d'aluminium Mise en oeuvre, il se forme des gels d'alumine du grain le plus fin qui contiennent encore à l'état lié un.reste d'acide provenant du sel d'aluminium consistant surtout en SO4 et qui restent amorphes lorsqu'on les chauffe à   des     tempéra-   tures supérieures à 70 . Cette forme d'exécution du pro- cédé offre l'avantage, que lors de l'emploi de solutions de sels aluminiques contenant du fer, le fer quand il est à   l'état   ferreux., ne précipite pas. 



   On arrive de plus, par le nouveau   procédé,     à s'en   tirer avec un minimum de carbonate ammonique, alcalin ou al-   calino-terreux;   sila solution de sel d'aluminium est trans- formée avant la précipitation en une solution basique de sel d'aluminium par addition d'oxyde, d'hydroxyde ou de carbonate   alcalino-terreux,.   tels que par exemple MgO,   Ca(OH)2,   en une quantité allant tout au plus jusqu'à la limite du début de précipitation de Al(OH)3. Des précipites particulièrement filtrables et des produits homogènes   à   grains fins s'obtiennent selon le procédé lorsqu'on a saturé la solution ou la suspension de carbonate ammonique alcalin ou alcalino-terreux par de l'acide carbonique. 



   La présence déjà mentionnée de SO4 est importante pour le nouveau procédé. Dans le mélange réactionnel, il 

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 faut avoir par 100 parties en poids de Al2O3,   20   parties en poids de SO4. Pour la précipitation de   1:, alumine   à partir de solutions de sels d'aluminium exempts de sulfate, tels que le chlorure ou le nitrate d'aluminium, on ajoute des sulfates tels que le sulfate   d'aluminium,   de sodium ou d'autres métaux à la solution de sel d'aluminium ou à la suspension de l'agent précipitant avant ou pendant la précipitation
Outre le fer mentionné, d'autres impuretés telles que par exemple des combinaisons du calcium ou du magnésium peuvent encore être contenues dans les' solutions, de sels d'aluminium employées:

   De telles impuretés sont ou bien non transformées dans-le système saturé d'acide carbonique ou bien restent en solution à l'état d'hydrocarbonate et sont ainsi éliminées du précipité par lavage7. 



  Un peu de gypse précipité est dissous par une dilution correspondante ou éliminé du précipité d'alumine par   lavage.. '!   On peut par conséquent employer, pour la fabrication de gels d'alumine amorphes conforme à l'invention, des solu-   tmons   de sels d'aluminium, tels qu'on les obtient en attaquant des minéraux contenant de l'alumine par des acides . minéraux.

   Le procédé   s'établit   alors environ comme suit Une solution de'sulfate d'aluminium' brute obtenue en   atta-   quant du kaolin par l'acide sulfurique est- traitée à   50-60 ,     jusquà   réduction complète du fer-à l'aidede charbon décolorant (comme activeur de réduction) et de SO2 et   ensui-' '   te additionné de Ca   (OR)   en quantité telle que. pour un Al2O3 on n'a que deux SO3.

   Après refroidissement à environ 20  et filtration, on introduit le filtrat tout en agitant, dans une solution de carbonate sodique ou dans une suspension de carbonate sodique, qui est saturée d'acide carbonique - le cas échéant de l'acide carbonique libéré au cours d'une opération de précipitation  antérieure -*   et à laquelle manque environ   10-20   % d'alcali pour pouvoir saturer le SO3 lié à l'Al2O3. Le précipité formé est filtré sur un filtre droit-ou dans un filtre-presse et lavé à 
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 l'eau de lavage jusqu'à disparitionde la réaction avec ')1 

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 fer. Le gâteau de filtration obtenu est séché et moulu. 



   Lors du traitement d'une solution de sel   dalu-   
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 minium exempte de S04 telle qu'on l'obtient par exemple ,;n attaquant du kaolin par l'acide chlorrrdriQuê5 on traite n vue de réduire le fer, par SO 2 et du charbon 3cij on - ifroidit et on filtre. Le filtrat est additionné d'une J.u2rtiJ!' té de sulfate qui correspond à 20 parties de Se,! poux 1CO parties deAI203e dilué à environ 15 g d'Ala03 au litre et in- troduit en courant uniforme dans un récipient à l'agitateur dans lequel on a préalablement mis de l'eau et où coule si- 
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 multanément une suspension de carbonate calcique a environ 10 % en quantité correspondrnt à.

   la solution de 1'1.12, 3 dé- versée, Au cas où la solution de chlorure d'aluminium contient des quantités plus grandes de chlorure calcique, on ajoute en vue d'éviter la séparation du .gypse, le sulfate sous forme d'une solution à   10-20 %   en écoulement continu, et en proportion correspondante, à la lessive de chlorure   d'aluminium   immédiatement avant d'entrer dans le récipient à agitateur. Sont avantageux une durée de précipitation d'environ 60 minutes et un repos également long du   précipité   avant la filtration. Le précipité une fois prêt, est filtré, lavé, séché et moulu* Des exemples d'exécution particuliers sont donnés dans ce qui suit :
Exemple 1. 



