DE1592104A1

DE1592104A1 - Verfahren zur Aufbereitung von Rotschlamm

Info

Publication number: DE1592104A1
Application number: DE19651592104
Authority: DE
Inventors: Fritz Becker; Dipl-Chem Dr Otto Helmboldt
Original assignee: Giulini Gebrueder GmbH
Current assignee: BK Giulini Chemie GmbH
Priority date: 1965-02-06
Filing date: 1965-02-06
Publication date: 1970-10-29
Also published as: DE1592104B2

Description

Verfahren zur Aufbereitung von Rotschlamm Bei der Herstellung von Aluminiumoxid nach dem Bayer-Verfahren fallen bei der Verarbeitung von eisenreichen Bauxiten je Tonne Bauxit ca. 0,73 t Rotschlamm an.
Dieser Schlamm besteht zu 65 % aus Feststoff, der Rest ist Wasser. Ein bei 105°C getrocknetes Material besitzt folgende Zusammensetzung:

A1203 ca. 18 - 20

Fe203 ca. 40 - 50

Ti02 ca. 6

Si02 ca. 8 5ö

Cao ca. 2

Na20 ca. 6

Glühverlust ca. 7

Bisher wurde der Rotschlamm auf Halde gelagert bzw. unmittelbar nach der Filtration ins Meer oder in große, natürliche Becken gepumpt. Verwendungsmöglichkeiten für den Rotschlamm gab es nur in geringem Umfang. Es wurde beispielsweise ein auf 10 - 15 Feuchte getrockneter Rotschlamm als Zuschlagstoff für die Sinteranlagen von Hochofenwerken verwendet. Weiter sind Versuche bekannt geworden, das im Rotschlamm befindliche Titan zu gewinnen. ferner ist versucht worden, das im Rotschlamm befindliche Eisenoxid durch Reduktion in metallisches Eisen überzufÜhren.
Alle diese Aufbereitungsprozesse sind mit großen Kosten verbunden, so das diese Verfahren im großen Maßstab kaum ausgeübt werden. Die Rotschlammhalden wachsen weiter. Es werden weiterhin Leitungen von entfer,riteri Tonerdegewinnungsanlagen zum .Meer gebaut, uni den Rotschlamm auf diese Weise wegzuschaffen, und es werden weiter Schiffe gechartert, um ihn aufs .leer hinauszutransportieren.
Es wurde nun gefunden, daß man den Rotschlamm auf einfache und billige Weise in ein Produkt überführen kann, das für verschiedene Anwendungsgebiete einsetzbar ist. Bekannt ist, daß für die Wasser-und für die Abwasseraufbereitung große .Mengen Flockungsmittel benötigt werden, besonders dann, wenn die sogenannte dritte Reinigungsstufe, nämlich die Reinigung durch chemische Flockung, bei der Aufbereitung von Abwasser eingeführt wird. Zwar werden durch die mechanische und biologische Klärung viele Wässer schon soweit gereinigt, daß das abfließende Wasser ohne weiteres den Vorflutern zugegeben werden kann, eine zusätzliche chemische ll'lockung wird sich aber immer dann empfehlen, wenn die anfallenden Schlämme so weit; wie möglich eingedickt werden sollen und wenn gleichzeitig der l'hosphatspiegel des Wassers gesenkt werden soll, um der weiteren Euthrophierung von nur schwachfließenden Vorflutern vorzubeugen.
Ferner ist es bekannt, dreiwertiges Eisensulfat in Verbindung mit IIumusdünger und Ainmonsulfat als Bodenstrukturverbesserungsmittel einzusetzen. Auch hier ist man auf ein billiges dreiwertiges Eisensalz angewiesen. Ebenso ist der Einsatz von Eiseriverbiridling;cn zur I3ekjiripfizng der. Chlorose bekannt.

