BRPI0600232B1 - processo para a produção de policloreto de alumínio - Google Patents

Abstract

processo para a produção de policloreto de alumínio. a presente invenção refere-se a um processo para produção de policloreto de alumínio, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: reação de um ácido forte com uma matéria-prima contendo alumínio e ferro à pressão atmosférica, dentro de uma faixa de temperatura entre 60<198> e 110<198>c e gerando como produto pelo menos cloreto de alumínio e cloreto de ferro; adição de um solvente orgânico ao produto da reação da etapa anterior, extraindo seletivamente deste produto íons de alumínio e/ou ferro; adição de ácido clorídrico em um primeiro nível de acidez ao produto da etapa anterior, regenerando o cloreto de alumínio; adição de ácido clorídrico em um segundo nível de acidez ao produto da etapa anterior, regenerando o cloreto de ferro; e polimerização do cloreto de alumínio regenerado, gerando policloreto de alumínio.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRO- CESSO PARA A PRODUÇÃO DE POLICLORETO DE ALUMÍNIO”. [001] A presente invenção refere-se a um processo para fabrica- ção de policloreto de alumínio cuja fórmula geral é (A!n (OH)mCl3n.m)x, puro e isento de ferro, o qual é geral mente utilizado como floculante para a purificação de água e como aditivo para a produção de papel, usando a bauxita como matéria-prima, Descricão do estado da técnica [002] O policloreto de alumínio, também conhecido como PAC, é um composto bastante usado para a purificação de água, por ser um agente floculante. Normal mente, ele é produzido a partir de alumina ou hidratas de alumínio que são matérias-primas puras já processadas industrial mente, de modo a evitar a contaminação do policloreto de alumínio produzido. Em vista disso, geral mente os fabricantes de poli- cloreto de alumínio precisam adquirir estas matérias-primas puras a partir de outros produtores, o que resulta no encarecimento do policlo- reto de alumínio. [003] Os processos de produção de policloreto de alumínio co- nhecidos do estado da técnica, normalmente, apresentam uma primei- ra etapa de lixiviação ácida de alumina ou hidrato de alumínio com ã- cido clorídrico ou algum outro ácido. Esta reação ocorre em ambientes com temperaturas elevadas, superiores a 160°C a uma pressão, em geral, acima de 450 kPa, durante um período bastante longo, em ge- ral, superior a 6 horas. [004] Em seguida, o cloreto de alumínio obtido na etapa de lixivi- ação ácida reage de forma controlada com um sal de alumínio em um reator fechado, a uma temperatura entre 40° C e 60° C , de modo a produzir o policloreto de alumínio em solução. [005] Além disso, é de conhecimento geral que a bauxita é um mineral rico em óxido de alumínio (Al203) e óxido de ferro (Fe203). Por- tanto, já é conhecido do estado da técnica o emprego deste mineral como matéria-prima para a produção de cloreto de alumínio e seus derivados. [006] Os processos para a produção de cloreto de alumínio a par- tir da bauxita também compreendem uma etapa de lixiviação ácida como descrita anteriormente, porém usando diretamente a bauxita como matéria-prima fonte de alumínio. A etapa de lixiviação ocorre i- gualmente em ambientes de alta temperatura e pressão, durante mais de 6 horas. Esta reação gera, como produtos principais, compostos contendo alumínio e compostos contendo ferro. Mais particularmente, quando o ácido clorídrico é utilizado na lixiviação, os produtos obtidos são o cloreto de alumínio e o cloreto de ferro, tal como mostram as re- ações abaixo.

