DE2647259B2 - Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus einer nach dem Bayer-Verfahren gewonnenen alkalischen Natriumaluminatlösung - Google Patents
Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus einer nach dem Bayer-Verfahren gewonnenen alkalischen NatriumaluminatlösungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus einer nach dem BAYER-Verfahren gewonnenen alkalischen Natriumaluminatlösung
und somit die Reinigung der im Kreislauf geführten Lösungen für den alkalischen Aufschluß von Bauxiten.
Man weiß, daß beim BAYER-Verfahren der Bauxitaufschluß durch mehr oder weniger konzentriertes gelöstes
Natriumhydroxid erfolgt, das teilweise durch Zusatz von Hydroxid technischer Qualität und teilweise durch die
Rücknahme einer alkalischen Natriumaluminatlösung zur Verfügung gestellt wird. Gleichzeitig mit dem
Aluminiumoxid, das sich zu Natriumaluminat löst, gehen andere gegebenenfalls in geringen Mengen im Bauxit
vorhandene Elemente, wie z. B. Phosphor, Vanadin, Schwefel in Form von Natriumsalzen in Lösung. Wenn
im Bauxit organische Stoffe vorliegen, findet sich ein Teil davon in Form von Natriumsalzen verschiedener
organischer Säuren vor, die sich wenigstens teilweise zu Natriumoxalat und -carbonat umformen. Schließlich
sind die im Kreislauf geführten Lösungen mit Natriumcarbonat beladen, das hauptsächlich aus dem Aufschluß
der Mineralbestandteile stammt. Andererseits bringen die Aufschlußmittel ihre eigenen Verunreinigungen mit;
insbesondere enthalten gewisse industrielle Natronlaugen Natriumchlorid, das in erhöhtem Maße in Lösung
bleibt
Die Anhäufung dieser Verunreinigungen in den Kreislauflösungen des BAYER-Verfahrens bringt ernste Schwierigkeiten mit sich. Insbesondere bewirken sie
eine Erhöhung der Zersetzungsgeschwindigkeit des Natriumaluminats. Ferner haben sie nachteiligen Einfluß auf die physikalischen und chemischen Eigenschaf-
ten des als Produkt erhaltenen Aluminiumhydroxids.
Man kennt verschiedene Verfahren zur Entfernung einiger dieser Verunreinigungen, beispielsweise ihre
Extraktion durch Obersättigung und Kaustifizierung mit
Kalk nach erneutem Lösen oder Rösten bei hoher
Temperatur oder durch direkte Kaustifizierung an
verschiedenen Punkten des Kreislaufs.
Diese Reinigungsverfahren erlauben die Entfernung solcher Mengen, die den eingesetzten Mengen entsprechen, halten aber für jede Verunreinigung ein hohes
Niveau aufrecht, das in den Kreislauflaugen ungünstig ist
Aus der CH-PS 1 65 503 ist ein Verfahren zum Entfernen von unerwünschten Bestandteilen aus Kreislauflaugen des BAYER-Aufschlußprozesses für Bauxit
bekannt, bei dem die diese Verbindungen durch Zugabe von alkalisch reagierenden Stoffen, die mit den
unerwünschten Verbindungen Fällungen ergeben beim Auslaugprozeß aus den sich bildenden Aluminatlösungen ausgefällt werden. Dafür geeignet sind Oxide oder
Hydrate von Barium, Strontium, Calcium, Magnesium oder Zink. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin,
daß die eingesetzten Chemikalien in den sogenannten Rotschlamm übergehen und daraus nur mit großen
Schwierigkeiten wiedergewonnen werden können.
Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es, den Natriumcarbonatgehalt der Kreislauflösungen auf
einem niedrigen Wert zu halten.
Eine zweite Aufgabe besteht darin, die Natriumsalze organischer Säuren, insbesondere das Oxalat, die im
Kreislauf aus gegebenenfalls im Mineral vorliegenden und während des Aufschlusses in Form von Natriumsalzen gelösten organischen Säuren erhalten wurden, zu
entfernen.
