DE2431857A1

DE2431857A1 - Verfahren zum aufarbeiten von bauxiten, insbesondere goethithaltigen bauxiten vom boehmit- beziehungsweise diasportyp

Info

Publication number: DE2431857A1
Application number: DE2431857A
Authority: DE
Inventors: Ernoe Dr Bujdoso; Ivan Feher; Tibor Ferenczi; Ferenc Lazar; Laszlo Lengyel; Jozsef Dr Matyasi; Geb Kelemen Maria Orban; Zoltan Osvald; Tihamer Dr Pinter; Gyoergy Dr Sigmond; Peter Dr Siklosi; Karoly Solymar; Pal Toth; Istvan Voeroes; Kalman Wentzely; Janos Dr Zambo
Original assignee: ALMASFUEZITOEI TIMFOELDGYAR; MAGYAR ALUMINIUM; Femipari Kutato Intezet
Current assignee: ALMASFUEZITOEI TIMFOELDGYAR; MAGYAR ALUMINIUM; Femipari Kutato Intezet
Priority date: 1973-07-07
Filing date: 1974-07-03
Publication date: 1975-01-30
Also published as: RO66483A; YU182274A; IN139499B; CA1012364A; AU479023B2; JPS5250039B2; FR2235879B1; DE2431857C3; DE2431857B2; FR2235879A1; JPS5049198A; IT1019689B; GB1431427A; AU7090374A; HU166061B; SU583735A3; YU36902B; US3944648A

Description

DR. STEPHAN G. BESZEDES 806 DACHAU bei MÖNCHEN

PATENTANWALT postfach m»

AM HEIDEWEG 2

TELEPHON: DACHAU 4371

Postscheckkonto München 1368 71 Bankkonto Nr. 90 637 bei der Kreis- und Stadtsparkasse Dachau-Indersdorf

P 716

Beschreibung zur Patentanmeldung

ALUTERV ALUMIITIUMIPARI TERVEZ# TALLALAT, Budape st, Ungarn,

FEJiIPARI KUTATO INTEZET Budapest_t Ungarn

und

ALMASBOZITO'i TIMFOLDGTAR, Almasfüzitcf, Ungarn

"betreffend

Verfahren zum Aufarbeiten von Bauxiten, insbesondere goethithaltigen Bauxiten vom Böhmit- beziehungsweise Diasportyp

Die Erfindung betrifft ein zum Aufarbeiten von Bauxiten, insbesondere goethithaltigen Bauxiten vom Böhmit- beziehungsweise Diasportyp, -geeignetes Verfahren zur Herstellung von Tonerde nach der Bayer-Verfahrenstechnik, durch welches die

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^ erhöht und die Natronlaugeverluste gesenkt werden können.

Die Wirtschaftlichkeit des Bayer-Verfahrens, nach welchem der größte Teil der Weltproduktion von Tonerde erzeugt wird, hängt grundlegend von der aus dem Bauxit gewinnbaren Tonerdemenge (der AlpO^-Ausbeute) und den beim Aufarbeiten auftretenden Natronlaugeverlusten ab. Ferner ist die Wirtschaftlichkeit wesentlich durch die in der Volumeinheit Lauge lösliche Al₂0^-Menge (das heißt durch das Verhältnis von ITa₂O : Al₂(X , ausgedrückt in Molzahlen, nach dem Aufschluß, welches kurz Molverhältnis genannt wird) sowie durch die Abtrennbarkeit, Mltrierbarkeit und Absetzeigenschaften des sich bildenden Rotschlammes bestimmt. Es ist bekannt, daß die Absetzeigenschaften der Goethitschlämme besonders ungünstig sind und in das Gitter des Goethites durch isomorphe Substitution Aluminium- und Vanadiumatome eingebaut werden können, was die Al₂0,-Ausbeute und die Menge des gewinnbaren V₂Oi- stark vermindert.

Der größte Teil der Natronlaugeverluste kommt dadurch zustande, daß die sich in mit dem Gehalt des Bauxites an reaktionsfähigem SiO₂ proportional steigender Menge bildenden Natrium/Aluminium-hydrosilikate NapO binden. Zur Rückgewinnung dieses Nsu-jO-Gehaltes wird in manchen Betrieben der Rotschlamm kaustifiziert.