Al203 + 6 HCI > 2 AICI3 + 3 H20 Fe203 + 6 HCI > 2 FeCI3 + 3 H20 [007] Em seguida, os produtos desta reação passam por uma etapa de purificação, com a finalidade de separar os compostos con- tendo alumínio dos compostos contendo ferro, obtendo-se, desta for- ma, compostos de alumínio livres de ferro. [008] O documento US 4.474.736 descreve um processo para o tratamento de materiais contendo alumínio e ferro, tais como a bauxita, a fim de reduzir o seu teor de ferro. De acordo com esta invenção, a bauxita é lixiviada com uma solução de ácido clorídrico a uma tempe- ratura entre 70° e 110° C, de modo a lixiviar grande parte do seu teor de ferro. A lixiviação gera como produto uma polpa que é filtrada, pro- duzindo um líquido filtrado contendo cloretos e uma torta contendo ma- terial aluminoso com baixo teor de ferro. A torta é calcinada, de forma a produzir um material refratário contendo alumina. O líquido filtrado recebe uma adição de um agente oxidante para converter cloreto fer- roso em cloreto férrico e, em seguida, é usado para lixiviar bauxita mo- ida, resultando na dissolução do alumínio e precipitação dos compos- tos de ferro. O produto desta reação é filtrado e uma solução contendo hidroxicloretos de alumínio é produzida e subsequentemente hidrolisa- da a uma temperatura de cerca de 800° C, formando alumina e geran- do ácido clorídrico em estado gasoso, que pode ser reciclado e utiliza- do novamente para lixiviação da bauxita. [009] Este processo apresenta o inconveniente de que a separa- ção dos compostos de alumínio e de ferro obtidos na lixiviação ácida da bauxita é bastante complexa, uma vez que os produtos da lixivia- ção devem ser primeiramente filtrados e, em seguida, o líquido filtrado deve ser tratado com um agente oxidante e aplicado a uma nova quantidade de bauxita, quando ocorre a dissolução dos compostos de alumínio e a precipitação dos compostos contendo ferro. Só então, após nova filtragem destes produtos, obtém-se uma solução de hidro- xicloreto de alumínio praticamente isenta de ferro. Além disso, esta tecnologia não se aplica à produção de policloreto de alumínio, uma vez que o produto deste processo é um hidroxicloreto que precisaria ser anteriormente processado, para atingir a qualidade necessária à produção de policloreto de alumínio. Portanto, este documento não é capaz de sugerir um processo para a produção diretamente de policlo- reto de alumínio que utilize a bauxita como matéria-prima. [0010] O documento WO 8101403 descreve um método para pre- parar agentes purificantes de água livres de ferro, tal como cloreto de alumínio ou cloreto de sulfato de alumínio básico, a partir de um mine- ral contendo alumínio e ferro, tal como a bauxita. O mineral com teor de alumínio e ferro é digerido em ambiente ácido, preferivelmente em uma solução de ácido sulfúrico, gerando como produto sulfato de ferro alumínio. Em seguida, ácido clorídrico gasoso é aplicado ao sulfato de ferro alumínio, causando a precipitação de cloreto de sulfato de alumí- nio com baixo teor de ferro, o qual é novamente lavado, de modo a reduzir seu teor de sulfato. Como produto do processo sugerido neste documento, obtém-se cloreto de alumínio cristalino básico com o teor de sulfato desejado. [0011] De acordo com este processo, portanto, para a obtenção de cloreto de alumínio básico livre de ferro a partir de um mineral é ne- cessária a aplicação de um ácido com um teor de enxofre, levando à obtenção de produtos intermediários contendo sulfato. Além disso, o próprio produto final da reação também se encontra misturado com sulfato solúvel. Em vista disso, o processo descrito neste documento não é capaz de gerar cloreto de alumínio puro. Este documento tam- bém não sugere a produção de policloreto de alumínio a partir dos produtos obtidos. [0012] A patente US 3.909.439 descreve um processo de produ- ção de cloridratos de alumínio representados pela fórmula geral AI2(OH)xCly pela reação de ácido clorídrico com a bauxita ou outro ma- terial contendo alumínio. Este processo é realizado dentro de uma fai- xa de temperatura entre 100° C e 160° C e uma faixa de pressão entre cerca de 9,8 e 392,3 kPa, por um período de 2 a 10 horas. Além de poder ser bastante demorado, o processo em questão apresenta o in- conveniente de exigir um ambiente de altas temperaturas e alta pres- são, o que só é possível em autoclaves. Este fator onera considera- velmente a planta de produção e consequentemente o produto final obtido. [0013] O documento CN 1203194, por sua vez, descreve um pro- cesso para a produção de policloreto de alumínio e policloreto de ferro alumínio incluindo as etapas de lixiviação ácida de um minério conten- do alumínio, de modo a produzir AICI3, em seguida, hidrólise do AICI3, para obtenção de alumínio polimerizado e, por fim, um processo de combinação para a obtenção de policloreto de alumínio e policloreto de ferro alumínio. O processo proposto por este documento não é ca- paz de produzir policloreto de alumínio em estado puro e pronto para ser comercializado. [0014] O documento PI 8404224 refere-se a um processo para produção de cloreto de alumínio pela cloração de um material conten- do alumínio e ferro, tal como a bauxita. Esta reação ocorre necessari- amente na presença de carbono, e é realizada a temperaturas maiores do que 775° C . Em vista disso, este processo apresenta o inconveni- ente de exigir equipamentos complexos como fornos cloradores e e- quipamento para purificação de alto investimento e custo operacional.

