CA1103462A

CA1103462A - Procede cyclique d'obtention d'alumine de purette metallurgique

Info

Publication number: CA1103462A
Application number: CA269,979A
Authority: CA
Inventors: Joseph Cohen; Alain Adjemian; Pierre Maurel
Original assignee: Aluminium Pechiney SA
Current assignee: Rio Tinto France SAS
Priority date: 1976-01-20
Filing date: 1977-01-18
Publication date: 1981-06-23
Also published as: NO149626C; CH599902A5; ATA28577A; IT1091558B; IL51265A; DE2701710C3; ZA77292B; EG13209A; IL51265A0; CS207377B2; DK16877A; GB1569033A; DE2701710B2; NO149626B; NZ183097A; DE2701710A1; MX144469A; OA05532A; BE850569A; AT354980B

Abstract

Procédé cyclique d'obtention d'alumine de pureté métallurgique par attaque sulfurique d'une matière silicoalumineuse contenant du titane et du fer et dépourvue de composés alcalins, le dit procédé comportant la précipitation d'un sulfate acide d'aluminium puis de chlorure d'aluminium à partir de la solution résultant de l'attaque sulfurique et l'extraction du titane et du fer séparément des stériles siliceux.

Description

346~

La présente invention concerne un procédé permettant 1'obtension d'alumine de pureté métallurgique, c'est-à-dire contenant moins de 0,03 % de Fe203, moins de 0,5 % de Na20 ou ~ -' de K20, moins de 0,003 % de Til par attaque sulfurique d'une matière silico-alumineuse contenant du titane, du fer et moins de 0,1 % de K20.
On a proposé depuis longtemps l'attaque sulfurique d'une matière alumineuse pour en extraire l'alumine a On peut, par exemple, citer le brevet français 574~983 ASSEEV, dans lequel on proposait d'attaquer un minerai par l'acide sulfurique, de traiter la solution résultante par l'acide chlorhydrique et de décomposer par la chaleur de chlorure d'aluminium hexahydraté ainsi formé.
Cependant, ce document ne donnait aucune indication sur les moyens à employer pour éliminer les impuretés qui accompagnent l'aluminium dans le minerai et qui sont très diverses d'un minerai à l'autre.
Dans des documents ultérieurs , par exemple dans le brevet français no.l.558.347 du 25 octobre 1967,et le brevet ca-nadien no.989.626,la demanderesse a proposé des procédés cycliques dans chacun desquels sont décrits des moyens pour éliminer certai-nes impuretés. Dans les brevets francais qui viennent d'êtrecités, le fer et le potassium sont éliminés pour la plus grande partie sous forme d'un sulfate double ferrique et potassique Fe2(S04)3, K2S04 ; la plus grosse partie du titane reste insoluble et se retrouve dans le résidu insoluble d'attaque.
La liqueur résultant de l'attaque ne contient qu'une faible partie du titane initial et du fer ferrique initial , elle contient aussi du fer ferreux slil en existait dans le minerai lorsque celui-ci a été soumis à l'attaque. Les procédés ainsi décrits ne permettent pas une séparation facile du -titane quand le minerai contient peu de potassium et qu'il contient une proportion élevée de ti-tane par rapport au fer.

Le procédé selon la présente demande est bien adapté
""

au traitement des matières silico-alumineuses na-turelles ou rési-duaires contenant du fer et du titane et pratiquement dépourvues de potassium: parmi ces matières on peut citer certaines bauxites siliceuses et les argiles kaoliniques, ces dernières étant caractérisées par l'existence de kaolinite comme constituant principal, par leurs teneurs très faibles en composés de métaux alcalins, sodium et potassium, ainsi que par la présence de quan-tités notables de titane et de quantités assez diverses de compo-- sés de fer.