   1000 litres d'une lessive   résiduaire   de la fabrication de terre d'infusoire ayant pour composition :
Al2O3   38,62   g au litre
Fe2O3   5,58 g   au litre
CaO   1, 10     g au   litre 
 EMI4.3 
 V±,0 0,36 S, "u :Litre S03 108,00 aloi Jitre Cl 18,20 g nu :1 it-r>e sont additionnés de 5 Ki, de bisulfite d ,3o,-ium b t 0, l 1<:,-. de charbons décolorants et portes z. 60. Une  ci.; qu'are;; 

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 2 heures de repos il n'est plus possible de déceler du fer ferrique, on introduit, èn agitant, 60 Kg. de craie, on   re-   froidit à 20  et on sépare du gypse qui a précipité, par filtration. 



   Le filtrat a pour composition :
Al2O3 29,10 g au litre 
FeO 5,02 g au litre
CaO 1,25 g au litre
MgO 0,40 g au litre
SO3   59,ao.g   au litre
Cl   18,30   g au litre   @   
1000 litres du filtrat sont introduits tout en agitant dans une suspension de 120 Kg. de bicarbonate, sodique dans 500 litres d'eau et le précipité eat séparé par filtrat dans un filtre-presse et lavé à   l'eau     jusque disparition   de la réaction de fer.

   Le gâteau qui   contient'86   % d'eau   (c&lculé   sur le produit fini) est séché à   1006 'et   ensuite moulu:
A partir de 1000 litres   de 'la   lessive résiduaire mentionnée, on a obtenu 70 Kg. d'un gel d'alumine amorphe ayant un poids au litre de   120'gr' et   pour composition t 
Al2O3 55,4 % 
Fe2O3 0,18 %
CaO 0,21 %
MgO traces
SO3   9,20 %   
Exemple 2. 



   1000 litres d'une lessive de chlorure d'aluminium préparée en attaquant de l'argile par de   .l'acide     chlorhydri-   que et ayant pour composition : Al2O3   @   27,2 g/l ; Fe2O3 : 3,4 g/l ;   CaO :   1,2 g/l ; MgO : 0,4 g/1, sont additionnés de 3 Kg.de bisulfite de sodium et 0,1 Kg. de charbons décolorants pour réduire les sels ferriques, et portés à 60 . 

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  Apres addition de 150 Kg. de sulfate de sodium calcine, on filtre la solution et on la refroidit [;. 20 . 1000 Titres du filtrat sont introduits lentement tout en agitant et sous forme d'un courant uniforme d'une heure de durée, dans une suspension formée de 68 Kgo de carbonate calcique (craie) dans 1000 litres   d'eau.   Le précipité est filtré dans un filtre-presse, lavé, séché et moulue   A   partir de 1000 litres de la lessive de chlorure d'aluminium, on obtient 48 Kg. de gel d'alumine ayant un poids au litre de 120 g. et une composition de : Al2O3 :   54,8 % ;   Fe2O3 :   0,31 % ;  CaO :   0,56 % ;   MgO traces : SO4 : 12,51 % ; Cl :   1,22 %  
Exemple   3.   



     1000   litres d'une lessive de nitrate d'aluminium préparée en attaquant un matériau contenant de l'alumine par de l'acide nitrique et ayant pour composition : Al2O3 : 30,2 g/1 ; Fe2O3 : 8,4 g/1 : CaO : 7,2 g/1 ; MgO : 1;5 g/l sont traités à froid, afin de réduire le fer, par 10 Kg, de bisulfite de sodium et 0,2 Kg. de charbon décolorant, et filtrés. Le filtrat est introduit lentement et tout en agitant sous forme d'un courant régulier d'une durée d'une heure à l'aide d'une tuyère dans une suspension formée de 76 Kg. de carbonate calcique et 16   Kg.   de sulfate de sodium calciné dans 1000 litres d'eau. Le précipité formé est filtré, lavé, séché et moulu.