Die Bauxite vom Böhmit- und Diasportyp werden im allgemeinen bei 200 bis 25O⁰C aufgeschlossen und mindestens der gleiche Temperaturbereich ist zur Umwandlung des Goethites zu Hämatit erforderlich.

Zum Ersatz beziehungsweise zur Senkung der Natronlaugeverluste wird nach einem älteren Vorschlag, nämlich der deutschen Patentanmeldung P 22 62 936.3-4-1, an Stelle von Natronlauge teilweise NaOl und/oder Na₂SO^ zugesetzt. Dadurch können

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10 bis 12% des Gesamtverlustes an Natronlauge ersetzt werden.

Zur Förderung der Umwandlung des Goethites zu Hämatit wird nach einem weiteren älteren Vorschlag, nämlich der deutschen Patentanmeldung P 23 35 732.6-41, der Aufschluß nicht wie gewöhnlich nur in Gegenwart von OaO, sondern in Gegenwart von GaO und NaGl durchgeführt. Dadurch können die zur Umwandlung von Goethit zu Hämatit erforderlichen Mindesttemperatur und Molverhältnis gesenkt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, durch welches der Goethitgehalt des Bauxites unter günstigen Bedingungen, nämlich bei völligem Inlösunggehen des Böhmit- und Diasporgehaltes in der Nähe des Gleichgewichtsmolverhältnisses, zu Hämatit umgewandelt wird und die Natronlaugeverluste innerhalb des Bayer-Kreisprozesses ohne Zwischenschaltung eines gesonderten Arbeitsganges mit ausgezeichnetem Wirkungsgrad rückgewonnen werden können, zu schaffen. Dies wurde erfindungsgemäß unter Erzielung des damit verbundenen sehr großen technischen Fortschrittes gelöst.

Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß bestimmte Salze, in erster Linie Sulfate, überraschenderweise die Umwandlung von Goethit zu Hämatit in Gegenwart von CaO bereits in verhältnismäßig sehr geringer Konzentration katalysieren. Bei gemeinsamer Gegenwart von GaO und einem Sulfat, vorzugsweise Na₂SO^ , erhöht sich die Lösungsgeschwindigkeit der Aluminiummineralien sprunghaft, das Gleichgewichtsmolverhältnis kann auch in der Praxis annähernd erreicht werden und der Goethit wandelt sich zu Hämatit um. Das Sulfat, insbesondere Na₂SO₂, , wird auch im Falle von geringen Mengen mit gutem Wirkungsgrad in die entstehenden Natrium/Aluminium-hydrosilikate eingebaut, wobei Noseanverbindungen entstehen, die durch die Wirkung von Ga(OH)₂ außerordentlich schnell, und zwar augenblicklich zersetzt werden können. Diese Feststellung

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ermöglicht die K'austifi zierung des Rotschlammes und die Regenerierung von 50 bis 60% des gebundenen Na₂O. Durch eigene Untersuchungen wurde festgestellt, daß der Nosean (Cancrinit) innerhalb ^ Stunde zu 90% kaustifiziert werden kann, während unter identischen Bedingungen der im Hydroxysodalith gebundene Na₂0-Gehalt kaum zu 40% und der im Carbonateodalith gebundene Na₂0-Gehalt nicht einmal zu 20% rückgewonnen werden kann; der sich in Gegenwart von NaCl bildende Chloridsodalith ist praktisch nicht kaustifizierbar. Die Bildung des Cancrinites wird durch die Gegenwart von CaO und einem Sulfat, vorzugsweise Na₂SOn , sowie durch Erhöhung der Aufschlußtemperatur gefördert. Daher liegen bei einer Temperatur von 240 bis 245°C in Gegenwart von 3 bis 4% CaO und 1 bis 5 g/l Na₂SO^, unter gleichzeitiger Umwandlung des Goethites zu Hämatit die Natrium/Aluminium-hydrosilikate und damit 60 bis 80% des Verlustes an gebundenem Na₂O in Verbindungen vom Cancrinittyp gebunden vor, so daß sie leicht kaustifizierbar sind.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Aufarbeiten von Bauxiten, insbesondere goethithaltigen Bauxiten vom Böhmit- beziehungsweise Diasportyp, nach dem Bayer-Verfahren mit erhöhter·Al_o0_z-Ausbeute und unter Umwandeln des Goethitgehaltes des Bauxites zu Hämatit und Senkung der NatronlaugeVerluste bei Durchführung des Aufschlusses bei einer Temperatur von 180 bis 300⁰C mit einer, gegebenenfalls 1 bis 20 g/l NaCl enthaltenden, Aluminatlauge mit einer Konzentration von 80 bis 300 g/l Na₂O, in Gegenwart einer Calciumverbindung, vorzugsweise von gebranntem Kalkj in einer 2 bis 6% CaO, bezogen auf den trockenen Bauxit, entsprechenden Menge, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Aufschluß in Gegenwart auch eines Sulfates in einer einer Sulfationenkonzentration von 1,0 bis 14,0 g/l, vorzugsweise 1,0 bis 7iO g/l, entsprechenden Menge durchgeführt wird, "worauf gegebenenfalls der gebildete Rotschlamm durch Zugabe von 1,0 bis 2,0 Mol CaO je Mol im Rotschlamm enthaltenes Al-O, beziehungsweise einer ent-