De tels minerais ne contiennent pas les quantités de potassium nécessaires pour assurer l'élimination du fer par la voie décrite dans le brevet franc,ais no.l.558.347 et le brevet canadien no.
989.626 déjà cités; l'introduction de sulfate de potassium qui ~mettrait une telle élimination du fer n'autoriserait pas l'élimination aisée des composés titanifères solubilisés à l'attaque.
La demanderesse a constaté quelques faits dont certains sont inattendus.
Elle a d'abord constaté avec surprise que l'attaque sulfurique des matières crues de départ précédemment mentionnées peut conduire dans certaines conditions à des solutions concentrées en sulfate d'aluminium dissous, de concentration pouvant atteindre ~ -environ 150 g/l d'A1203 contenu, ce qui correspond à 10 - 12 %
d'A1203 en poids.
Elle a aussi constaté que parmi les conditions nécessai-res pour obtenir ces concentrations élevées figurent en liaison ....
l'une avec l'autre l'utilisation d'un rapport élevé entre le poids de minerai et le volume de la solution sulfurique employée et l'obtention d'une teneur relativement fai~le en acide sulfuri-que libre dans la solution résultant de l'attaque.

Elle a aussi constaté que le sulfate d'ammonium est un agent dont l'addition aux solutions d'attaque dans certaines conditions permet la précipitation du fer et du titane et leur .~i~v.~

.

34~

récupération ultérieure, le recyclage facile des ions S04 et NH4 auxquels ces métaux ont été liés pour leur précipitation jusqu'au moment de leur récupération.
La quantité de sulfate d'ammonium à introduire dans la solution d'attaque doit être en relation avec les quantités de fer et de titane solubilisées lors de l'attaque du minerai, en ce qui concerne le ~`er, on tiendra compte non seulement du fer solubilisé
à l'état ferrique, mais aussi de la portion des composés ferreux qui seront transformés en composés ferriques très solubles avant la séparation du sulfate d'aluminium.
La demanderesse a constaté que pour obtenir une élimina-tion suffisante du fer et du titane, il est nécessaire que la solution d'attaque contienne un excès de sulfate d'ammonium par rapport aux quantités stoechimetriques correspondant à la forma-tion d'un sulfate double du type Fe2(S04)3 S04~NH4)2 et d'un composé de titane comportant une mole de S04(NH4)2 pour une mole de TiO2.
Ainsi, la demanderesse presente un procédé pour le traitement de matières silico-alumineuses contenant du Ti et du Fe et moins de 0,1 % de K20 en vue de l'obtention d'alumine de pureté métallurgique, comportant une attaque sul~urique du minerai, la séparation du résidu d'attaque et de la liqueur d'attaque, les traitements du résidu d'attaque, d'abord par un lavage par déplace--ment avec ~union des eaux mères déplacées et de la liqueur d'attaque, puis le lavage à l'eau du précipité, l'obtention du AlCl AlC13, 6H20 par addition de HCl gazeux à une solution contenant du A12 (S04)3 dissous, la calcination du chlorure et le recyclaye des effluents, le traitement de la liqueur résultant du lavage du résidu d'attaque caractérisé en ce que :
la matière si~ico-alumineuse de départ est introduite en fines particules, dans une solution recyclée contenant en poids - de 49 à 59 % de H2S04 libre et 6 à 8 % de (NH4)2 S0~ et contenant ~ .

! 3 ~a ~2 : des quantités résiduelles de sulfates divers, la suspension ainsi obtenue est chauffée pendant 1 à 5 heures entre 135C et 125C, la liqueur résultant de l'attaque est concentrée et refroidie pour en précipiter un sulfate acide d'aluminium de formule (Al)2(S4)3' 0'5 H2S4' 11 . 2 ce précipit~ est, apres lavage, mis en contact avec une solution concentrée de HCl pour constituer la solution ou suspen-sion à laquelle est ajoutée de l'HCl gazeux, les eaux mères résultant de la cristrallisation du sulfate acide sont utilisées en partie pour déplacer les eaux mères imprégnant le résidu d'attaque et sont jointes pour l'autre partie à la liqueur résultant du lavage à l'eau du résidu d'attaque, le mélange de liqueur est soumis à une évaporation, puis est maintenu à 80C pendant 2 à 3 heures pour provoquer la préci-pitation d'un sulfate complexe de fer, titane et ammonium qui est ensuite décomposé en ~léments solides qui sont éliminés et en éléments gazeux qui sont recyclés.
Selon une réalisation préférée de l'invention, le procédé selon l'invention comprend: ; ;.