Eine andere Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfah
rens ist die vollständige Entfernung der Elemente
so weitgehende Einschränkung des Verbrauchs an Reagenzien für die Entfernung der unerwünschten Verunreinigungen wie die Einschränkung der Schlämme oder
verworfenen Rückstände.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß man die
geringe Löslichkeit der Bariumsalze unerwünschter
Verunreinigungen, insbesondere in Form des Carbonats, Oxalats, Phosphats, Vanadats oder Sulfats, ausnutzen
kann, um wenigstens eines der unerwünschten Elemente in einer Menge, die wenigstens der aus den Rohstoffen
stammenden Menge entspricht, in Form von Niederschlägen zu entfernen, die aus den Lösungen, aus denen
sie gebildet werden, leicht abtrennbar sind, und die keine nennenswerten Mengen an Natriumhydroxid oder
Natriumaluminat, die die wertvollen Elemente dieser
Lösungen darstellen, mitreißen und ohne das die
eingesetzten Bariumverbindungen dabei verloren gehen.
Gegenstand der Erfindung ist das Verfahren gemäß
Anspruch 1. In seiner einfachsten Ausfuhrungsform, die
angewandt wird, wenn lediglich die Entfernung von Natriumcarbonat gewünscht wird, besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß man an einem
beliebigen Punkt des BAYER-Kreislaufs eine solche Menge an Aluminatlösung entnimmt, die wenigstens die
Menge an Natriumcarbonat enthält die man entfernen
will, zu dieser entnommenen Lösung eine solche Menge
einer, wie unten ausgeführt wird, rückgeführten Barium verbindung, die für die vollständige Ausfällung ι ο
des enthaltenen Natriumcarbonat nicht ausreicht, den
gebildeten Niederschlag von einer an Natriumcarbonat verarmten Lösung abtrennt, die man in das BAYER-Verfahren wieder einführt, ihn gegebenenfalls nach
Zugabe von Aluminiumoxid calciniert, was die Entfer- π
nung des Kohlenstoffs in Form von CO2 ermöglicht, und
die aus der Calcinierung entstandene Bariumverbindung
in die Fällungsstufe zurückführt
Wenn das im BAYER-Verfahren aufgeschlossene
Mineral organische Säuren enthält die während des Aufschlusses in Lösung gehen und sich wenigstens
teilweise unter Bildung von Natriumcarbonat und -oxalat zersetzen, wird nach einer Ausführungsforrn der
Erfindung ein Teil des caicinierten Produkts, das eine
größere Menge an Barium enthält als der Menge des zu entfernenden Oxalats und Carbonats entspricht entnommen und einer Natronlauge zugesetzt die an einem
Punkt des BAYER-Kreislaufs entnommen wurde, wo die Konzentration an Oxalat hoch ist; der gebildete
Niederschlag wird in die Calcinierung zurückgeführt während die gereinigte Lösung, die den Bariumüberschuß enthält zur Behandlung einer neuen Fraktion der
Aluminatlösung zurückgeführt wird.
Gemäß einer weiteren, nicht zwingenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das
Calcinat (Röstgut) zuerst ausgelaugt wobei ein Rückstand verbleibt der im wesentlichen aus Bariumsulfat
-vanadat und -phosphat besteht und der aus der Ausfällung dieser Elemente gleichzeitig mit derjenigen
des Bariumcarbonats stammt während der Gehalt an Natriumcarbonat im Kreislauf auf einen niedrigen Wert
gehalten wird. Die von diesem Niederschlag abgetrennte Lösung kann, wie vorstehend für das Calcinat
ausgeführt, fraktioniert werden, wobei ein Teil zur Behandlung eines neuen Anteils der Aluminatlösung
zurückgenommen werden kann, während der andere Teil zur Ausfällung von Bariumoxalat verwendet wird.
Man kann aus dieser Lösung eine Bariumverbindung auskristallisieren lassen, die Kristalle von der Lösung
abtrennen, die man zur Auslaugung des Calcinats zurückführt und die Kristalle aufteilen, wie es
vorstehend im Zusammenhang mit Calcinat ausgeführt wurde.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren unterscheidet sich die zur Entfernung des größten Teils an Carbonat,
und ggf. Schwefel, Phosphor und Vanadin behandelte Lösung von der Lösung, die zur Entfernung der
organischen Natriumsalze, insbesondere des Oxalats, behandelt wurde.
Die zu reinigende alkalische Natriumaluminatlösung kann an einem beliebigen Punkt des BAYER-Verfahrens nach Abtrennung des Rotschlamms entnommen
werden. Man kann beispielsweise die Waschwässer aus den Rotschlammwächern, die vor der Zersetzung
dekantierte oder filtrierte Mutterlauge, die Lauge nach der Hydrolyse oder die erneut konzentrierte Lauge,
entnehmen. Die Entnahme kann auch mit einem Teil der Lösung am Entnahmepunkt stattfinden; es genügt, wenn
die entnommene Menge ausreichend ist damit die gebildeten Niederschläge wenigstens dieselben Mengen
an Verunreinigungen enthalten, wie sie sich während des Aufschlusses auflösen.