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sprechenden Menge von angeteigtem Oa(OH)₂ kaustifiziert wird. O, bedeutet kaustifiziertes

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Sulfat Na₂SO₂, zugesetzt.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Sulfat (an Stelle des gemeinsamen Zusatzes von gebranntem Kalk und Sulfat) ein CaSO^-haltiges Material, insbesondere gemahlener Gips, zugesetzt und die Menge der zugesetzten Calciumverbindung, wie OaO, um den CaO-Gehalt des CaSO^-haltigen Materiales geringer gewählt. Der Gips wird durch die Aufschlußlauge zu CaO und Na₂SO₂, zersetzt und übt dadurch die gleiche Wirkung aus wie die Zusatzstoffe CaO und Na₂SO₂, gemeinsam.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Calciumverbindung, (an Stelle von gebranntem Kalk) GaCO₅, , insbesondere in Form von Calcit als Verunreinigung enthaltendem Bauxit, zugesetzt, da das OaCO* bei der Aufschlußtemperatur in der Lauge mit gutem Wirkungsgrad zu Ca(OH)₂ und Na₂CO^ zersetzt wird.

Beim Aufarbeiten von mit Calcit und/oder Dolomit verunreinigten Bauxiten muß die zusätzlich zugegebene CaO-Menge um so vieles vermindert werden, als CaO durch die Dekaustifizierung des Calcites und Dolomites gebildet wird.

Nach einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Calciumverbindung, wie CaO, und das Sulfat beziehungsweise das CaSO₂,-haltige Material, wie Gips, einer 1 bis 20 g/l NaCl enthaltenden Lauge zugesetzt oder das Sulfat teilweise durch Natriumchlorid ersetzt.

Vorzugsweise wird das Kaustifizieren des Rotschlammes während des Waschens durchgeführt.

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Die Vorteile des gemeinsamen Zusatzes von GaO und ₂SO₂, sind in der Figur am Beispiel des Aufarbeitens eines 6% SiOo enthaltenden goethithaltigen Bauxites vom Böhmit-Typ dargestellt. Der Figur ist zu entnehmen, wie sich, bei 3% CaO, bezogen auf das Trockengewicht des Bauxites, der Zusatz unterschiedlicher Mengen von NaGl beziehungsweise Na^SO^ auswirkt. Auf der Abszisse ist die Menge der zugesetzten Salze in g/l und auf der Ordinate die bei einem 30 Minuten lang bei 24-5°C durchgeführten Aufschluß erhaltene Ausbeute an Al₂O, in Prozenten aufgetragen.

Kurve 1 bezieht sich auf die Zugabe von NapSO^, und Kurve

2 auf die Zugabe von NaCl. Der Aufschluß wurde mit einer Lauge von einer Konzentration von 223,2 g/l ^^ap^ov durchgeführt und nach dem Aufschluß betrug das Molverhältnis der Lösung 1,32 bis 1,34-· Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß bei Zusatz von