Este tipo de processo é de cloração direta e não gera policloreto de alumínio, mas sim o cloreto de alumínio anidroanidrido. [0015] Já o processo descrito no documento CN 1180661 refere- se ao preparo de cloreto de alumínio polimerizado a partir da bauxita, em que a bauxita é moída e calcinada em uma fornalha rotativa a uma temperatura entre 600° e 700°C. Este produto é então resfriado a cer- ca de 200 0 a 300°C e adicionado a um reator juntamente com 25 a 30 % em peso de ácido clorídrico para dissolução ácida e reação agitada a uma pressão de 0,2 a 0,3 MPa e temperatura entre cerca de 120° a 130° C. durante 6 horas. Este processo apresenta os inconvenientes de ser bastante demorado e ocorrer em condições de pressão e tem- peratura elevadas, de maneira que igualmente demanda o uso de e- quipamentos caros, tais como reatores de grande porte, que acabam por onerar consideravelmente o processo de produção e o preço final do produto. [0016] A patente GB 356523 depositada em 6 de outubro de 1930 descreve um processo para remoção de ferro a partir de um material sólido contendo ferro, pela conversão do ferro sob a forma de sais de ferro. Um solvente orgânico é aplicado ao material, que é capaz de dissolver os sais de ferro, mas não outras substâncias presentes no material sólido. Em alguns exemplos de execução deste processo, a bauxita é utilizada como matéria-prima, a qual é submetida à ação de ácido clorídrico gasoso e posteriormente de um solvente orgânico, tal como éter ou cloreto de metileno. A reação da bauxita com o ácido clo- rídrico resulta na formação dos sais de ferro. O solvente orgânico dis- solve estes sais de ferro, sem dissolver ou alterar a bauxita ou demais compostos que possam eventualmente estar presentes na reação.

Como resultado final, obtém-se bauxita livre de ferro ou, pelo menos, com teor de ferro bastante reduzido. [0017] Os solventes orgânicos utilizados neste processo são alta- mente inflamáveis e de difícil controle ambiental, de modo que, atual- mente, não são mais utilizados neste tipo de processo. Além disso, de acordo com este processo, o solvente orgânico é aplicado à bauxita juntamente com o ácido clorídrico em estado gasoso, que é o respon- sável por transformar o ferro em sais de ferro. O uso do ácido em es- tado gasoso implica necessariamente que a reação ocorra em altas temperaturas. O processo não inclui etapas de extração de cloretos ou outros compostos de ferro dissolvidos a partir do material sólido con- tendo ferro. A finalidade deste processo é de reduzir ou eliminar o teor de ferro contido em um material sólido, de modo que este documento não sugere a produção de policloreto de alumínio a partir da bauxita. [0018] Em vista dos inconvenientes ressaltados acima dos proces- sos já conhecidos para a produção de policloreto de alumínio, é tarefa da presente invenção prover um processo para produção de policlore- to de alumínio a partir da bauxita que elimine o uso de reatores de au- toclaves, e que integre em uma mesma planta de produção todas as etapas necessárias para a obtenção diretamente do policloreto de a- lumínio, pronto para ser comercializado, com os níveis de pureza exi- gidos, por exemplo, pelos órgãos de controle sanitário e setores indus- triais que o utilizam como matéria-prima, tais como a indústria do pa- pel. Desta forma, o processo de produção de policloreto de alumínio torna-se mais rápido, mais seletivo e econômico. [0019] Outra tarefa da invenção é de gerar como co-produto o clo- reto de ferro também com níveis de pureza adequados para que ele possa ser reutilizado, uma vez que este produto é bastante útil, por exemplo, no tratamento de águas e esgotos, na indústria do papel e em outros setores industriais. [0020] Além disso, ainda com o intuito de reduzir os custos do pro- cesso, é tarefa da invenção integrar nesta mesma planta meios para a regeneração de produtos intermediários do processo, permitindo sua reutilização ao longo do processo, bem como meios para obtenção, como co-produto, de cloreto férrico puro que também possa ser co- mercializado, por exemplo, na forma de floculante férrico.