Die zumindest an Natriumcarbonat und ggf. an Schwefel, Phosphor und/oder Vanadin verarmte Lösung kann in die Nähe des Entnahmepunktes oder an
einem anderen Punkt des Kreislaufs, der hinter dem Entnahmepunkt liegt wieder in den BAYER-Kreislauf
eingeführt werden.
Die zur Behandlung der Aluminatlösung zurückgewonnene Bariumverbindung kann das wasserfreie oder
hydratisierte Bariumoxidhydroxid oder -aluminai sein,
wobei diese Verbindungen vollständig gelöst in Form einer Lösung oder in fester Form wieder eingesetzt
werden können. Diese Verbindung liegt in Form des Oxids oder Hydroxids vor, wenn die Calcinierung ohne
Zusatz von Aluminiumoxid erfolgt und in Form des Aluminate wenn bei der Calcinierung Aluminiumoxid in
ausreichender Menge vorliegt
Wie bereits ausgeführt reicht die Menge der eingesetzten Bariumverbindung nicht aus, um eine
vollständige Ausfällung des Carbonats und ggf. des Sulfats, Phosphats und Vanadats zu erreichen; hierdurch
wird die Anweseneheit von gelöstem Barium in der gereinigten Aluminatlösung vermieden.
Wenn man Phosphat, Sulfat und Vanadat erfindungsgemäß aus dem Kreislauf entfernen will, soll der
Restgehait der an Natriumcarbonat verarmten Lösung nur 14 bis 5 g/l Na2O als Carbonat betragen.
Die Calcinierung erfolgt bei 1400 bis 150O0C in
Abwesenheit von Aluminiumoxid und bei einer niedrigeren Temperatur wie 1000 bis 11000C, wenn man
Aluminiumoxid in Form von natürlichen oder synthetischen Hydraten oder wasserfrei zusetzt Die für die
Rückführung dabei entstehenden Bariumverbindungen sind Bariumoxid in Abwesenheit von Aluminiumoxid
und das Bariumaluminat in Anwesenheit von Aluminiumoxid.
Wenn im Kreislauf organische Verbindungen vorliegen und wenn man sie entfernen will, verwendet man
hierfür, wie bereits ausgeführt einen Teil des Calcinats oder eines Produkts, das hieraus durch Auslaugen oder
Auswaschen gewonnen wurde. Die erforderliche Menge dieses Anteils wird durch die Mengen der organischen
Salze, hauptsächlich Oxalat und Carbonat die in der entnommenen Lösung vorliegen und entfernt werden
sollen, bestimmt. Man verwendet einen Überschuß an Bariumverbindung gegenüber den auszufällenden Verunreinigungen; die im Kreislauf geführte Lösung enthält
daher gelöstes Barium.
Wie bereits ausgeführt kann das Calcinat ausgelaugt werden, was bei Vorhandensein dieser Verunreinigungen eine Abtrennung eines Bariumsulfat-, -phosphat-,
oder -vanadatniederschlages von einer Lösung ermöglicht die Barium gelöst in Form von Baryt oder
Aluminat enthält Falls eine Aluminatlösung vorliegt wird sie leicht natriumalkalisch gehalten, vorzugsweise
mit 2 bis 20 g/l Na2O als Hydrat
Diese Lösung kann wie das Calcinat aufgeteilt werden, wobei ein Teil zur Behandlung der Aluminatlösung zurückgeführt wird und der andere Teil zur
Entfernung des Oxalats dient
Man kann sie auch so behandeln, daß die Bariumverbindung in Form eines Niederschlags ausgefällt wird.
Die abgetrennte Lösung wird dann zur Auslaugung des Calcinats zurückgeführt. Der Niederschlag kann auf die
selbe Art wie das Calcinat oder die bei der Auslaugung
des Calcinats erhaltene Lösung aufgeteilt werden.
Falls das Barium in Form des Hydroxids vorliegt, kann man es durch Abkühlen aus der Lösung entfernen.
Falls es in Form des Aluminats der Formel
BaAI2CU · 2 H2O,
erhitzt man die Lösung zur Beschleunigung der Ausfällung.