3 g/l Na₂SO^ bereits eine günstigere AInO,-Ausbeute erreicht werden kann, als dies bei Zusatz von 20 g/l NaCl der Fall ist. Hinzukommt noch der bei der -Üaustifizierung der gebildeten Natrium/Aluminium-hydrosilikate sich zeigende entscheidende Unterschied. Die schädliche Wirkung der 3 bis 5 g/l Na₂SO₂, hinsichtlich der Erhöhung des Salzgehaltes sowie der "Verzögerung des Ausrührvorganges ist vernachlässigbar gering. Gleichzeitig bietet die erfindungsgemäße Lösung noch die Möglichkeit, durch die Kaustifizierung des Noseanes und des Garbonatcancrinites in der Waschreihe die NatronlaugeVerluste um 50 bis 60% zu senken. Zu bemerken ist, daß die Bildung des Gancrinites durch den Zusatz von Na₂SO₂, ohne CaO weniger begünstigt wird, als dies beim gemeinsamen Zusatz beider Stoffe der Fall ist. Im letzteren Falle ist die relative Menge des gebildeten Gancrinites (Noseanes) etwa doppelt so hoch. Die Kaustifizierung des an Cancrinit (Nosean) reichen Rotschlammes kann sowohl in einem speziellen Kaustifizierbetrieb als auch in der Waschreihe durchgeführt werden. Die Zeitdauer des Kaustifizierens ist ausgesprochen kurz. Der Vorgang kann zum Beispiel vorteilhaft im Beschickungskasten des vorletzten

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Wasclibeliälters durchgeführt werden, wobei sich das Calcium/Alumirrinm-silikat unter geringem Al^O^-Verlust "bildet und der Schlamm in der Waschreihe gut ausgewaschen werden kann. Zweckmäßigerweise wird der GaO-Zusatz nur auf die Verbindungen vom Cancrinittyp bezogen und das CaO in einem Molverhältnis von CaO : AIpO^ von höchstens 3 zugegeben, das heißt nur 50 bis 70% des auf die gesamten Natrium/Aluminium-silikate bezogenen CaO eingesetzt. Unter diesen Bedingungen ist auch der Verlust an mit dem Schlamm ausgetragenem ITapSO^. geringer und es muß weniger Na^SO^, kontinuierlich ersetzt werden. Es kann auch in der Weise vorgegangen werden, daß mit geringerem CaO-Zusatz¹ (1 bis 2 Mol CaO de Mol Al₃O₅) gearbeitet wird. Dabei sinkt der AIpO,-Verlust auf ein Minimum und die Gesamtmenge des zugesetzten CaO wird wirksam.

Beim Aufarbeiten von hämatithaltigen Bauxiten vom Böhmit- und Diasportyp fallen zwar die sich aus der Umwandlung des G-oethites zu Hämatit .ergebenden Vorteile fort, es bestehen Jedoch ganz bedeutende andere Vorteile: Einerseits ist durch die Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit, die Senkung der Aufschlußdauer, das völlige Inlösunggehen des Diaspors und die annähernde Erreichung des Gleichgewichtsmolverhältnisses die Verminderung der Aufschlußtemperatur um 5 bis 10% sowie die Senkung des Molverhältnisses nach dem Aufschluß und damit die Erhöhung des Wirkungsgrades des Kreisprozesses um einige Prozente möglich und andererseits können durch die Bildung des Cancrinites und die gute Kaustifizierbarkeit des Rotschlammes die NatronlaugeVerluste auf einfache Weise durchgreifend gesenkt werden. Besonders vorteilhaft ist das beschriebene Verfahren bei Aufschlüssen in höheren Temperaturbereichen, zum Beispiel beim Rohraufschluß.

Der Zusatz von Sulfaten, vorzugsweise NapSO^ , ist eine überraschende Maßnahme, da im !Fachschrifttum die Sulfate beim Bayer-Verfahren eindeutig für schädliche Verunreinigungen

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gehalten werden. Noch überraschender ist die Tatsache, daß die Sulfate in Gegenwart von GaO ihre günstige Wirkung bereits bei geringen Konzentrationen (5 "bis 4 g/l) ausüben. In den Betrieben erreicht der NapSCL-Gehalt der Aluminatlaugen des Kreisprozesses im allgemeinen nicht einmal den ¥ert von 1 g/l, da das in verhältnismäßig geringer Menge vorhandene Na₂SO₂, mit dem Rotschlamm abgeführt wird. Auch NaCl-haltigen Laugen können GaO und Sulfate mit Erfolg zugesetzt werden. In diesem Falle kommt zu den angegebenen Vorteilen noch die laugenaktivierende Wirkung des HaCl hinzu.