: - d'introduire la mati~re silico-alumineuse crue et humide conte-nant du fer et du titane et pratiquement dépourvue de potassium ;^~
dans une solution aqueuse contenant en poids de 49 à 59% d'acide sulfurique libre et de 6 ~ 8. % de sulfate d'ammonium et des quan-tités résiduelles de sulfate d'aluminium et de sulfate des divers métaux constituant de~ impuretés de la matière traitée, et de constituer ainsi ~me su~pension de fines particules de cette matière dans ladite solution, la quantité de solide par rapport au volume de la solution d'attaque étant d'autant plus élevée que 1'on recherche une teneur en sulfate d'aluminium plus élevée dans la liqueur résultant de l'attaque et étant à titre d'exem-- ple, de l'ordre de 370 kg de minerai cru à 20 % d'humidité par ,~ . . , -1~3~L~2 m de solution d'attaque pour obtenir une solution contenant 6,8 % de A1203 dissous à l'état de sulfate.
- de chauf~er entre 135 et 126C la suspension obtenue pendant 1 à 5 heures ;
- de séparer un r~sidu d'attaque imprégné d'eaux mères et une liqueur ;
- de traiter ce résidu d'attaque pour en déplacer les eaux mères au moyen d'une quantité limitée d'une solution sulfurique pauvre en alumine recyclée; puis de laver à l'eau ce résidu et obtenir d'une part un stérile et d'autre part une solution que l'on trai-tera pour en extraire les ~léments valorisables , :
- de traiter la liqueur résultant de l'attaque par concentration et refroidissement pour en précipiter un sulfate d'aluminium de formule :
A12(S04)3 . 0,5 H2S04 . 11 à 12 H20 - de mettre ce sulfate en contact avec une solution concentrée d'acide chlorhydrique pour obtenir une suspension ou une solution concentrée en aluminium:
- de traiter ce mélange par un courant d'acide chlorhydrique gazeux et ainsi précipiter du chlorure d'aluminium hexahydraté :
- de décomposer ce chlorure par la chaleur et recycler les efflu-ents gazeux , - d'utiliser une partie des eaux mères de la cristallisation du sulfate précipité pour déplacer les eaux mères du résidu d'attaque:
- de joindre l'autre partie des eaux mères de la cristallisation du sulfate ~ la li.queur de lavage du résidu siliceux , :
- de précipiter à partir de cette nouvelle liqueur au moins la partie des compos~s du fer et du titane, solubilisée lors de l'attaque, traiter par la chaleur ce précipit~ pour séparer le ``
fer et le titane cle 1'ammonium et de 1'acide sulfurique contenus dans ces composés , . - de recycler vers l'attaque la solution sulfurique obtenue apr~s - 5 ~

.. . . ..

