DE2122647A1

DE2122647A1 - Verfahren zur Gewinnung des Aluminiums und des Fluors aus verdünnten wäßrigen Losungen

Info

Publication number: DE2122647A1
Application number: DE19712122647
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr Linz Schmidt (Osterreich) P
Original assignee: Lentia GmbH
Current assignee: Lentia GmbH
Priority date: 1971-05-07
Filing date: 1971-05-07
Publication date: 1972-11-30
Also published as: SE366723B; DE2122647B2; FR2137507A1; DD96937A1; AT308708B; ZA722843B; BE783122A; FR2137507B1

Description

Verfahren zur Gewinnung des Aluminiums und des Fluors aus verdünnten wäßrigen Lösungen Wird Aluminiumfluorid-Trihydrat durch Kristallisation aus seinen wäßrigen Lösungen hergestellt, so enthält die verbleibende Mutterlauge etwa 2 % Aluminiumfluorid als Rest.
Bine weitere Absenkung dieses Gehaltes ist durch längere Reaktionsdauer oder Veränderung der Temperatur bei der Kristallisation nicht mehr möglich, so daß beträchtliche Aluminium- und Fluormengen verloren gehen.
Außer den Aluminiumfluorid enthalten die Mutterlaugen auch noch Silikofluorid. Versucht man, das Aluminium als Hydroxyd durch Zugabe einer Alkalilauge zu fällen, so verunreinigt die mit ausfallende Kieselsäure den Alu-@miniumhydroxydniederschlag. Diese Kieselsäure ist von gallertartiger Konsistenz, so daß eine Abtrennung des Niederschlages durch Piltration fast unmöglich ist.
Durch die Hydrolyse verbleibt außerdem East das gesamte Fluor in der Flüssigen Phase und geht damit verloren.
Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß man den Aluminiumgehalt der Mutterlauge fast vollständig gevinnen kann, wenn man bei Raumtemperatur den pH-Wert der Kutterlauge durch Zugabe von Ammoniak, Ammonkarbonat oder -dikarbonat auf ein bestimmte pH-Bereich einstellt.
Es fällt hierbei eine kristalline substanz aus, deren Zusammensetzung ungefähr der Formel (NH4)5Al3F14 entspricht, also eine dem Chiolith etva analoge Ammoniumverbindung darstellt. Sie ist mit nur geringen Hengen an Kieselsäure (0,2 - 2,5 X SiO2) verunreinigt und gut filtrierbar.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Gewinnung des Aluminiums und des Fluors aus verdünnten, wäßrigen L8sungen, insbesöndere aus Mutterlaugen der Aluminiumfluoridkristallisation, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ian diese Lösungen bei einer Temperatur von 15 bis 35Q C unter Rühren durch Zugabe von gasfärmigen Ammoniak, wäßrigen Ammoniaklösungen oder paarigen Lösungen von dessen kohlensauren Salzen auf einen pH-Wert zwischen 6 und 6,5, vorzugsweise 6,1 - - 6,3, einstellt und das dabei Pest ausfallende Ammmoniumfluoraluminat abtrennt. Auf 1 kg gelöstes AlF3 wird dabei bevorzugt die 4 - 6-fache Menge gasförmiges 1H3 bzw. die entsprechende Menge an Amminiumhydroxyd, Ammonkarbonat bzw Ammonbikarbonat eingesetzt.
Der Restgehalt an Aluminiumfluorid in der gefällten Lösung beträgt 0,15 - 0,25 %, so daß etva 90 % des ursprünglich in der Mutterlauge vorhandenen Aluminium£1uorides auf diese Weise wieder gewonnen werden können.
Die Einhaltung des erfindungsgemäßen pH-Bereiches ist für den Erfolg des Verfahrens vesentlich. Wird es unterschritten, kommt es zu Ausbeuteverlusten, wird es Uberschritten, steigt der unerwünschte SiO2-Gehalt im Endprodukt an.
Die Verwendung der gefällten Verbindungen ist auf verschiedene Weise möglich. Wird die Verbindung der zur Herstellung des Aluminiumfluorides dienenden Flußsäure oder Kieselflußsäure zugesetzt, so löst sie sich darin auf und beeinflußt den nachfolgenden Prozeß nicht. Bei der Verwendung von Kieselflußsäure kann der Zusatz auch erst nach der Kieselsäureabtrennung, d. h. vor oder während der rristallisation erfolgen. In allen Pollen verden sovohl das Aluminium als auch das Fluor wieder verwertet.
Beispiel: Zu 1200 ml einer Mutterlauge der Aluminiumfluoridherstellung, die 5,6 g/l Al, 20 g/l F und 1,55 g/l Si enthielt, wurden unter gutem Rühren bei Zimmertemperatur 9 g NH3 in Form einer Ammoncarbonatlösung mit einem Gehalt von 43 % (NH4)2CO3 zugesetzt. Der pH-Wert betrug hierauf ets? 6,2. Der entstandene Niederschlag wurde nach 10% abfiltriert und getrocknet. Er wog 36 g. Das verbleibende Filtrat enthielt 0,6 g/l Al. Der Niederschlag hatte eine Zusammensetzung von 19,4 % NH3, 16,35 % Al und 56,4 % F. nie Ausbeute betrug 87,5 % bezogen auf das Aluminiwn,der SiO2-Gehalt lag bei 0,5 %.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gevinnung des Aluminiums und des Fluors aus verdünnten, wäßrigen Lösungen, insbesondere aus Mutterlaugen der Aluminiumfluoridkristallisation, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Lösungen bei einer Temperatur von 15 bis 350 C unter Rühren durch Zugabe von gasförmigem Ammoniak, waßrigen Ammoniaklösungen oder waßrigen Lösungen von dessen kohlensauren Salzen auf einen pH-Wert zwischen 6 und 6,5, vorzugsweise 6,1 - 6,3, einstellt und das dabei fest ausfallende Ammoniumfluoraluminat abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf 1 kg gelöstes AlF3 die 4 - 6-fache Menge gasförmiges NH3 bzw. die entsprechende Menge an Ammoniumhydroxyd, Ammonkarbonat bzv. Ammo g arbonat eingesetzt vird.