DE2251261A1

DE2251261A1 - Verfahren zur gewinnung von rotschlamm aus aluminiumoxidloesungen

Info

Publication number: DE2251261A1
Application number: DE2251261A
Authority: DE
Inventors: George F Mcintyre; Elmer W Palmer
Original assignee: Nalco Chemical Co
Current assignee: ChampionX LLC
Priority date: 1972-01-13
Filing date: 1972-10-13
Publication date: 1973-07-26
Also published as: DE2251261B2; ES407180A1; CA996285A; AU4712672A; DE2251261C3; AU443312B2; BR7207168D0; FR2167501B1; IT966361B; JPS4879797A; FR2167501A1; JPS5215079B2; GB1378981A

Description

lBERLiN33 v««y-_ö~—-,<■".- - 8MÜNCHEN27

Auguita-Vlktofla-StraB· es Dr.-Ιπα. HANS RUSCHKE Planzanau.r StraB·2

SrjrfSr Dipl-lng. HEINZ AGULAR SS"* Ta!agramm-Adrai*a: PATENTANWÄLTE Talagramm-Adraua:

Quadratur Bariin . Quadratur Manchen

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Nalco Chemical Company, Chicago,,Illinois, V.St.A,

Verfahren zur Gewinnung von Eotschlamm aus Aluniiniumoxid-

lösungen

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Entfernung von suspendiertem Botschlamm aus wäßrigen alkalischen Aluminiumoxidlösungen. . .

Das im allgemeinen benutzte Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxid ist das Bayer-Verfahren. Dieses Tfe?fahren wird fast ausschließlich in wäßrigen Lösungen durchgeführt und besteht im Prinzip darin, daß Bauxit und eine starke Base, wie z.B. Ätznatron oder Kalk, in mit Dampf erhitzten Autoklaven uaigesetzt werden, wobei das Aluminiumoxid in die lösliche Aluminatform übergeführt wird. Bei dieser Verfahrensstufe entsteht eine erhebliche Menge von unlöslichen Verunreinigungen oder werden solche Verunreinigungen aus dem Bainit freigesetzt, und diese Abfallstoffe müssen Ton dem gewünschten Aluminiumoxid abgetrennt werden,, Biese Rückstände sind im allgemeinen als Eotselilamni bekannt und enthalten Eisenoxide, Matriumaluminosilicate_s Sitanozlä und andere Materialien* Im allgemeinen treten dies© Schlämm® in Form sehr feiner Teilchen auf, die schwer absutrernien sind» Außerdem, müssen diese Rotschlämme ₃ die gewöhnlich

etwa 5 bis 60 Gew.-% des Erzes ausmachen, schnell und sauber von der Lauge mit dem löslich gemachten Aluminiumoxid abgetrennt werden, Ea ist von Bedeutung, daß das überschüssige kaustische Mittel außerdem zurückgewonnen unu in nachfolgenden Ansätzen wiederverwendet werden kann.

Die Abtrennung von Rotschlamm aus einer Lösung von Aluminiumoxid und kautischem Mittel wird im allgemeinen bewirkt, indem zunächst die Hotschlammsuspension oder -aufschlämmung mit Chemikalien behandelt wird, um eine Koagulation von darin enthaltenen festen Bestandteilen zu fördern. Dem zunächst vorgenommenen Abtrennen folgt dann eine Waschstufe. Im spezieiteren werden die bei der ersten Behandlung abgesetzten festen Bestandteile, die im allgemeinen aus einem Schlamm mit 8 bis 20 % Pestsubstanzen bestehen, mit heißem kaustischem Wasser gewaschen. Durch diese Maßnahme wird der Gehalt an festen Substanzen auf etwa 3 bis 1o % vermindert. Der Rotschlamm wird im allgemeinen mehrmals im Gegenstrom gewaschen. Die Waschwässer, die suspendierten Rotschlamm und gelöstes Aluminiumoxid und kautisches Mittel enthalten, werden außerdem mit Chemikalien behandelt, um ein Absetzen zu fördern. Zur wirtschaftlich leistungsfähigen Gestaltung dieser besonderen Verfahrensstufe muß die Chemikalie die Abtrenngeschwindigkeit in einem wesentlichen Maße fördern. Wenn die Abtrenngeschwindigkeit zu langsam 1st, wird der Wirkungsgrad wesentlich vermindert und die Brauchbarkeit oder Leistungsfähigkeit des Gesamtverfahrene "beeinträchtigt. Gleichfalls ist, wenn keine saubere Abtrennung stattfindet, das erhaltene Aluminiumoxid etwas unrein und für eine Reihe von Endverwendungen ungeeignet.