~ 3~Z

précipitation et séparation des composés de fer et de titane ;
- de recycler l'acide sulfurique et 1'ammonium r~sultant de la décomposition des composéq de fer et de titane.
La solution employée pour l'attaque est ainsi constituée par des solution~ recyclées, contenant outre ses éléments es~en-tiels, acide sulfurique et sulfate d'ammonium, divers sulfates métallique~ dans la limite de la solubilité de chacun d'eux dans les solutions acides du cycle : les solutions dont elle résulte ont été recharg~es en H2S04 et~ou en (NH4)2S04 pour compenser les pertes d'acide sulfurique lié à d'autres métaux, par exemple, le calcium présent dans le minerai et les pertes inévitable~ dans une opération industrielle.
Il a été constaté que, contrairement ~ ce qui avait été
admis jusqu'ici lors de l'attaque de schistes ou d'argiles crus quelconques par des solutions sulfuriques concentrées, on peut obtenir à la pression ordinaire et à une te~pérature ne d~passant pas 140C des solutions contenant de fortes quantités d'alumine allant jusqu'à 12 % d'A1203 en poids.
Après séparati~n, le résidu d'attaque est traité pour ~ déplacer les eaux mères qui ont la mème composition que le liquide qui vient d'en être séparé. On utilise ~ cet effet une partie de la solution sulfurique séparés apr~s élimination de la plus gros~e partie d'un sulfate d'aluminium comme il sera décrit plus loin.
La quantité de cette solution utilis~e est peu supérieure au volume des eaux mères à éliminer. On obtient ainsi un ré~idu imprégn~ d'une solution sulfurique contenant du fer et du titane et pauvre en alumine. Ce r~sidu est lav~ eau avec obtention, d'une part d'un stérile principalement composé de produits siliceux et-d'autre part d'une solution sulfurique diluée contenant des sulfates de fer, de titane et d'aluminium~
La liqueur résultant de l'attaque, à laquelle sont mélangées les eaux mères qui imprégnaient le résidu d'attaque, u~

usuellement ~ une température de l'ordre de 100 à 120C, est sou-mise à une évaporation sous vide, puis ~ un refroidis~ement au-dessous de ~0C comme il a été décrit dans la demande de brevet canadien no. 264.018 de la D~nderesse . On ohtient ainsi un précipité d'un sulfate d'aluminium de fonmule A12(S04)3 . 0,5 H2S04, 11 ~ 12 H20 facilement s~parable de sa liqueur mère et une solution sulfurique contenant à côt~ d'une ~Eraction du sulfate d'aluminium, la plus grosse partie de~ sulfates de fer, de tltane et d'ammonium contenu~ dans la liqueur apr~s l'attaque. Le précipit~ de sulfate acide d'aluminium est mi~ en ~olution ou en suspension dans une solution chlorhydrique que l'on sature en HCl par introduction d'acide chlorhydrique gazeux.
Le chlorure d'aluminium ainsi obtenu et lavé par HCl est d'une grande pureté, équivalente à celle qui est obtenue selon des techniques antérieures qui comportent ~u moins deux cristallisations de chlorure. Il est calciné comme il a été
décrit dans le brevet ~ran~ais 1.558.347. Les liqueurs mères de la précipitation du chlorure d'aluminium sont éventuellement traitées pour en éliminer le sodium contenu et l'on obtient une solution sulfochlorhydrique dont on sépare l'acide chlorhydrique. ' On obtient finalement une solution sulfurique que l'on recycle vers l'attaque.
La liqueur mère de la cristallisation du sulfate acide, qui contient la plus ~rosse partie des sulfates de fer et de -titane dissous lors de l'attaque, est en partie utilisée pour déplacer les eaux mères qui imprègnent le r~sidu d'attaque 1P
reste est mélangé aux eaux de lavage de ce r~sidu. Cette nouvelle liqueur e~t traitée pour en extraire le fer, le titane et d'autres impuretés mineures sous forme d'un pr~cipité complexe contenant des sulfate~ doubles de fer et d'ammonium et de kitànyle et d'ammonium. On peut pour cela utiliser le procéd~ d~crit dans la demande de brevet canadien numéro 263,559.

