DE2537969B2 - Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von NatriumaluminatInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminat.
Natriumaluminat wird weitgehend bei der Papierherstellung, bei der Herstellung von wasserbeständigen Betonen und als Antiseptikum und Koagulationsmittel bei der Wasserbehandlung eingesetzt.
Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminat durch direktes Sintern von Aluminiimhydroxyd mit Soda /wischen SIM) und 900° C
(GB PS 403 71V, 427459). Wegen der hohen Kosten der Ausgangsstoffe und großen Energieaufwandes ist
dieses Verfahren nicht effektiv. Man benötigt nämlich zusätzliche Arbeitsgänge zum Kühlen, Rachen und
Zerkleinern des Sinterguts.
Das bekannte Verfahren zeichnet sich im ganzen durch eine komplizierte um! »eure apparative GcMaI-tung und hohen Arbeitsaufwand aus.
Bekannt ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminat durch seine Kristallisation aus
Aluminatlösungcn bei einer Konzentration «n kaustischem Na2O von 5(K) bis 550 g/| und einem Molekuiarverhältnis von kaustischem Na2O zu AI2O, von 20
bis 30 (GB-PS .V* 1471).
Um Aluminatlösungen der genannten Konzentrationen herzustellen, ist das Vorverdampfen von Ausgangslösungen erforderlich.
Fin Nachteil dieses Verfahrens besteht in der durch
die Anwendung von hochkonzentrierten Alkalien bedingte starke Korrosion und höherem Energieaufwand zum Verdampfen der Lösungen. Die Abtrennung des kristallinen Natriumaluminats von der
Mutterlauge ist außerdem mit bedeutenden technischen Schwierigkeiten verbunden, weil die Mutterlauge eine hohe Viskosität aufweist. Das Endprodukt
enthält bis M)% Mutterlauge, bei deren Waschen die
teilweise Aullösung des kristallinen Produkts erfolgt.
Wciterab liegt auch noch das aus Chemical Abstracts Hl (1474) Referat 13« 196 bekannte Verfahren. Gemeinsam haben die zu vergleichenden Verfahren nur. daß man Natriumaluminat aus einer
Aluminiumlösung durch Trocknung bei höheren Temperaturen erhält.
Beim crfindungsgcmaUcn Verfahren zur Herstellung mim Natriumaluminat werden Aluminatlösungen
mn emei Konzentration von 45 bis 350 g I kaustisches
Na_O und einem Molekularverhällnis Na2OrAI2O,
und I I bis 1 .H veiwendel.
von 45 bis 180 g/l. wie sie in den Tonerdewerken erhalten werden, werden vor dem Trocknen bis zu einer
Konzentration von 250 bis 35i) g/l Na2O entwässert.
Beim bekannten Verfahren werden zur Herstellung von Natriumaluminat nur Aluminatlösungen mit hoher Salzkonzentration (4(K)-K(K) g/l Salz, bezogen auf
NaAlO,) verwendet, was den Einsatzbereich von Aluminatlösungen wesentlich einschränkt.
Außerdem erfolgt die Trocknung der Aluminatlösungcn zwecks Herstellung von festem Natriumaluminat mit einem Wärmeträger, nämlich einem Gas
(Luft) bei einer Temperatur von 3(K) bis 6'X)" C. Diese relativ niedrige Temperatur bewirkt, verglichen
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, eine geringe Leistung (Geschwindigkeit) bei der Trocknung der
Lösung, was offensichtlich zum Ausfallen von Al(OH), und festem NaAIO2 mit hoher Restfeuchtigkeit führt, was ein erheblicher Nachteil ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Trocknung der Aluminatlösung i» der Wirbelschicht bei Temperaturen von 250
bis 4(K)° C.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde. Milch ein Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminat zu entwickeln, das es ermöglicht, die Technologie und die apparative Gestaltung des Prozesses zu
vereinfachen, den Energieaufwand herabzusetzen und die Güte des Produkts zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch angegebene Verfahren gelöst.