Es ist bekannt,daß Hotschlammsuspensionen aus Aluminiumoxid

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enthaltenden kaustischen Lösungen wirksam abgetrennt werden können, indem diese Suspensionen mit einem wasserlöslichen Polymerisat mit einem Molekulargewicht von mindestens 5o ooo behandelt wird, wobei das Polymerisat mindestens 80 % wiederkehrende Einheiten enthält, die Acrylsäure und Salz der Acrylsäure sein können. Diese Polymerisate können entweder allein oder: gemeinsam mit Stärke angewendet werden. Diese Arbeitsweise ist in den USA-Patentschriften 3 44-5 187, 5 yi'O 95,- "und 3 397 953 beschrieben. Auf diese Patentschriften wird hier Bezug genommen.

Einer der Nachteile, die mit der Verwendung dieser Polymerisate entweder allein oder gemeinsam mit Stärke verbunden sind, besteht darin, daß die Kompaktheit bzw. die Dichte des Hotschlamms, nachdem sich die MLöckchen durch Behandlung mit dem Polymerisat gebildet haben, nicht völlig, befriedigend ist. Wenn es möglich wäre, ein.; gute Ausflockung mit einem polymeren Behandlungsmittel des beschriebenen Typs zu erzielen und gleichzeitig die Kompaktheit des Rotschlamms nach dessen Absetzen zu verbessern, würde ein technischer Fortschritt erzielt werden.

Die Erfindung liegt in der Verwendung von Acrylsäurepolyuierisaten d- es oben beschriebenen Typs als Koagulationsmittel für Rotschlamm, wobei diese Polymerisate in der Form., einer Lösung vorliegen, die durch Inversion eines polymeren Latex hergestellt worden ist.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Behandlung von wäßrigen Suspensionen von Hotschlamm und gelöstem Aluminiumoxid unter Entfernung des suspendierten RotSchlamms durch

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ORiOlNAt

Behandeln solcher Suspensionen mit wasserlöslichen Acrylsäurepolynierisaten, die mindestens zu 80 % Teile aus Acrylsäure oder Salzen der Acrylsäure enthalten, zur Verfugung, dasdadurch gekennzeichnet ist, daß als Acrylsäurepolyraerisat ein invertierter Acrylsäurepolyinerisatlatex verwendet wird,der dadurch hergestellt worden ist, daß

A) eine Wasser-in-öl-Erciulsion gebildet worden ist aus

1) Wasser, das mindestens ein Monomer gelöst enthält, bei dem mindestens 80 Gew.-% aus Acrylsäure oder einem Salz der Acrylsäure bestehen, wobei ein Monomerphase gebildet worden ist, die eine Konzentration hat, die 3° bis 7o Gew.-% der genannten Emulsion entspricht,

2) einer inerten hydrophoben Flüssigkeit,

3) einem Wasser-in-Öl-Emulgator mit ein r Konzentration von o,1 bis 1o Gew.-% und

4) einem frei-radikalischen Initiator,

B) die Emulsion unter freie Radikale bildenden Bedingungen erhitzt worden ist, um die Monomeren, die ein Acrylsäurepolymerisat bilden, das in der Emulsion enthalten ist, zu polymerisieren und

G) die genannten Monomeren in der Wasser-in-Öl-Emulsion unter Bildung eines Acrylsäurepolymerisatlatex polymerisiert werden sind.