. ~ ~ ~

. ~ --~ '3~6~

La solution r~siduaire résultant de ce traitement est jointe ~ la solution sulfurique résultant de la q~paratio~ d~
l'acide chlorhydrique : l'ensemble Ide ces solutions est recycl~
vers l'attaque. Le préci~ité contenant les sulfates doubles de far et d'ammonium et de titanyle et d'ammonium est calciné
pour en extraire l'oxyde ferrique, le bioxyde de titane et des composants gazeux, oxyde~ de soufre et ammoniac, qui sont réin-troduits dans le cycle ~ l'état d'acide sulfurique et de sulfate . d'ammonium avec 1'appoint ~ventuellement nécessaire.
Le procéd~ de l'invention est, comme on le voit, un proc~dé cyclique où l'on isole, à côte de l'alumine pure, un mélange d'oxydes de fer et de titane et o~ les consommations de réactifs, acide sulfurique, ammoniac ou sulfate ~'ammonium, acide chlorhydrique, sont extramement faibles puisque ces r~actifs sont ;~
recyclés. Les pertes principales d'acide sulfurique viennent des sulfates divers entraInées avec le résidu siliceux et des pertes mécaniques de la fabrication ; les rendeme~ts d'eXtraction de l'alumine, du fer atteignent respectivement 96, 95 % de l'alu-minium et du fer contenus dans les minerals de départ , celui du titane peut 8tre réglé à volonté en fonction de la récupération que l'on désire assurer, le reste du titane restant insoluble lors de l'attaque et se retrouvant dans le stérile , le titane mis en solution lors de l'attaque peut 8tre extrait ~ raison de 95 %.
Un mode de réalisation du procédé selon l'invention sera mieux compris en se référant à la figure 1, sans, toutefois, limiter la portée de celle-ci.
Le minerai et les solutions recyclées sont introduits dans le récipient d'attaque A. La bouillie obtenue est sépar~e en B en un gâteau Sl, et une liqueur Ll. Les eaux m~res du gâteau sont d~placées en C au moyen d'une solution ~4 dont la formation sera expliquée plus loin. Les eaux mères L2 ainsi extraites sont réunies à la solution Ll. Le gâteau r~sultant S2 ~ . , f ~3~

est lavé à l'eau en D, ce qui donne une solution L3 et un résidu S3 principalement siliceux qui est rejeté. L'ensemble des solu-tions L1 et L2 est concentré en E puis refroidi pour faire ; cristalliser en F un sulfate d'aluminium de formule

2( 4)3 0'5 H2S~4 11 ~ 12 H 0.
On sépare en G les cristaux S4 ainsi formés et une solution L4 contenant le fer, le titane mis en solution et le sulfate d'ammo-nium. Une partie de cette solution L4 est utilisée, con~e il vient d'être dit pour déplacer en C les eaux mères qui imprègnaient Sl, l'autre partie est réunie ~ L3 pour en extraire le fer et le titane. Le précipité S4 est lavé en H par une solution sulfuri-que recyclée. La ligueur L5 obtenue est recyclée vers l'attaque.
Le précipité ainsi lavé S5 est dissous ou mis en suspension en I
dans une solution concentrée en HCl : cette solution (ou cette suspension) est maintenue saturée en HCl en J par une injection d'HCl gazeux. On obtient ainsi des cristaux S6 de AlC13.6H20 que l'on lave et que l'on calcine en L pour obtenir l'alumine cherchée et de l'acide chlorhydrique gazeux humide que l'on con-dense, absorbe et recycle en I sous forme dlune solution cencentrée d'acide chlorhydrique. La liqueur L6 séparée des cristaux S6 est une solution sulfochlorhydrique contenant de 1'aluminium et éven- ~
tuellement du sodium. Celui-ci s'il est présent, est extrait en `-~, par exemple, comme indiqué dans le brevet fran~ais 1.558.347.
La solution L7 obtenue est traitée pour en éliminer de l'HCl gazeux est recyclé, en JO La solution sulfurique résultante L8 est utilisée en partie pour laver en ~, le précipité S4. Le reste est réuni au liquide L5, puis après concentration au liquide Lg ~ -résultant de la séparation du précipité de fer et de titane, enfin renvoyé à l'attaque. Les liquides L3 et L~ sont concentrés en R
et traités pour en précipiter en P le fer et le titane sous forme d'un préclpité Sg de sulfates complexes de fer et d'ammonium et de titanyle. Le précipité Sg est séparé en Q d'une solution _ g ~