Breve descrição da invenção [0021] Os objetivos da presente invenção são alcançados por meio de um processo para produção de poli cloreto de alumínio, que compreende as etapas de: reação de um ácido forte, por exemplo, ácido clorídrico com uma ma- téria-prima contendo alumínio e ferro à pressão atmosférica, dentro de uma faixa de temperatura entre 60° e 110° C e gerando como produto pelo menos cloreto de alumínio e cloreto de ferro; adição de um solvente orgânico ao produto da reação do ácido forte com a matéria-prima contendo alumínio, extraindo íons de alumínio e/ou ferro; adição de ácido clorídrico em um primeiro nível de acidez ao produto da etapa anterior, regenerando o cloreto de alumínio; adição de ácido clorídrico em um segundo nível de acidez ao produto da etapa anterior, regenerando o cloreto de ferro; e polimerização do cloreto de alumínio regenerado, gerando policloreto de alumínio. [0022] Em uma concretização do processo de acordo com a pre- sente invenção, a matéria-prima contendo alumínio e ferro é bauxita, ou ainda resíduos de alumínio. O primeiro nível de acidez do ácido clo- rídrico para a regeneração do cloreto de alumínio é com de pH=2,5 e o segundo nível de acidez do ácido clorídrico para a regeneração do clo- reto de ferro é de pH =0,5. A etapa de reação do ácido clorídrico com a matéria-prima contendo alumínio e ferro ocorre à temperatura de 95° C. [0023] O processo da presente invenção pode ainda incluir uma etapa adicional de ajuste da acidez com o uso de um agente alcalini- zante, antes da adição de um solvente orgânico ao produto da reação do ácido forte com a matéria-prima contendo alumínio. [0024] O processo da presente invenção pode compreender tam- bém uma etapa de regeneração do solvente orgânico, o qual compre- ende um dentre os produtos compreendidos por uma amina e um deri- vado de fósforo. Além disso, o solvente orgânico resultante da etapa de regeneração dos cloretos de alumínio e de ferro pode ser reutiliza- do na etapa de extração de alumínio e ferro dos demais produtos da etapa de reação do ácido com a matéria-prima contendo alumínio e ferro. [0025] Em uma outra concretização do processo de acordo com a presente invenção, a etapa de polimerização compreende uma etapa de hidrólise parcial do cloreto de alumínio, na qual um agente alcalini- zante pode ser adicionado ao cloreto de alumínio, sendo que o agente alcalinizante contém pelo menos um dentre os elementos compreendi- dos por sódio, cálcio e alumínio. A etapa de polimerização do cloreto de alumínio ocorre a uma temperatura inferior a 60° C, por exemplo, igual a 50° C. O produto da etapa de polimerização do cloreto de alu- mínio é uma solução de policloreto de alumínio com teor de óxido de alumínio (Al203) maior ou igual a 10% em peso e com teor de Cl" maior ou igual a 11% em peso. O processo pode compreender também uma etapa de envelhecimento do policloreto de alumínio produzido na eta- pa de polimerização. O processo pode ainda compreender uma etapa de adição de aditivos inorgânicos à solução produzida na etapa de hi- drólise do cloreto de alumínio. [0026] O processo de acordo com a presente invenção é capaz de produzir policloreto de alumínio com um teor de Al203 mínimo de 10% em peso, um teor de Cl" maior ou igual a 11 % em peso e um teor de ferro inferior a 0,1% em peso e apresentando basicidade entre 60% e 90% em peso e pH entre 1,5 e 4,5. [0027] Em uma outra modalidade da invenção, o processo é capaz de produzir policloreto de alumínio com um teor de Al203 de 21% em peso, um teor de Cl" maior ou igual a 11% em peso e um teor de ferro igual a 50 ppm e apresentando basicidade igual a 60% em peso e pH igual a 3,2. [0028] O processo para produção de policloreto de alumínio de acordo com a invenção pode ainda compreender uma etapa de adição de cloretos puros de alumínio e de ferro respectivamente aos cloretos de alumínio e de ferro regenerados e uma etapa de produção de flocu- lante à base de cloreto férrico. [0029] Este processo, como poderá ser mais claramente entendido a partir da descrição detalhada da invenção a seguir, apresenta a van- tagem de condensar em uma mesma planta de produção todas as e- tapas necessárias, desde a extração do alumínio a partir de uma maté- ria-prima, no caso, a bauxita, até a formação do policloreto de alumínio com propriedades ideais de concentração de Al203, teor de ferro e va- lor de pH, pronto para ser comercializado. [0030] Esta planta apresenta ainda a vantagem de incluir meios para a regeneração e o reaproveitamento do solvente orgânico utiliza- do em etapas intermediárias do processo, bem como para a simultâ- nea produção de cloreto férrico, a partir de um resíduo do processo, que é um produto também com valor comercial, além do polícloreto de alumínio. [0031] Em vista destas características, este processo para produ- ção de PAC mostra-se consideravelmente mais eficiente e economi- camente vantajoso do que os processos para a produção de políclore- to de alumínio convencionalmente utilizados.