Wie angegeben ist, führt das V rfahren der Erfindung zu einem polymeren Acrylsäurelatex, der ein fein verteiltes Acrylsäurepolymerisat dispergiert enthält.

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Das Verfahren der Erfindung enthält die Bildung einer Emulsion durch Zugabe einer Monomerphase zu einer einen Emulgator enthaltenden Ölphase. Die Monomerphase besteht aus Acrylsäure oder deren Salze enthaltenden Monomeren oder anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren mit mindestens So Gew.-% Acrr^lsäure oder deren Salzen in einer wäßrigen Lösung. Die Konzentration der Monomerphase kann $o bis Gew-% der Emulsion ausmachen. Die Ölphase ist eine inerte hydrophobe Flüssigkeit und besteht z.B. aus Kohlenwasserstoffen oder substituierten Kohlenwasserstoffen. Die Konzentration der inerten hydrophoben Flüssigkeit kann 5 bis Gew.-% der Emulsion ausmachen. Irgendein Emulgator, der öllöslich ist,ist geeignet.

Zahlreiche polymer.-sie.bare wasserlösliche äthylenische ungesättigte Monomere können durch ein Wasser-in-Ül-Emulsionspolymerisationsverfahren mit Acrylsäure oder deren Salzen unter Bildung eines polymeren Latex polymerisiert werden. Solche Monomere haben eine Wasserlöslichkeit von. Bindestens 5 Gew.-%, und zu diesen Monomeren gehören Acrylamid, M thacryla^id, Methacrylsäure, Vinylbenzyldim .thylammoniumchlorid, Alkali-und Ammoniumsalze ein., s 2-Sulfoäthylacrylats, üatriumstyrolsuTTonat, 2-Aminoäthylmethacrylathydrochlorid, Alkali- und Ammoniumsalze von Vinylbenzylsulfonaten und dergleichen. Die bevorzugten Polymerisate sind Homopolymerisate von Acrylsäure oder deren Salzen. Wenn wäßrige Lösungen von Acrylsäure oder deren Salzen allein oder gemeinsam mit anderen Monomeren verwendet werden, können sie hinsichtlich des Monomergehalts in. großem Maße schwanken. Anteile zwischen 7o und 3o Gew.-% Monomer, ent-

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sprechend po bis 7o % Wasser, können angewendet werden, und zwar je nach dem Monomer und der Polymerisationste ρ ratur. Das Verhältnis der Monomerphase zu der Ülphase ist ebenfalls in großem Maße variierbar und macht vorteilhafterweise Jo bis 7o Gewichtsteile von der ersteren zu 7° bis 5o Gewichtsteilen von der letzteren aus. Ein Verhältnis der Monomorphase zu der Ölphase von etwa 70 bis $0 wird bevorzugt.

Um die Moäomerphase in der ülphase unter^Bildung einer Wasser-in-Öl-Emulsion zu emulgieren, wird ein Emulgator des Wasser-in-Ül-Typs in einer Menge von 0,1 bis 1Ü Gew.-% der Ülphase verwendet. Irgendein üblicher Wasser-in-O'l-Einulgator kann verwendet werden, wie z.B. Hexadecylnatriumphthalat, ^orbitaniuonooleat, Sorbitanmonostearat, Cotyl- oder ütearylnatriumphthalat, Metallseifen und dergl..

Die ülphase kann irgendeine inerte hydrophobe Flüssigkeit sein, die leicht von dem als disperse Phase vorliegenden polymeren Produkt abgetrennt werden kann.