sind daher bereits Versuche unternommen worden, aiis

dem ltc tochlaiiim irii t üchwefelsäure ein g;enü:ic;ht:e;i Su.i L'n t:

das t_'iir cIie otiengenarititeri

verwendbar wäre. Das scheiterte jedoch bisher stets daran, daß ein solches rrodukt, wenn es nach den in der Aluminiumsulfat-Fabrikation üblichen Methoden hergestellt wurde, stark hygroskopisch ist und daher bei der.Herstellung, Lagerung und.Verwendung große Schwierigkeiten bereitet.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß man zum Ziel gelangt, wenn man den Rotschlamm vorzugsweise mit unterstöchiometrischen Mengen Schwefelsäure einfach mischt, reagieren und anschließend erkalten läßt. Die Hygroskopizität wird stark zurückgedrängt, und es fällt nun ein Produkt an, das brüchig und leicht zu mahlen ist, das also weder bei der Herstellung oder Lagerung noch bei der Verwendung Schwierigkeiten bereitet.
Die Rolle des Aluminiumsulfats in der Wasseraufbereitung ist allgemein bekannt. Das Aluminiumsulfat, das aus Aluminiumhydroxid und Schwefelsäure gewonnen wird, ist nicht billig. Bekannt ist weiterhin, daß man, um zu einem billigeren Aluminiumsulfat zu gelangen, an Stelle des Aluminiumhydroxids Bauxit einsetzt. Hierbei erhält man ein Material, das beispielsweise für die Abwasseraufbereitung gut geeignet ist. Der erfindungsgemäße Vorteil bei der. Aufbereitung von Rotschlamm liegt darin, daß einmal ein großer Teil des zwangsläufig anfallenden Rotschlamms nützlich verwertet und zum anderen darin, daß Schwefelsäure gespart werden kann. Weiterhin wird Energie dadurch gespart, daß der Rotschlamm sei er feucht oder vorgetrocknet - nur mit der notwendigen Menge Schwefelsäure versetzt und gemischt wird und die Reaktion unter Ausnutzung de.r sich entwickelnden Reaktionswärme abläuft. Zwar wird auf diese Weise kein vollstiindiger Aufschluß erreicht, das fertige Material entspricht aber den Anforderungen für die erwähnten Anwendungsgebiete bestens. Beispiel I 75 g Rotschlamm mit ca. 12 % Feuchtigkeit werden in 50 ml einer 80 %igen Schwefelsäure eingerührt. Nach, dem Erkalten erhält man ein sprödes Produkt, das sehr leicht mahlbar ist und folgende Analyse zeigt: Si02 4 Fe 203 22 A1203 6 SO J z 38 Beispiel II 35 ml Schwefelsäure (96 zig) werden mit 20 ml Wasser verdünnt und in die noch heiße Lösung 75 g getrockneter Rotschlamm mit ca. 11 ;ö Feuchte gegeben, kräftig gerührt und erkalten gelassen. Das fertige Material zeigt folgende Analyse: Sip2 4,5 Fe 203 25 ;ö A1203 8 @ö s07; 34 Beispiel III 85 g Rotschlamm (Feuchte von ca. 20 ;i)*) werden in 45 ml Schwefelsäure (96 ;öig) gegeben, kräftig gerührt und erkalten gelassen. Das fertige Material. hat folgende Zusammensetzung: Si02 4 (e203 23 @o A12 03 7 S03 36 ö Alle auf diese Weise hergestellten Produkte sind für die oben angegebenen Verwendungsgebiete besonders gut geeignet.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Aufbereitung des bei der Aluminiumoxid-Herstellung nach dem Bayer-Verfahren anfallenden Rotschlamms zu Produkten, die vorzugsweise als Flockungsmittel für die Wasser- bzw. Abwasseraufbereitung und als Bodenverbesserungsmittel geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotschlamm vorzugsweise mit unterstöchiometrischen Mengen konzentrierter oder verdünnter Schwefelsäure gemischt und unter Ausnutzung der sich entwickelnden Reaktionswärme teilweise aufgeschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotschlamm bis auf ca. 10 - 20 % Feuchte getrocknet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrierte Schwefelsäure mit der entsprechenden Menge Wasser erst kurz vor dem Untermischen des Rotschlamms verdünnt wird und daß die hierbei auftretende Hydratatianswärme zur Reaktion benutzt wird.