Beim Aufarbeiten von stark kieselsäurehaltigen Bauxiten besteht der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Senkung der Natronlaugeverluste, während beim Aufarbeiten von goethithaltigen Bauxiten mit geringem SiO^-Gehalt der wesentliche Vorteil des Verfahrens darin besteht, daß durch das gleichzeitig mit dem GaO zugesetzte Ha₂SO₂, die Umwandlung des Goethites zu Hämatit (durch Katalyse des Vorganges) in wesentlich kürzerer Zeit vonstatten geht beziehungsweise die notwendige Mindesttemperatur geringer ist und der Vorgang auch beim Gleichgewichtsmolverhältnis des Al^O^-Lösens vollständig abläuft· Häufig braucht nur bei der Inbetriebnahme der Na₂SO₂,-Mindestgehalt in der Kreislauflauge eingestellt zu werden. Da mit dem Rotschlamm kaum Na₂SO₂^ ausgetragen wird, ist lediglich darauf zu achten, daß bei der Salzabscheidung und dem Kaustifi zieren der NapSO^-Gehalt der Lauge nicht unter den notwaacUgen Mindestwert sinkt. Dabei ist auch der Umstand von Vorteil, daß beim gemeinsamen Zusatz von GaO und ITa₂SO₂, der Überschuß an CaO vermindert werden kann, wodurch die Bildung von Galciumaluminat zurückgedrängt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafterweise wie folgt durchgeführt werden. Der Aufschluß wird in Gegenwart von 2 bis 5% -CaO, bezogen auf den trockenen Bauxit, entsprechend dem Goethitgehalt des Bauxites und der Bindungskraft

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der im Goethit gebundenen Aluminiumatome mit einer 1,0 bis 20 g/l Na₂SO. enthaltenden Auf sehlußlauge bei der europäischen Variante des Bayer-Verfahrens entsprechenden Temperaturen von 180 bis 250°C, vorzugsweise 240 bis 250⁰C,, in einem Autoklaven oder bei Temperaturen von 240 bis 300⁰G in einem Aufschlußrohr durchgeführt. Die Konzentration der Aufschlußlauge wird grundsätzlich nach dem wirtschaftlichen Optimum der gegebenen Variante des Bayer-Verfahrens eingestellt und fällt vorzugsweise in den Bereich von 180 bis 300 g/l Na₂O^. Der gebildete Rotschlamm wird mit Ga(OH)₂ (Kalkmilch) kaustifiziert; der SuIfatgehalt (Na^SO^-Gehalt) der KreislaufHauge wird durch Ausgleichen der Verluste auf einem konstanten Wert gehalten.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden nicht als Beschränkung aufzufassenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde ein goethithaitiger Bauxit, bei dem etwa 50% des FepO^-Gehaltes als Goethit vorlagen und die isomorphe Al-öubstitution 24 Mol-% betrug, aufgeschlossen. Der Bauxit wurde unter Zusatz von y/o CaO mit einer 3,5 g/l Na₂SO^ enthaltenden Lauge mit einer Konzentration von 223,2 g/l Na₂O^. und einem Molverhältnis von 3»4 bei einer Temperatur von 245°C 30 Minuten lang aufgeschlossen. Nach dem Aufschluß betrug das Molverhältnis 1,32. Die Einwaage war 374·,6 kg Bauxit je r Lauge.

Zum Vergleich wurde der Aufschluß unter identischen Bedingungen ebenfalls mit einem Zusatz von 3% CaO, jedoch mit normaler NapSO^-armer (0,5 g/l) Betriebslauge durchgeführt. Die chemische Zusammensetzung und Mineralzusammensetzung der gebildeten ßotschlämme ist in der folgenden

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Tabelle zusammengestellt. Die Angaben sind ferner in der Figur mit enthalten.