Descricão resumida dos desenhos [0032] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base na figura 1, que é um fluxograma de uma modalida- de preferida da invenção.

Descricão detalhada das figuras [0033] A figura 1 ilustra as etapas do processo de acordo com a presente invenção, usando a bauxita como a matéria-prima contendo alumínio para a fabricação do polícloreto de alumínio (PAC). A primeira etapa de reação do material contendo alumínio com um ácido forte consiste na lixiviação ácida em meio oxidante da bauxita moida com um ácido forte, tal como o ácido clorídrico concentrado. Esta etapa ob- tém como produtos o cloreto de alumínio e o cloreto de ferro, como mostram as reações abaixo.

Al203 + 6 HCI > 2 Al Cl 3 + 3 H20 Fe203 + 6 HCI > 2 FeCI3 + 3 H20 [0034] Esta reação ocorre em um período de cerca de 1 a 3 horas dentro de um primeiro reator, à pressão atmosférica e a uma tempera- tura na faixa de 60° a 110° C, que é atingida pela adição de vapor ao reator. [0035] Em seguida, a solução obtida como produto desta reação é submetida a uma etapa de filtração, de modo que as impurezas produ- zidas são removidas e descartadas ou eventual mente recicladas para uma posterior nova lixiviação. [0036] A solução filtrada é, então, enviada a uma série de reatores agitados acoplados a decantadores, onde ocorre a etapa de ajuste de pH. Nesta etapa é realizada uma adição controlada de um agente al- calinizante à solução, tal como hidróxido de sódio (NaOH), de maneira a ajustar seu pH para um valor entre 1,5 a 3,0. [0037] Na posterior etapa de extração de alumínio e ferro, esta so- lução passa por uma serie de reatores-decantadores, em contato com um solvente orgânico preferivelmente constituído à base de amina ou de fósforo, gerando uma fase orgânica e uma fase aquosa. O solvente orgânico se combina com os íons de alumínio e/ou ferro, de maneira a ficar carregado com os íons de Al e Fe, que passam então a fazer par- te da fase orgânica da solução. Após a solução ser decantada em uma série de reatores-decantadores, a fase aquosa contendo impurezas permanece na parte inferior dos reatores-decantadores, enquanto a fase orgânica contendo alumínio e/ou ferro permanece na parte supe- rior dos mesmos. [0038] As fases orgânica e aquosa resultantes da decantação são transferidas continuamente e conjuntamente para um outro conjunto idêntico de reatores-decantadores, onde ocorrem as etapas de purifi- cação e separação dos cloretos de alumínio e de ferro. Nesta etapa, os íons de alumínio e de ferro contidos na fase orgânica são submeti- dos à ação de ácido clorídrico adicionado em níveis de acidez diferen- tes, de maneira a regenerar os cloretos de alumínio e/ou os cloretos de ferro, que voltam à fase aquosa. O cloreto de alumínio necessita de um nível de acidez para ser regenerado diferente do nível de acidez necessário para a regeneração do cloreto de ferro. Esta diferença de níveis de acidez permite que se regenere separadamente o cloreto de alumínio e o cloreto de ferro. Preferivelmente, o cloreto de alumínio é regenerado antes do cloreto de ferro. Após a adição de ácido clorídrico em primeiro nível de acidez e um período de decantação, a fase aquo- sa contendo cloreto de alumínio purificado formada ao longo desta e- tapa é separada do restante da solução e enviada para um reator de polimerização, onde ocorre a formação de policloreto de alumínio. De- pois de removido o cloreto de alumínio, o nível de acidez do ácido clo- rídrico na solução é ajustado ao valor necessário para a regeneração do cloreto de ferro. Assim, após um período de decantação, é produzi- da uma fase aquosa contendo o cloreto de ferro regenerado, a qual é removida do restante da solução e transferida para um reator de pro- dução de floculante férrico. [0039] Para garantir a pureza dos cloretos de alumínio e de ferro