Die Figur ist ein Schema, bei dem in Vollstrich der kreislauf angegeben ist, der eingehalten wird, wenn man
nur das Natriumcarbonat entfernen will; gestrichelt ist der Kreislauf wiedergegeben, der zur Entfernung nicht
nur des Carbonate, sondern auch des aus dem Abbau der organischen Säure aus den Mineralien stammenden
Oxalats und Carbonats eingehalten wird.
Wenn nur Csrbonat entfernt werden soll wird die zu
reinigende Lösung Lc über die Leitung I in den Fällungsbehälter A eingeführt, wo durch die Zuführungsleitung 14 zurückgewonnene Bariumverbindung
zugesetzt wird. Der sich bildende Niederschlag Si wird
von der dadurch entstehenden gereinigten Lauge Li abgetrennt und diese durch die Leitung 2 in den
BAYER-Kreislauf zurückgeführt. Der Niederschlag S, wird gegebenenfalls nach Zusatz von Aluminiumoxid
durch Zuführleitung 3 und Mischen in dem Gefäß B, in der Einrichtung C calciniert; Kohlendioxid wird durch
Leitung 4 abgeleitet Das Calcinat, das die Bariumquelle für die Behandlung eines neuen Anteils der Lösung L]
darstellt, wird durch Leitungen 13 und 14 zurückgeführt.
Wenn maji auch Oxalat aus dem BAYER-Kreislauf
entfernen viii, wird das Calcinat in mehrere Anteile
aufgeteilt. Der für die Entfernung von Oxalat benötigte Anteil wird durch Leitung 15 entnommen und in
Umsetzungübehälter F eingeführt. Der dafür nicht benötigte Rest wird direkt durch Leitung 13, wie vorher
erläutert, zurückgeführt Die mit Oxalat beladene Lösung führt man durch Leitung 9 in das Umsetzungsgefäß F ein. Es bildet sich ein Niederschlag Si, der
hauptsächlich aus Bariumoxalat und -carbonat besteht, und über Leitung 11 zum Mischer B zurückgeführt wird,
wo er mit S\ vermischt und anschließend calciniert wird. Die zurückbleibende Lösung L, wird durch Leitung 10
zum Fällungsbehälter A zurückgeführt und bildet mit dem anderen Anteil des durch Leitung 13 zurückgeführten Calcinats die Bariumverbindung, die zur Reinigung
eines neuen Anteils der Lösung Lc verwendet wird.
Es wird betont daß durch die erfindungsgemäßen Rückführungen der Bariumverbindungen die gewünschte Entfernung des Carbonats und des Oxalats aus der im
B A YER-Verfahren im Kreislauf geführten Lösung ohne Bariumverlust erfolgt.
Das Calcinat kann aber auch ganz oder teilweise in Reaktor D ausgelaugt werden. Wenn wenigstens eines
der Elemente Schwefel, Vanadin oder Phosphor während des Aufschlusses in Lösung gebracht wurde
und dann im FäTJungsbehälter A mit ausgefällt wurde,
bildet sich ein Niederschlag Sz aus Bariumsulfat,
-vanadat und/oder -phosphat und eine hauptsächlich lösliche Bariumverbindungen enthaltende Lösung L2.
Der Niederschlag 5b wird durch den Auslaß 5 entfernt
Die Lösung L2 kann in Anteile anfgeteilt werden, wie
dies für das Calcinat beschrieben wurde, wobei ein
ausreichender Teil zur Entfernung des Oxalats im Umsetzungsgefäß F gebraucht wird, der Rest Ober
Leitungen 16 und 14 der Behandlung eines neuen Anteils der Lösung Le zugeführt wird. Um das Ober 5 ak
Niederschlag S2 entfernte Barnim auszugleichen, fährt
man Bariumverbindungen beispielsweise nach B, D oder
in die Lösung L2 ein.
Wenn das Calcinat vollständig löslich ist kann die erhaltene Lösung wie das Calcinat aufgeteilt werden,
wobei der zur Entfernung des Oxalats nötige Teil über -, Leitung 17 nach Fgeleitet wird und der andere Teil über
Leitungen 18 und 14 zum Fällungsbehälter A zurückgeführt wird.