Eine bevorzugte Grufpe von organischen Flüssigkeiten sind Kohlenwasserstoffflüssigkeiten, die sou hl aromatische als auch aliphatische Verbindungen erfassen, So können organische Kohlenwasserstoffflüssigkeiten, wie Benzol, Xylol, Toluol, Mineralöle, Kerosine, Naphthas und in bestimmten Fällen Petrolatui;iinaterialien verwendet werden. Ein besonders geeignetes Öl im Hinblick auf seine physikalischen und chemischen Eigenschaften ist das verzweigfckettige isoparaffinische Lösungsmittel, das von Hublo Oil und Refining Company unter dem Handelsname!! "Isooar M"

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verkauft -wird.- Typische Daten dieses im engen Bereich, geschnittenen isoparaffinischen Lösungsmitteis werden in der nachfolgenden Tabelle I angegeben:

	Tabelle I	Höchstivert	Te stverfahr en
Technische. Daten	Kleinstwert
Gewicht, API bei		51,0	ASTM D 287
60/60°F	48,0	-	ASTM D 156
Farbe, %"bold	30	-	ASTM D 611
Anilinpunkt, ^CC	85	10	ASTM D 1266
Schwefel, ppm	—

Destillation, ⁰C unterer Siedepunkt 2oA^!-

Trο ckenpunkt " -

Flammpunkt, °0
(geschlossener Tiegel nach Pensky-Martens) 71 -

21 ο 257

(mittels nephelometrie)

ASTM D 86 ASTM D 93

Freie Radikale bildende Initiatoren, die bei der Polymerisation geeignet sind, wie z.B. Benzoylperoxid, LauroyIperoxid, 2,2'-Azabis(isobutyronitril) , ITatriuiaper sulfat und dergl», „■erden bei der Polymerisation benutzt, vorzugsweise in Mengen von (J,ü2 bis 1.0 Gew.-% der Öl- oder Monomerphase, je nach der Löslichkeit des Initiators. Die ELymer-isation kann außerdem unter Anwendung einer Bestrahlung seit iStrahlen hoher Energie oder nit Elektronen hoher Energie aus einem Van de Graaff-Beschleuniger , .usw. , oder unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht durchgeführt werden.

Erhöht3 Reaktionstemperaturen, vorteilhafterweise zwischen 4o und 7 υ ^UO iv erden mit freie Radikalo bildend on Initiatoren

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benutzt. Innerhalb eines solchen Temperaturbereichs findet eine praktisch vollständige Umwandlung in einer halben Stunde bis zu mehreren Tagen, je nach dem Monomer und den veränderlichen Bedingungen bei der Reaktion, statt. Eine Polymerisation unter Bestrahlung mit Strahlen hoher Energie oder mit ultraviolettem Licht wird bei Raumtemperatur oder gewünschtenfalls über oder unter Räumte peratur durchgeführt.

Der polymere Acrylsäurelatex, der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt worden ist, wird in Gegenwart von Wasser invertiert. Die polymerisathaltige Emulsion läßt das Polymerisat in Wasser in einor sehr kurzen Zeitspanne frei.

Für eine industrielle Durchführung sollte die Polymerisatmenge in der Emulsion mindestens 2 Gew.-% ausmachen. Die Erfindung schlägt die Verwendung von Emulsionen mit einer Polymerisatkonzentration von 5 bis 75 Gcw.-% und vorzugsweise die Verwendung von Emulsionen mit einer Polymerisatkonzentration innerhalb des Bereichs von 1o bis 4-5 Gew.-% vor. In einigen Fällen werden die Ausgangsaafcemulsionen in Suspensionen umgewandelt, was auf die Art und die Menge des darin vorhandenen Polymerisats zurückzuführen ist.

Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus ist es vorteilhaft, wenn die so beschriebenen Polymerisatemulsionen beständig sind, auch wenn sie gleichzeitig relativ große Polymerisatmengen enthalten. Ein Verfahren zur Sicherstellung, daß die Polymerisate nicht ausfallen, wenn sie in der Emulsion