- i ~ 3~6~

sulfurique Lg qui est recyclée comme il vient d'être dit. Le précipité Sg est décomposé par la chaleur, ce qui permet de sépa-rer de l'oxyde ferrique et du bioxyde de titane à l'état solide et des produits gazeux S02, S03 et NH3 qui sont recyclés après transformation en acide sulfurique et en sulfate d'ammonium.
EXEMPLES : A titre dlexemple, on a traité suivant le procédé de l'invention un kaolin de composition pondérale sur sec :
A123 36,7 %
SiO2 ~4~9 %

Fe 0 0,94 %
TiO2 1,83 %
K20 0~ 02 % r N 2 0,06 %
CaO 0,56 %
divers 1,09 %
perte au feu13,9 %
3675 kg de ce minerai non s~ché (à 20% d'humidité) ont été débit~s par pulpage dans 10 000 kg environ d'une solution contenant en poids :
53,4 % d'acide sulfurique libre 7 % de sulfate d'ammonium 5 % de sulfates métalliques divers Après obtention de cette suspension, on a ajouté 5556 kg de la mame solution et on a porté l'ensemble en A à 130~C, pendant

3 heures. La bouillie résultante a été soumise ~ une séparation solide-liquide pour laquelle la filtration a été utilisée. Le gâteau Sl a été lavé en C par 4425-kg d'une solution ~ulfurique recyclée contenant 46,6 % d'acide sulfurique libre et 1,1 %

d'A1203. Le g~teau ainsi lavé ne contenait plus que très peu d'alumine : il a ~t~ soumis en D à un second l~vage à l'eau.
Le résidu S3 contenant, exprimé sur sec , SiO2 1317 X~

34~2 A123 51 kg Fe23 1,5 kg divers 252 kg a été éliminé.
Les eaux mères L2 dont la composition était voisine de celle de la liqueur résultant de l'atta~ue ont été jointes à
cette dernière.
Les eaux de lavage L3 d'un poids total de 4450 kg et de composition pondérale :
A1203 0~75 %

Fe23 0,27 %
Ti02 0,32 %
S04(NH4)27,06 %
04H2 total39,2 %
S4H2 libre30-9 %
ont été traitées pour en extraire une quantité de fer et de titane correspondant aux ~uantités introduites lors de l'attaque.
Les liqueurs Ll et L2 pesant 19 040 kg et contenant au total : `
A123 1211 kg Fe23 55 kg Ti02 62 kg ;
NH3 320 kg S4H2 libre5959 kg ont été concentr~es en Æ, par exemple, par mise sous vide, jusqu'à ;
une concentratio~ en acide sulfurique libre de 33 % , puis refroi-froidies en F entre 80 et 40C.
On a ainsi fait précipiter un sulfate acide d'aluminium ~;

4 2( 4~3 . 0,5 H2SO4 . 11,5 H20 qu'on a séparé en ~`
G de ses eaux mères. Par lavage de S4 en H, par une solution ;

sulfurique recyclée, on obtenait 8680 kg d'un précipité S5 de ce `- sulfate acide d'aluminium qui ne contenait que J~3~L6i~

7 kg de Ti02 moins de 1 kg de Na2S04 Ce pr~cipité S5 a été séparé de ses eaux de lavage L5 ;;
et dissous ou mis en suspension en I dans une solution concentrée d'acide chlorhydrique.
La suspension ou solution obtenue a été saturée à 52 C
en J par 1640 kg de HCl gazeux. On a fait ainsi cristalliser un précipité S6 de chlorure d'aluminium hexahydraté de formule : .
AlC13, 6H20, qui a été séparé de la liqueur L6 de composition pondérale :
A123 0.5 %
Fe203 0,07 %