Unter Einhaltung der genannten Bedingungen wird das trockene Natriumaluminat als staubförmiges oder
granuliertes Material hergestellt, dessen Gehalt an Hauptprodukt Natriumaluminat 97 bis 99% betragt.
Das Verfahren zeichnet sich durch einfache Technologie und apparative Gestaltung sowie stabile Betriebsweise aus.
Zweckmäßig sollte die Aluminatlösung bei einer Konzentration von kaustischem Na2O zwischen 250
und 280 g/l und einem Molekuiarverhältnis von kaustischcm Na2O zu AI2O, von 1,1 bis 1,3 verwendet
werden. Dadurch läßt sich das Natriumaluminat als granuliertes Produkt mit 0,5 bis 8 mm großen Granalien unter minimalem Staubauswurf aus dem Apparat
herstellen, was die Durchführung des Prozesses ohne Anwendung von Sonderstaubfängern ermöglicht.
Das Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminat wird wie folgt durchgeführt.
In Verfahren kommen Aluminatlösungen zur Verwendung, die durch Auslaugung von Bauxiten bei der
Tonerdegewinnung erhalten werden. Die Konzentration solcher Lösungen an kaustischem Na2O liegt zwischen 45 und 160 g/l bei einem Molekuiarverhältnis
von kaustischem Na2O zu AI2O, von 1,5 bis 1,8. Vor
dem Trocknen müssen die genannten Lösungen auf eine Konzentration entwässert werden, die die vorgegebene Größe der Granalien sichert. Man kann das
Entwässern durch Vakuumtrocknung oder Verdampfung in mehrstufigen Verdampfungsanlagen durchführen. Aluminatlösungen mit einer Konzentration an
kaustischem Na2O von 250 bis 350 g/l und einem Molekuiarverhältnis von kaustischem Na2O zu AI2O, von
1,1 bis 1,8 lassen sich unmittelbar während der Auslaugung der Bauxite herstellen.
Die Konzentration an kaustischem Na2O von 45 g/l
ist für die besonders schwachen Lösungen der Tonerdegewinnung (Waschwässer) charakteristisch, und
die Konzentration an kaustischem Na2O von 350 g/l gilt als Grenzkonzentration, bei der der befriedigende
Betrieb der Verdampfungsanlage noch gesichert wird.
Die genannten Aluminatlösungcn werden einem Wirbelschichtapparat mittels einer Zerstäubungseinrichtung,
beispielsweise einer Düse, zugeführt. Das zerstäubte Material gelangt in die Wirbelschicht, wo
sein Entwässern erfolgt. Das trockene Material wird unmittelbar aus der Wirbelzone (als Granalien) oder
über ein Entstaubungssystem (als Staub) ausgetragen. Man hält die Temperatur des Materials in der Wirbelschicht
zwischen 250 und 400° C. Bei einer unter 250° C liegenden Temperatur kommt es dazu, daß
die Apparatfläche mit Stoffteilchen bedeckt wird und sich eine Kruste bildet. Die Betriebsweise hei einer
über 400° C liegenden Temperatur ist mit einem unnötigen Wärmeverbrauch verbunden.
Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich vorteilhaft von den bekannten Verfahren durch
eine hohe Leistungsfähigkeit von Ausrüstungen und einen kleineren spezifischen Wärmeverbrauch (um
das 2- bis 2,5fache) gegenüber den bekannten Verfahren,
was für die Wirbelschichtverfahren charakteristisch ist. Zum Unterschied von einem mehrstufigen
Verfahren zur Kristallisation, in dem neben der Vorverdampfung der Lösungen das Abtrennen von Kristallcn
aus der Mutterlauge, deren Waschen, der Kreislauf der Mutterlauge gefordert werden, ist das
erfindungsgemäße Verfahren einstufig.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in die technologischen Schemata der Tonerdeherstellung nach
dem Bayer-Verfahren eingegliedert.
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend konkrete Beispiele angerührt,
die das erfindungsgemäße Verfahren erläutern.