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dispergiert werden, "besteht· darin, daß die Teilchengröße des Polymerisat so klein wie möglich gewählt wird. So sind die in den Emulgatoren dispergierten Polymerisate völlig beständig, wenn die Teilchengröße innerhalb des Bereichs von 5 muni bis zu etwa 5 pm liegt- Zur Erzeugung von Teilchengrcfen innerhalb dieser Grenzen können Sprühtrockner mit Düsen geeigneter Größe benutzt werden. Es ist auch möglich, die Polymerisat enthaltende Emulsion von dem wasserlöslichen Vinyladditionspolynierisat direkt aus den Vinylmonomeren, aus denen diese Polymerisat synthetisiert werden,herzustellen. Eine solche Polymerisat enthaltende Emulsion kann, unter Anwendung der Wasser-in-öl-Emulsionspolymerisationstechnik, die in der USA-Patentschrift 3 284 393 beschrieben ist, hergestellt werden. Bei Anwendung des ,in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahrens können fein verteilte Polymerisatteilchen, die in einer Emulsionsform vorliegen, hergestellt werden. Die Polymerisat enthaltenden Emulsionen können mit einer Reihe von Mitteln invertiert werden. Der bequemste Weg besteht in der Verwendung eines Netzmittels, das enfiweder der Pofermerisat enthaltenden Emulsion oder dem Wasser, in. dem es gelöst werden soll, zugegeben wird. Die Zugabe eines Netzmittels dem Wasser bewirkt, daß die Emulsion schnell invertiert und das Polymerisat in Form einer wäßrigen Lösung freiläßt. Wenn diese Arbeitsweise angewendet wird, um die Polymerisat enthaltende Emulsion zu invertieren, kann die in dem Wasser vorhandene Netzmittelmenge 0,01 bis 50 %_y bezogen auf das Polymerisat, betragen. Eine gute Inversion findet häufig innerhalb des Bereichs von 1,o bis 1o %, bezogen auf das Polymerisat, statt. Andere Inversionsverfahren können benutzt werden, wie sie z.B. der UgA-J-Pat ent schrift 3 624 o19 zu entnehmen sind, auf die hier Bezug genommen wird.

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Die Netzmittel

Die bevorzugten Netzmittel sind hydrophil und sind weiter dadurch ausgezeichnet, daß sie wasserlöslich sind. Irgendein Netzmittel vom hydrophilen Typ, wie z.B. äthoxylierte Nonylphenole, äthoxyliertes Nonylphenolformaldehydharz, Dioctylester vom Natriurasulfosuccinat und Octylphenolpolyäthoxyäthanol, kann verwendet werden.

Zu anderen Netzmitteln, die angewendet weiden können, gehören Seifen, wie z.B. Natrium- und Kaliuinmyristat, -laurat, —palmitat, -oleat, -stearat, -resinat und -hydroabietat, die Alkalialkyl- oder -alkylensulfonate, wie δ.Β. Natriumlaurylsulfat und Kaliumstearylsulfat, die Alkalialkyl- oder - alkylensulfonate, wie z.B. Natriumlaurjilsulfonat und Kaliumstearylsulfornat, sowie Natriumcetylsulfonat, sulfoniertes Mineralöl sowie die Ammoniumsalze davon und Salze von stärkeren Mitteln, wie LaurylaminhydroChlorid und Stearylaminhydrobromid.

Irgendeine anionische, kationische oder nichtionische Verbindung kann als Netzmittel benutzt werden.

Außer der Verwendung der vorstehend beschriebenen wasserlöslichen Netzmittel können andere Netzmittel, wie z.B. Silicone, Tone und dergl., als Netzmittel vorhanden sein, weil diese in bestimmten iällen dazu neigen, die Emulsion zu invertieren, auch wenn sie nicht wasserlöslich sind.

In·anderen besonderen Fällen kann das Netzmittel direkt der Polymerisat enthaltenden Emulsion zugegeben werden,

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wodurch diese selbst-invertierend nach Berührung mit Wasser gemacht wird. Diese Produkte müssen, obwohl sie in bestimmten Systemen "benutzt werden können, sorgfältig formuliert werden, weil die netzmittel dazu neigen können, mit dem E ulgator der. Emulsion zu reagieren und ihn, "bevor er benutzt worden ist, zu zerstören.