separados, são ainda feitas adições respectivamente de cloretos puros de alumínio e de ferro aos cloretos de alumínio e de ferro regenerados no processo. [0040] Na etapa de regeneração, a fase orgânica resultante das etapas de purificação e separação dos cloretos de alumínio e ferro é regenerada, quando são removidos resíduos e impurezas acumulados no solvente ao longo das etapas anteriores. Nesta etapa de regenera- ção, o solvente orgânico residual é intensamente misturado a uma so- lução salina e, posteriormente, transferido para um segundo conjunto de reatores e decantadores contínuos, onde se formam uma fase a- quosa e uma fase orgânica. A fase aquosa contendo as impurezas fica disposta na sua parte inferior, enquanto que a fase orgânica, constituí- da pelo solvente orgânico isento de impurezas, é reciclada ao proces- so, sendo adicionada a uma nova solução produzida na etapa de lixi- viação ácida da bauxita. [0041] A regeneração e reciclagem do solvente orgânico evitam o seu desperdício, tornando o processo de produção de PAC menos custoso. [0042] O cloreto de alumínio purificado é enviado a um reator de polimerização, onde é submetido a uma etapa de polimerização. Nesta etapa, o cloreto de alumínio é parcialmente hidrolisado mediante adi- ção controlada de um agente alcalinizante preferivelmente de sódio, cálcio ou alumínio, a uma temperatura menor ou igual a 60° C, e em condições controladas de pH, agitação e de concentrações de alumí- nio e agente alcalinizante. Esta etapa de polimerização gera como produto o policloreto de alumínio em solução. [0043] O policloreto de alumínio é, então, transferido para um rea- tor de acabamento, onde é envelhecido e recebe aditivos inorgânicos para a sua estabilização. Após esta etapa de envelhecimento, o poli- cloreto de alumínio encontra-se pronto para ser comercializado. [0044] O processo de produção de policloreto de alumínio (PAC) de acordo com a presente invenção permite a produção de diversos produtos da mesma família, apresentando propriedades diferentes. As características do produto obtido dependerão, entre outros, da concen- tração da solução de cloreto de alumínio utilizada, da concentração e do tipo do agente alcalinizante adicionado, das condições de tempera- tura da reação, bem como do pH do produto final obtido, do tempo de envelhecimento e dos aditivos aplicados para o envelhecimento. [0045] Em uma modalidade da invenção, o processo de produção do policloreto de alumínio produz um tipo de policloreto de alumínio da espécie ΑΙ1304(0Η)247+ com uma concentração de espécies poliméri- cas superior a 40% em peso e um teor de Al203 de no mínimo 10% em peso. [0046] Em um exemplo de concretização preferido do processo de produção de policloreto de alumínio de acordo com a invenção, a eta- pa de lixiviação, em que é feita a reação do ácido clorídrico com a bauxita, ocorre a uma temperatura igual a 95° C. A solução é, então, submetida às etapas de filtração, ajuste de pH e extração como descri- tas anteriormente. Nas etapas de purificação e separação de alumínio e ferro, é feita a adição de ácido clorídrico em um primeiro nível de a- cidez com pH igual a 0,5, para a regeneração do cloreto de ferro, e em seguida, a um segundo nível de acidez com pH igual a 2,5, para a re- generação do cloreto de alumínio. Uma vez separado, o cloreto de a- lumínio é submetido à etapa de polimerização que ocorre à temperatu- ra de 50° C, produzindo policloreto de alumínio com um teor de oxido de alumínio (Al203) de 21% em peso, teor de íons de cloro Cl" maior ou igual a 11% em peso e teor de ferro de 50 ppm. O policloreto de alu- mínio produzido apresenta uma basicidade de 60% em peso e um va- lor de pH igual a 3,2. [0047] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferi- do, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (28)