Ti2 0,05 %
NH3 ' 2S4 total 38,2 % .~.
HCl 13,7 % .
et pesant 12 580 kg.
Le minerai traité contenait une quantité de sodium assez basse pour que l'on ne soit pas obligé de traiter la liqueur L6 en vue d'en ~liminer du sodium.
Le filtrat L6 a été chauffé pour regénérer de l'HCl gazeux qui est recyclé vers J. La quantité d'HCl-gazeux sec ainsi .
recyclée était de 1640 kg. De l'acide sulfurique recyclé, les quantités de H2S04 et de HCl nécessaires pour compenser les pertes : :~
ont été introduites en ce point du circuit dans la liqueur L6.
La liqueur L8 presque complètement d~barrassée de HCl, avait une masse de 11 230 kg et une composition pondérale :
A123 0,6 % :
Fe23 0,08 %
Ti02 0,06 %
l~H 0, 0~ % , ~3~

H2S04 total 44,9 %
: 2 4 e 42,1 %
HCl 0 9 %
Catte liqueur a été séparée en deux parties, 1'une de ces parties, environ 4600 kg a servi au lavage du pr~cipité
S4, l'autre partie a été mélangée ~ la liqueur L5, résultant de ce lavage. L'ensemble de ces deux liqueurs a été dirigé vers un évaporateur K qui amenait leur concentration en H2S04 libre .
à celle de la liqueur introduite dans le récipient d'attaque A.
Cette liqueur concentrée pesait 8910 kg et avait la composition pondérale : ~.

A123 0,7 %

Fe23 0,19 % - ;`
TiO2 0,18 %
NH3 ` 0.7 %
H2S4 libre 53,0 %
H2S04 total 5B,7 %
; La solution chlorhydrique diluée résultant de l'évapora-- tion en K servait à 1'absorption des gaz chlorhydriques humides -, ~.,.
résultant de la calcination du précipité S6. Au cours de cette absorption, on obtenait une solution chlorhydrique ~ 32 % de HCl qui était recyclée en I pour la dissolution ou la mise en suspen-sion du précipité S5. On l'a utilisé auparavant pour le lavage du précipité S6. Le gateau ainsi lavé, pesait 5075 kg et était constitué de 4783 kg de AlC13, 6H20 impr~gné de 292 kg de liqueur de lavage~ Par calcination en L, le précipité S6 fournissait 1000 kg d'al203, compte-tenu des pertes m~caniques au cour~ de la calcination. `
Une paxtie de la liqueur L4 et la liqueur L3 résultant du lavage à l'eau du précipité S2, étaient traitées pour éliminer les impuretés dissoutes en différents points du cycle et se trouvant dans ces liqueurs L3 et L4, en particulier Fe203, TiO2 r - 13 - .

1~3g~
et éventuellement MgO, P2O5...
Un traitement de ces liqueurs a ete decrit dans la demande de brevet canadien 263,559 par la Demanderesse. ;
Suivant la technique decrite, dans cette demande, on a melange 4970 kg de liqueur L4 et 4450 kg de liqueur L3, melange auquel on a ajoute 67 kg de sul~ate d'ammonium recycle. On a concentre ce melan~e par évaporation de 2450 kg d'eau en R, puis on a maintenu en P ~ 80C pendant 3 heures cette solution et ainsi obtenu une suspension. On a separe en Q, le solide S8 obtenu et sa liqueur mere Lg. La liqueur Lg, d'un poids de 6640 kg, avait la composition ponderale:
23 1,17 %
Fa23 0 ,10 TiO2 0,37 NH3 3,27 ~
H2SO4 libre53,9 %