Acrylsäurepolymerisate und Dosierungen

Die Erfindung ist hinsichtlich des Acrylsäurelatexpolymerisattyps, der zur Erzielung der verbesserten Abtrennungsgeschwindigkeit erforderlich ist, ganz spezifisch. Es ist festgestellt worden, daß der verbessernde Zusatzpolymerisattyp mindestens 80 % wiederkehrende Teile enthalten sollte, die Acrylsäure und Salae der Acrylsäure sein können. So kann das Äbtrennhilfsmittel entweder ein Homopolymerisat sein, das Polyacrylsäure oder Salze von Polyacrylsäure enthält', oder ein Copolymer!sat oder Terpolynierisat oder ein höheres Hehrkomponentenpolymerisat sein, in dem mindestens 80 % der Polymerisatstruktur aus Acrylsäure- oder Salzgruppcn der Acrylsäure bestehen. Das Polymacrylatsalz kann entweder ein Alkalisalz, ein Erdalkalisalz oder ein Ammoniumsalz sein.

Außer den Homopolymerisat en von Polyacrylsäure ode Polyacrylatsalzen besteht eine andere bevorzugte Art aus einem wasserlöslichen Gopolymerisat, das aus der Copolymerisation eines Monomergemischs herstammt, das 80 bis 99 Gev.'.-% Acrylsäure oder Acrylatsalz und vorzugsweise Alkaliacrylatsalz und 1 bis 2o G.w.-% eines weiteren unc. verschiedenen Monomers enthält, das eine äthylenisch ungesättigte polymerisierbar Yerbindung aufweist, die eine hydrox^hilo Gruppe in einer Seitenkette enthält, die an die ungesättigte Kohlenwasserstoff struktur gebunden ist.

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Besonders beeignete Homopolymerisate oder Copolymerisate des vorstehend beschriebenen Typs sollten ein Molekulargewicht über 5>o ooo und noch verzugsweiser über 1oo ooo haben. Ausgezeichnete Zusatzpolymerisate haben Molekulargewichte, die sogar 1o ooo ooo betragen.

Eine große Vielfalt von einem Monomerenoder mehreren verschiedenen Monomeren können in Mengen bis herauf zu 2o % mit Acrylsäure ode:· deren Salzen copolymer!siert oder terpolymerisiert werden. Zu typischen Comonomeren gehören Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, die niederen Alkylester der Acrylsäure undder Methacrylsäure, Vinylmethyläther, Salze der Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid und dessen Salze, Isopropenylacetat, Itaconsäure, Vinylacetat, alpha-Methylstyrol, Styrol, Fumarsäure, Aconitsäure, Citraconsäure, Amide von den vorstehenden Säuren, Alkaliderivate (z.B. Natrium-, Kalium- und Lithiumderivate) und Erdalkaliderivate (z.B. Magnesium-, Calcium-, Barium- und Strontiumderivate) und Ammoniumsalze von einer der vorstehenden monomeren Säuren oder anderen, die Teilallcylesteramide und -salze von verschiedenen Polycarbonsäuren, Vinyltoluol, Chlorstyrol, Vinylchlorid, Vinylformiat, Äthylen, Propylen, Isobutylen und so weiter. Vonjden vorstehend genannten Comonomeren enthalten sehr bevorzugte Materialien eine hydrophile Gruppe in einer Seitenkette entfernt von der äthylenisch ungesättigten Kohlenwasser stoff gruppe . Monomere, die nicht solche hydrophilen, löslich machenden Gruppen enthalten, sollten in geringeren M.ngen, und zwar von etwa 1 bis 5 Gew-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von vorhandenem Monomer, angewendet werden.

Noch andere monomere Substanzen, die gemeinsam mit Acrylsäure oder dem Salz der Acrylsäure verwendet werden könner.,

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sind Materialien, wie z.B. SuIfoäthylacrylat, Carboxyäthylacrylat, Diäthylvinylphosphonat, Crotonsäure oder deren Salze, Vinylsulfonat oder deren Salze, Vinylalkohol una Vinylarylkohlenwasserstoffe, die löslich machende Gruppen, wie z.B. Sulfonate und dergl., enthalten.