Die nach dem Bayer-Verfahren hergestellte AIuminatlösung (Waschwasser) mit der Konzentration an
kaustischem Na2O von 45 g/l und dem Molekularverhältnis
von kaustischem Na1O zu Al1O, von 1,6 wird
auf einen 350 g/l betragenden Gehalt an kaustischem Na1O (beim ursprünglichen Molekularverhältnis)
eingedampft. Man führt die eingedampfte Lösung dem Wirbelschichtapparat zum Trocknen bei 250° C
zu. Das erhaltene Natriumaluminat hat die folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent):
kaustisches Na1O 47,2
kaustisches Na1O 47,2
kohlensaures Na,O 1,8
Al, O, ' 48,5
Die Glühverluste betragen 2,0 Gew.%; das Na1O
ΑΙ,Ο,-MolekularverhäItnis macht 1,6 aus.
Die nach dem Bayer-Verfahren hergestellte AIuminatlösung,
die eine Konzentration an kaustischem Na1O von 260 g/I hat und in der das Molekularverhältnis
von kaustischem Na1O zu Al2O, 1,1 beträgt,
wird dem Wirbelschichtapparat zum Trocknen bei 270° C zugeführt. Das erhaltene Natriumaluminat hat
die folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent):
kaustisches Na2O 38.4
kohlensaures Na1O 1,5
Al1O, ' 57,3
Die Gliihverluste betragen 2,2 Gew.%; das Na1O/
ΑΙ,Ο,-Molekularverhältnis macht 1.1 aus.
Die nach dem Bayer-Verfahren hergestellte AIumiuatlösung die eine Konzentration an kaustischem
Na1O von 160 g/l hat und in der das Molekularverhältnis
von kaustischem Na1O zu Al1O, 1.8 beträgt,
wird auf einen 280 g/l betragenden Gehalt an kaustischem Na1O (beim ursprünglichen Molekularverhältnis)
eingedampft.
Man führt die eingedampfte Lösung dem Wirbelschichtapparat zum Trocknen bei 310° C zu. Das erhaltene
Natriumaluminat hat die Zusammensetzung (in Gewichtsprozent):
kaustisches Na1O 4l),5
kohlensaures Na1O 2,2
AI2O, " 45,2
Die Gliihverluste betragen 2,1 Gew.%; das Na1O/
ΑΙ,Ο,-Molekularverhältnis macht 1,8 aus.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur HerstclSung von Natriumaluminat aus einer Aluminatlösung durch Trocknung bei höherer Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aluminatlösung mit einer Konzentration an kaustischem Na,O von 45 his 350 g/l und einem Molekularvcrhältnis von kaustischem Na,O zu AUQ1 von 1,1 bis 1·,8 auf eine zwischen 250 bis 350 g/1 liegende Konzentration an kaustischem Na2O entwässert und dann einer WirbeLschichttrocknung bei einer Temperatur von 250 bis 4<K)° C unterwirft.
Priority Applications (1)
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DE2537969A DE2537969C3 (de) | 1975-08-26 | 1975-08-26 | Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminat |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2537969A DE2537969C3 (de) | 1975-08-26 | 1975-08-26 | Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminat |
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DE2537969A1 DE2537969A1 (de) | 1977-03-10 |
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DE2537969C3 DE2537969C3 (de) | 1985-08-29 |
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Cited By (1)
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WO1987001107A1 (en) * | 1985-08-22 | 1987-02-26 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Inst | Method for obtaining hydroaluminate of alkaline metal |
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FR2609706B1 (fr) * | 1987-01-19 | 1989-05-19 | Inst Aljuminievoi | Procede de preparation d'un hydroaluminate d'un metal alcalin |
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GB1143880A (de) * | 1967-06-16 | 1900-01-01 |
-
1975
- 1975-08-26 DE DE2537969A patent/DE2537969C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1987001107A1 (en) * | 1985-08-22 | 1987-02-26 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Inst | Method for obtaining hydroaluminate of alkaline metal |
Also Published As
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DE2537969C3 (de) | 1985-08-29 |
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