-Tl-

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- 11 Tabelle

Chemische Zusammensetzung und Mineralzusammensetzung des Bauxites und der Rotschlämme

Bestandteil	!	im	Hydrar-	im	Goethitteil	Bauxit	Rot	Rot	Rot-
			gilitteil	im	Hämatitteil		schlamm 1	schlamm 2	schlamm 3
		im	Böhmitteil	im	Chamositteil		0,5 g/l	3,5 S/l	Nach der
	i i	im	Diasporteil		3oO;z		Na₂SO₄	Na₂SO₄	Kaustifi-
1	im	Goethitteil		in der	in der	zierung
i	im	Hämatitteil		Aufschluß	Aufschluß	des Rot-
j 2 3	im	Chamositteil		lauge +	lauge +	nr-hi ^Trmifis 1
Al₂O₅	im	Kaolinitteil		+ 3% CaO	+ 3% CaO	erhaltener
Al₂O₅	im	Sodalithteil	25,4%
Al₂O₅	im	Cancrinitteil
Al₂O₅	im	Ca/Al-silikat- Teil	15,0%	0,2%	-
		Gesamt-AloO;,	1,0%	0,8%	—	—
Al₂O₅		Fe₂O₅	1,4%	2,6%	0,2%	-
Al₂O₅		Fe₂O₅	0,5%	1,0%	1,0%	0,2%
Al₂O₅		Fe₂O₅	0,4%		-	0,9%
Al₂O₅		Gesam	4,2%	—■	-	-
			6,1%	2,6%	-
		—	4,5%	8,0%	2,4%
	—	1,4%	1,4%	1,6%
	47,9%	16,6%	13,2%	7,3%
	10,1%	18,9%	1,2%	12,4%
	9,6%	21,4%	42,3%	1,1%
	0,7%	-	—	38,5%
20,4%	40,3%	43,5%	—
39,6%

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- 12 Fortsetzung der labeile

Bestandteil	Bauxit	Ro t-	Rot	Rot
		schlamm 1	schlamm 2	schlamm 3
		0,5 g/l !	3,5 g/l	Uach der
		Ua₂SO₄	Ua₂SO₄	Kaustifi-
		in der	in der	zierung
		Aufschluß-'	Aufschluß	des Ro t-
		lauge +	lauge +	sjhlammes 1
		+ 3% CaO	+ 3% CaO	erhaltener
				Rotschlamm
SiO₂	6,0%	11,4%	12,2%	11,1%
TiO₂	2,5%	4,9%	5,4%	4,9%
G-lütLverlust	21,8%	9,9%	7,8%	8,8%
Na₂O	-	8,6%	8,5%	3,1%
CaO	0,5%	7,0%	7,2%	18,6%
SO,	-	0,2%	1,0%	0,4%
Sonstiges	0,9%	1,1%	1,2%	1,1%
Al^^-Ausbeute	-	82,5%	87,0%	86,0%

Der Tabelle und dem Diagramm ist zu entnehmen, daß bei Gegenwart von 3% CaO und 3,5 g/l Ua₅SO₄ (3 g/l Ua₂SO₄ wurden zugesetzt) der AlgO^-Gehalt des Diaspors und des Goethites völlig in Lösung ging, während in der wenig Ua₂SO₄ enthaltenden Betriebslauge ein Teil des Diaspors unaufgeschlossen blieb und der Goethit nicht umgewandelt wurde. Die Umwandlung des Goethites zu Hämatit erreichte bei der gemeinsamen Gegenwart von 3% CaO und 3,5 g/l Ua₂SO₄ einen Wert von 95%, die spezifische Oberfläche des Rotschlammes war von 23 m /g auf 10 m /g vermindert und die Al₂O^-Ausbeute war von 82,5% auf 87% erhöht. Die erwähnte Verminderung der spezifischen Ober-

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fläche des RotSchlammes entsprach einer Steigerung der Filterleistung um 30%. Im Rotschlamm lagen durch die Wirkung des Na₂SO^ 74% der Natrium/Aluminium-silikate als leicht kaustifizierbarer Cancrinit vor, während bei der NaoSO^,-armen Aufschlußlauge die relative Menge dieser Phase nur 43% betrug.