Zur Erzielung bester Ergebnisse sollten im allgemeinen mindestens 0,4-54 g Chemikalie je Tonne Schlammriickstand oder unlösliche Bestandteile verwendet werden. Vorzugsweise werden mindestens 4,54 g Chemikalie je Tonne zugegeben, um eine schnelle Abtrennung zu bewirken. lieh vorteilhafter ist es, 22,5 S bis etwa 545 S Chemikalie je Tonne zuzugeben. Natürlich können größere Mengen, als sie vorstehende angegeben sind, zugegeben werden.

Wenn diese Polymerisate zusammen mit Stärke angewendet we:-den, kann die Stärkemenge zwischen 2,65 bis 196 Gewichtsteilen je 1 Gewichtsteil Acrylsäurepolymerisat liegen«,

Bewertung der Erfindung;

Zur Bewertung der Erfindung bei der Behandlung iron sowohl Aufschlämmungen von Hotschlamm im Autoklaven als auch von Waschwasserschläiomen wurde ein handelsmäßiger ÜTatriumpolyacrylatlatex mit der folgenden Zusammensetzung benutzt. Das Material wurde unter Anwendung der in der USA-Patentschrift 3 284 393 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt»

Natriumpolyacrylat 33 ₅ 3 Gew.-%

"Isopar M" 33,3 Gew.-%

Wasser 33,3 Gew.-%

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Bei diesen Versuchen wurde ein Vergleich mit Stärke und mit e.'.nem pulverisierten handelsmäBigen ELyacrylat "vorgenommen. Bei diesen Versuchen war das angewendete Testverfahren wie folgt:

Rotschlamm und Waschwasser oder eine Aufschlämmung in einen Autoklaven, die aus dem Wasch» asser syst ein bei dem Bayer-Verfahren erhalten werden war, wurden bzw. wurde vermischt, so daß 8000 g Schlamm mit 6 % Feststoffen erhalten wruden. Der Schlamm ,wurde auf 82 0 auf einer heißen Platte erwärmt und dann in 6 looo-ml-Zylinder, die mit einer Gradeinteilung versehen waren, eingetragen. Diese Zylinder wurden in einen Ofen mit einem Glasfenster bei 95 G angeordnet, und zwar vor der Behandlung mit Acrylpolymerisaten. Diese Gruppe von 6 Testen mit einem bestimmten Schlammgemisch bildeten die Grundlage für alle Vergleiche und hier vorgelegten Ergebnisse.

Die Inversion des flüssigen Polymerisats wurde unter Anwendung eines abgekühlten Autoklavenkondensats als Zusatzwasser durchgeführt. Die gewünschte Menge von flüssigem Polymerisat (zur Herstellung einer 0,25 %igen aktiven Lösung) wurde in ein 28,4-g-Gefäß eingewogen und auf einer durch Kegelräder angetriebenen Vorrichtung angeordnet. Eine Hälfte des Zusatzwassers wurde unter starker Bewegung zugegeben. Nach 2 Minuten wurden 7iO % Nonylphenol, das mit 9 Mol Ithylenoxid (EtO), bezogen auf aktives Polymerisat, umgesetzt worden war, zugegeben, und dann wurde das restliche Wasser eingetragen. Die gesamte Mischungszeit betrug 3o Minuten.

Das Polymerisat wurde/auf die Aufschlämmung in folgender W.ise zur Einwirkung gebracht. Die Dosis wurde von der