   A partir de 1000 litres de la solution de nitrate d'aluminium on obtient 52 Kg. de gel d'alumine amorphe ayant un poids au litre de 110 go et pour composition : Al2O3 :55,40 % ; Fe2O3 : 0,38   % ;   CaO : 0,20   % ;   MgO traces ; SO4 :   10,72 % ;   NO3 : 2,78   %.   



   Exemple 4. 



   A partir d'une solution de sulfate d'aluminium on précipite 45 % du SO4 lié à Al2O3 en introduisant tout en agitant une suspension d'hydroxyde calcique à froid. Après sé- 

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 paration du gypse par filtration,on lave celui jusqu'à élimination du sulfate d'aluminium; le filtrat et l'eau de lavage sont réunis, dilués à environ 20 g Al2O3 au litre et précipités à l'aide d'une suspension de carbonate calcique (craie) à 10 %; le précipité est alors dilué à l'aide d'autant   d'eau     qu'il   est nécessaire pour dissoudre le gypse for- mé, et le gel d'alumine est obtenu par décantation, centri- < fugation ou filtration.

   Au cours du dosage de la quantité de carbonate calcique nécessaire à la précipitation de   l'alu-   mine, on veille à l'alcalinité de la quantité d'eau requise pour dissoudre le gypse. Pour la fabrication de-100 Kg. de gel d'alumine, 70Kg. de chaux hydratée,50 Kg. de craie et 55 m3 d'eau (adoucie à 20 ) sont nécessaires, en plus du sul- fate d'aluminium. 



   Exemple 5. 



   Une lessive de chlorure d'aluminium brute - telle qu'on l'obtient en attaquant l'argile par de l'acide chlorhy- , drique - est, après réduction de fer ferrique, additionnée d'une quantité de sulfate sodique qui correspond à 20 parties de SO4 pour 100 parties de Al2O3, diluée à environ 15 g. 



  Al2O3 au litre et introduite en courant uniforme dans un récipient à agitateur, dans lequel on a préalablement mis de l'eau et où coule simultanément une suspension de carbonate calcique à 10 % environ, en quantité correspondant à la solution de Al2O3 déversée', Au cas où la solution de chlorure d'aluminium contient de plus grandes quantités de CaCl2, on ajoute le sulfate sous forme d'une solution à   10-20 %   en écoulement continu en proportion   correspondant. à   la lessive de chlorure d'aluminium, immédiatement avant l'entrée dans, le récipient à agitateur. Sont avantageux, une durée de précipitation d'environ 60 minutes et un repos d'égale durée du précipité avant la filtration.

   Le précipité une fois prêt, est filtré comme le précipité de sulfate et de carbonate de sodium, lavé et traité ultérieurement, 

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Pour la fabrication de 100   Kg.   de gel d'aluminium   (55 %   Al2O3) il faut, outre la lessive de AlCl3 environ 20 Kg. de sulfate sodique et 150 Kg. de carbonate calcique.

Claims (1)

1. R E V E N D I C A T I O N S.

   1. Procédé de fabrication d'un gel d'alumine pulvé- rulent, amorphe, caractérisé en ce qu'une solution de sel d'aluminium est introduite à froid dans une solution ou dans une,suspension de carbonate ammonique, alcalin ou alcalinoterreux.

   2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de sel d'aluminium et la solution ou la suspension de carbonate sont introduites simultanément dans un rapport déterminé en courant continu, dans le récipient à agitateur;, 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'alumine est précipitée en présence d'au moins 20 parties en poids de SO4 pour 100 parties en poids de Al2O3.

   4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise des solutions ou des suspensions de carbonate ammonique, alcalin ou alcalino-terreux, qui contiennent moins de ces carbonates qu'il n'en correspond stoechiométriquement à la solution de sel d'aluminium mise en oeuvre.

   5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on emploie des solutions de sel d'aluminium contenant du fer, dans lesquelles le fer se présente à l'état ferreux.

   6. Procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise des solutions basiques de sel d'aluminium, qui s'obtiennent par neutralisation partielle de l'acide lié à l'aluminium par un oxyde, un hydroxyde ou un carbonate alcalino-terreux.

   7. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la solution ou la suspension de carbonate ammo- <Desc/Clms Page number 9> nique alcalin ou alcaline-terreux mise en oeuvre; est saturée d'acide carbonique.

   8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour la saturation d e la solution ou de la suspension du carbonate ammonique, alcalin ou alcalino-terreux, par de l'acide carbonique, on emploie l'acide carbonique libéré en circuit continu au cours du processus de précipitation-*