2 4 67,3 Le solide Sg avait un poids de 494 kg, 100 kg de ce solide etaient recycles à titre d'amorces en R. Le reste, soit 394 kg, contenait ~ ;
23 12 kg Fe23 26 kg TiO2 14 kg NH3 17 kg 112SO4 tot~l 256 kg H2O 23 kg divers46 kg (dont MgO et P) - Le solide etait ensuite decompose par la chaleur.
On obtenait, d'une part, les elements solides resultant de cette decomposition, en paxticuIier, les o~ydes de fer et titane qui etaient elimines, d'autre part, des produits gazeux en particulier les oxydes de soufre et d'ammoniac qui etait transformes en b~

3~2 acide sulfurique et sulfate d'ammonium pour être réintroduits dans le cycle.
Il est à remarquer que la quantité d'HCl gazeux sec séparée de L8 soit 1640 kg était suffisante pour saturer en J :
la solution d'o~ 1'on précipitait le chlorure d'aluminiwm hydraté cherché. Si l'on avait dû saturer le total des solutions Ll et L2 pour en précipiter la meme quantit~ de chlorure d'aluni-, nium on aurait dû en utiliser 3200 kg, à cette quantité, on j aurait dû ajouter 2000 kg pour obtenir un chlorure puis une ::
, , alumine de même pureté grâce à une deuxième cristallisation du ~ -chlorure. Ces quantités de chlore gazeux sec n'auraient pu etre obtenues qu'à partir de la solution obtenue par condensation ::
et absorption des gaz émis lors de la calcination du chlorure en ;
L et grace b un traitement co~teux.

''' - 15 - ~

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit :

1. Procédé pour le traitement de matières silico-alumi-neuses contenant du Ti et du Fe et moins de 0,1 % de K2O en vue de l'obtention d'alumine de pureté métallurgique, comportant une attaque sulfurique du minerai, la séparation du résidu d'attaque et de la liqueur d'attaque, les traitements du résidu d'attaque, d'abord par un lavage par déplacement avec réunion des eaux mères déplacées et de la liqueur d'attaque, puis le lavage à
l'eau du précipité, l'obtention du AlCl3, 6H2O par addition de HCl gazeux à une solution contenant du Al2 (SO4)3 dissous, la calcina-tion du chlorure et le recyclage des effluents, le traitement de la liqueur résultant du lavage du résidu d'attaque caractérisé
en ce que:
la matière silico-alumineuse de départ est introduite en fines particules, dans une solution recyclée contenant en poids de 49 à 59 % de H2SO4 libre et 6 à 8 % de (NH4)2 SO4 et contenant des quantités résiduelles de sulfates divers, la suspension ainsi obtenue est chauffée pendant 1 à
5 heures entre 135°C et 125°C, la liqueur résultant de l'attaque est concentrée et refroidie pour en précipiter un sulfate acide d'aluminium de formule (Al)2(SO4)3 , 0,5 H2SO4, 11 à 12 H2O, ce précipité est, après lavage, mis en contact avec une solution concentrée de HCl pour constituer la solution ou suspension à laquelle est ajoutée de l'HCl gazeux, les eaux mères résultant de la cristallisation du sulfate acide sont utilisées en partie pour déplacer les eaux mères imprégnant le résidu d'attaque et sont jointes pour l'autre partie à la liqueur résultant du lavage à l'eau du résidu d'attaque, le mélange de liqueur est soumis à une évaporation, puis est maintenu à 80°C pendant 2 à 3 heures pour provoquer la préci-pitation d'un sulfate complexe de fer, titane et ammonium qui est ensuite décomposé en éléments solides qui sont éliminés et en éléments gazeux qui sont recyclés.

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la solution séparée du précipité de chlorure d'aluminium est traitée suivant des moyens connus en eux-mêmes pour en extraire du chlorure de sodium avant qu'elle soit recyclée.

3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le précipité de sulfate acide est lavé par une partie de la solution sulfurique obtenue par élimination de HCl à partir de la liqueur sulfochlorhydrique séparée du chlorure d'aluminium.