Der in der gemeinsamen Gegenwart von 3% CaO und 3»5 g/l NaoSO^i gebildete· Rotschlamm wurde 20 Minuten lang mit Kalkmilch in einer einem Molverhältnis von CaO : Al₂O, von 3, bezogen auf den im Cancrinit gebundenen AlpO^-Grehalt, entsprechenden Menge in einer Lösung mit einer Konzentration von 4 g/l Na₂O, und einem Trockengehalt von 300 g/l behandelt. Danach wurde der Schlamm mit einer Lösung derselben Konzentration auf einen Trockengehalt von 60 g/l verdünnt und 1 Stunde lang schwach gerührt. Danach wurde filtriert und die Zusammensetzung analysiert. Die Zusammensetzung des kaustifizierten Rotschlammes (Rotschlamm 3) ist ebenfalls in der Tabelle angegeben. Es ist ersichtlich, daß der Wirkungsgrad der Kaustifizierung des Cancrinites, welcher 74% des Gesamt-NapO-Gehaltes des Rotschlammes enthielt, 81% betrug und somit 60% des im Rotschlamm enthaltenen gesamten Na₂O rückgewonnen wurden. 50% des Sulfatgehaltes wurden durch die Lösung rückgewonnen.

Beispiel 2

Es wurde ein goethithaltiger Bauxit, der 50,1% ₂ 6,4% SiOp und 18,7% Fe₂O_x enthielt und dessen Fe _OQ^-Gehalt zu 55% in Goethit gebunden vorlag, 1 Stunde lang bei 235 C aufgeschlossen, wobei die Aufschlußlauge eine Konzentration von 220 g/l Na₂O_k und ein Molverhältnis von 3,4 hatte. Die Einwaage war 275 kg Bauxit je r Aufschlußlauge. Es wurden 3% CaO und 4 g/l Na₂SO₄ zugesetzt.

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Der gebildete Rotschlamm enthielt 12,6% p^ 43,0% Je₂O, , 14,7% SiO₂ und 8,8% Na₂O . 85% des Goethites wurden zu Hämatit umgewandelt und der Bauxitgehalt des Böhmites und Diaspors wurde völlig aufgeschlossen. Dementsprechend erreichte die Al₂0,-Ausbeute den Wert von 89%, während sie beim normalen Bayer-Verfahren nur bei 83% lag.

Bei gemeinsamer Zugabe von GaO und NaCl mit einer 10 g/l NaGl enthaltenden Lauge war eine 89%-ige Ausbeute nur bei 24-5°C zu erreichen. Durch die katalytisch^ Wirkung des Na₂SO₂, wurde demnach die zur Umwandlung des Goethites zu Hämatit erforderliche Mindesttemperatur um 10⁰C gesenkt

Die Kaustifizierung des Kotschlammes wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt.

Patentansprüche 409885/0950

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Aufarbeiten von Bauxiten, insbesondere goethithaltigen Bauxiten vom Böhmit- beziehungsweise Diasportyp, nach dem Bayer-Verfahren mit erhöhter A^O^-Ausbeute und unter Umwandeln des Goethitgehaltes des Bauxites zu Hämatit und Senkung der Natronlaugeverluste bei Durchführung des Aufschlusses bei einer Temperatur von 180 bis 300⁰C mit einer, gegebenenfalls 1 bis 20 g/l UaCl enthaltenden, Aluminatlauge mit einer Konzentration von 80 bis 300 g/l NaoO^ in Gegenwart einer Calciumverbindung, vorzugsweise von gebranntem EaIk, in einer 2 bis 6% CaO, bezogen auf den trockenen Bauxit, entsprechenden Menge, dadurch gekennzeichnet, daß man den Aufschluß in Gegenwart auch eines Sulfates in einer einer Sulfationenkonzentration von 1,0 bis 14,0 g/l, vorzugsweise 1,0 bis 7>0 g/l, entsprechenden Menge durchführt, worauf man gegebenenfalls den gebildeten Rotschlamm durch Zugabe von 1,0 bis 2,0 Mol CaO je Mol im Rot schlamm enthaltenes A^O* beziehungsweise einer entsprechenden Menge von angeteigtem Ca(OH)2 kaustifiziert.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Sulfat NapSO^ zusetzt.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Sulfat ein CaSO^-haltiges Material, insbesondere gemahlenen Gips, zusetzt und die Menge der zugesetzten Calciumverbindung um den CaO-Gehalt des CaSO^,-haltigen Materiales geringer wählt.

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4-.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man als Calciumverbindung OaCO, , insbesondere in Form von Calcit enthaltendem Bauxit, zusetzt.

5·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kaustifizieren des Eotschlammes
während des Waschens durchführt.

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