1. Processo para produção de poli cloreto de alumínio, ca- racterizado pelo fato de compreender as etapas de: reação de um ácido forte com uma matéria-prima contendo alumínio e ferro à pressão atmosférica, dentro de uma faixa de tempe- ratura entre 60° e 110° C e gerando como produto pelo menos cloreto de alumínio e cloreto de ferro; adição de um solvente orgânico ao produto da reação da etapa anterior, extraindo seletivamente deste produto íons de alumínio e/ou ferro; adição de ácido clorídrico em um primeiro nível de acidez ao produto da etapa anterior, regenerando o cloreto de alumínio; adição de ácido clorídrico em um segundo nível de acidez ao produto da etapa anterior, regenerando o cloreto de ferro; e polimerização do cloreto de alumínio regenerado, gerando policloreto de alumínio.

2. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ácido forte é ácido clorídrico.

3. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a etapa de reação do ácido forte com a matéria-prima contendo alumínio e ferro ocorre à temperatura de 95° C.

4. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro nível de acidez do ácido clorídrico para a rege- neração do cloreto de alumínio é de pH = 2,5.

5. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o segundo nível de acidez do ácido clorídrico para a regeneração do cloreto de ferro é de pH = 0,5.

6. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima contendo alumínio e ferro é bauxita.

7. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima contendo alumínio e ferro compreende resíduos de alumínio.

8. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que inclui uma etapa adicional de regeneração do solvente or- gânico.

9. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o solvente orgânico compreende um dentre os produtos compreendidos por uma amina e um derivado de fósforo.

10. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o solvente orgânico resultante da etapa de regeneração é reutilizado na etapa de extração de alumínio e ferro dos demais produ- tos da etapa de reação do ácido clorídrico com a matéria-prima con- tendo alumínio e ferro.

11. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a etapa de polimerização do cloreto de alumínio com- preende uma etapa de hidrólise parcial do cloreto de alumínio.

12. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que, na etapa de hidrólise parcial do cloreto de alumínio, um agente alcalinizante é adicionado ao cloreto de alumínio.

13. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de polimerização do cloreto de alumínio ocor- re a uma temperatura inferior a 60° C.

14. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a etapa de polimerização do cloreto de alumínio ocor- re a uma temperatura igual a 50° C.

15. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o agente alcalinizante contém pelo menos um dentre os elementos compreendidos por sódio, cálcio e alumínio.

16. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o produto da etapa de polimerização do cloreto de alumínio é uma solução de policloreto de alumínio com teor de óxido de alumínio (Al203) maior ou igual a 10% em peso e um teor de Cl" maior ou igual a 11% em peso.

17. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma etapa de adição de aditivos inor- gânicos à solução produzida na etapa de hidrólise do cloreto de alumí- nio.

18. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma etapa de produção de floculante à base de cloreto férrico .

19. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de produzir policloreto de alumínio com um teor de Al203 de 10% em peso e de um teor de Cl" de 11% em peso.

20. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de produzir policloreto de alumínio com um teor de Al203 de 21% em peso.

21. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de produzir policloreto de alumínio com um teor de ferro infe- rior a 0,1% em peso.

22. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de produzir policloreto de alumínio com um teor de ferro igual a 50 ppm.

23. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de produzir policloreto de alumínio com uma basicidade entre 60% e 90% em peso.

24. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato de produzir policloreto de alumínio com uma basicidade igual a 60% em peso.

25. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizado pelo fato de produzir policloreto de alumínio com um pH entre 1,5 e 4,5.

26. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado pelo fato de produzir policloreto de alumínio com um pH igual a 3,2.

27. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, caracterizado pelo fato de que são ainda adicionados cloretos puros de alumínio e de ferro respectivamente aos cloretos de alumínio e de ferro regenera- dos.

28. Processo para produção de policloreto de alumínio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma etapa de envelhecimento do poli- cloreto de alumínio produzido na etapa de polimerização.