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0,25 %igen Losung abgezogen und in 2o ml Autoklavenkondensat verdünnt. Der Zylinder wurde mit einem Stopfen, versehen, zweimal umgedreht (wobei darauf geachtet werden mußte, daß sich der Korken nach jeder Umdrehung nicht gelockert hatte) und mit dem abgemesseneen Polymerisat versehen und zwei weitere Male gedreht. Ein mechanischer Rahrhaken, angetrieben dux-ch einen rpm-Motor, wurde in den Zylinder eingeführt, und die Torrichtung wurde in einem Ofen angeordnet. Zum ausschließlichen Messen der Absetzungsgeschwindigkeiten wurde die absinkende Grenzfläche zwischen den 900-ml- und 700-ial-Gradeinteilungen (6 98} cm) an dem Rohr zeitlich bestimrat. Wenn die Absatzkurven von verschiedenartigen Materialien (z.B. von Stärke gegenüber Polymerisat) gewünscht icurden, vrarde ein zweiter Zylinder mit einem Streifen bewickelt und längsseits des Ofens angeordnet. Der Grenzflächenspiegel wurde dann auf diesem Streifen unter Beobachten des Spiegels durch das offene Fenster markiert. Auf diese VM.se war es nicht erforderlich, das Fenster fortwährend« zu öffnen un-f zu schließen und zur Markierung des Streifens nach innen zu greifen.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in den Figuren 1 un<.· 2 graphisch dargestellt-

In der nachfolgenden Tabelle II v/erden die Wirksa· keiten des invertierten Acrylsäurepolymeri sat latex und eines handelsmäßigen pulverisierten ITatriumpolyacrylats bei Verwendung zur Behandlung einer Rotschlammautoklavenauf schlämmiteinander verglichen:

BM)

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Tabelle II

Produkt Dosierung, g/Tonne Absetzungsgeschwin-

aktives Material di^keit cm/h

Pulverisiertes 227 63

Na-Polyacrylat 272 159

318 183

Na-Polyacrylatlatex 1^6 ^c,3

174 153

2o4 27o

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Claims

Pat e nt ans p_ü ehe

1. Vorfahren zur Behandlung von wäßrfägen Suspensionen von Rotschlämm und gelöstem Aluminiumoxid unter Entfernung des suspendierten Hots chi amins durch Behandeln solcher Suspensionen mit wasserlöslichen AcrylsäurepοIyiiierisaten, die mindestens zu 8o % Seile aus Acrylsäure oder Salzen de Acrylsäure enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß als Acrylsäurepolymerisat invertierter Acrylsäurepolyiiierisatlatex verwendet wird, der dadurch hergestellt worden ist, daß

A) eine Wasser-in-Öl-Emulsion gebildet worden ist aus

1) Wasser, das mindestens ein. Monome.:· gelöst enthält, bei dem mindestens 8o Gew.-% aus Acrylsäure oder einem Salz der Acrylsäure bestehen, wobei eine Monomerphase gebildet worden ist, die eine Konzentration hat, die ~oo bis 7o Gew.-% der genannten Emulsion, entspricht,

2) einer inerten hydrophoben Flüssigkeit, ,

3) einem Wasser-in-ül-Emulgator mit einer Konezentration von 0,1 bis 10 Gew»-% und

4) einem frei-radikalischen Initiator,

B) die Emulsion unter freie fiadikale bildenden Bedingungen erhitzt worden ist, um die Monomeren, die ein Acrylsäurepolyiaerisat bilden, das in der Emulsion enthalten ist, zu x)olyiaerisieren und

C) die genannten Monomeren in der Wasser-in-Ül-Einulsion. unter Bildung eines Acrylsäurepolymerisatlatex polymerisiert worden sind.

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2τ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat ein Homopolymerisat ist, das aus BIyacrylsäure und oalzen der Polyacrylsäure "bestehen kann.

p. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat ein wasserlösliches CopolyL.erisat ist, das von der Copolymerisation von 8o bis 99 Gewichtsteilen eines Alkaliacrylats und 1 bis 20 G wichtsteilen dines weiteren und verschiedenen Monomeren, das eine äthylenisch ungesättigte polymerisierbare Verbindung aufweist, die eine hydrophile Gruppe in einer Seitenkette enthält, herstaiuit.

-f. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3i dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylsäurepolyuerisat gemeinsam mit otärke verwendet wird.

Dr.Ve/Bre

3 0 !) 0 Jf) / U 7 0 H

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