Man kann auch die Lösung L2 behandeln, um daraus
die in Form von Baryt oder Bariumaluminat vorliegende
κι Bariumverbindung zu entfernen. Man bildet durch
Behandlung in E Lauge Lj, die durch die Leitung 6 nach
D zur Auslaugung des Calcinats zurückgeführt wird, und einen Niederschlag Sj. Wie das Calcinat oder die
Lösung L2 kann der Niederschlag S3 aufgeteilt werden,
ίο wobei der zur Entfernung des Oxalats nötige Anteil
durch S nach F geleitet wird und der Rest durch
zurückgeführt wird.
durch Auswahl des Anteils der Lösungen, die man behandelt, die Entfernung ausreichender Mengen an
Phosphor, Schwefel, Vanadin, Carbonat und organischer Produkte ermöglicht, die denjenigen entsprechen,
die während des Aufschlusses in Lösung gebracht
wurden. Der Reagenzienverbrauch beschränkt sich auf
Barium, das dem entfernten Schwefel, Phosphor und/oder Vanadin entspricht. Die Entfernung des
Carbonats und der organischen Salze erfordert weder einen Verbrauch an Reagenzien, insbesondere an
in Bariumverbindungen, noch an Aluminiumoxid oder
Natriumhydroxid, da die Stoffe im Kreislauf geführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat auch den Vorteil, daß es eine flexible Anpassung an die
r> verschiedenen Minerale ermöglicht. Dies ist wichtig, da zwar Natriumcarbonat allgemein in der Aufschlußlösung vorliegt, die anderen Verunreinigungen, nämlich
organische Säuren, Schwefel-, Vanadin- und Phosphorverbindungen jedoch nicht immer in den Mineralien
vorliegen oder während des Aufschlusses in Lösung gebracht werden. Die Verbindungen des Schwefels,
Vanadins oder Phosphors können auch an anderen Punkten des BAYER-Verfahrens nach bekannten
Verfahren entfernt werden und ihre Entfernung im
Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hat den
vorteil, daß als Verfahrensschritt nur eine Fest-Flüssig-Trennung benötigt wird.
Die folgenden Beispiele, in denen die angegebenen Mengen auf eine Tonne produziertes Aluminiumoxid
bezogen sind, verdeutlichen bestimmte Ausführungsformen der Erfindung.
Man entnimmt aus dem BAYER-Kreislauf nach der Hydrolyse des Aluminats 33 m3 Lösung pro erzeugte
Tonne Aluminiumoxid, was 30% der an diesem Punkt im Kreislauf geführten Lösung entspricht Die so entnommene Lösung enthält:
Na2O als Hydrat | 624 kg |
Na2O als C&rbonat | 19kg |
Al2O3 | 312kg |
organisches C | 13.1kg |
P2O5 | 0,62 kg |
V2O5 | 036 kg |
SO3 | 23 kg |
Diese Lösung wird im Fältungsbehälter A mit 53,4 kg
Bariumaluminathydrat-Kristallen BaAl2O4 - 2 H2O and
mit einer Lösung vermischt die aus der Behandlung von 1 m3 Hydratwaschwasser stammt und folgende Bestandteile
enthält:
8 kg 42 kg
Okg
0,9 kg
0,1 kg 31 kg
Kristalle stammen aus des erfindungsgemäßen
BaO
Na2O als Hydrat
Na2O als Carbonat
organisches C
(davon Oxalsäure-C)
Al2O3
Diese Lösung und diese
zurückgeführten Produkten
Verfahrens.
zurückgeführten Produkten
Verfahrens.
Am Ausgang von Fällungsbehälter A trennt man 46 kg eines Niederschlags Si und eine Lösung L\ ab, die
an Phosphor, Vanadin und Schwefel verarmt ist und nicht mehr als 5,1 kg Na2O als Carbonat enthält. Diese
Lösung wird durch die Leitung 2 in den BAYER-Kreislauf unterhalb des Entnahmepunktes wieder eingeführt.
Zum Niederschlag Si fügt man im Mischgefäß B 11,6 kg eines Niederschlags S4, der im wesentlichen aus
Bariumcarbonat und organischen Bariumsalzen gebildet wird, und 30,5 kg durch Leitung 3 eingeleitetes A12O3 zu.
Dieses Gemisch wird in Einrichtung C bei 10500C
Entfernungen von 14,5 kg CO2 durch Leitung 4 calciniert.
Das calcinierte Produkt wird mit Hilfe von 1,6 m3 einer zurückgeführten Lösung L3 ausgelaugt, die
BaO
Al2O3
Na2O als Hydrat
24 kg
16 kg
8 kg
BaSO4
Ba3(PO4)J
Ba3(VOO2
0,12 kg 0,17 kg 0,27 kg
und durch Auslaß 5 entfernt wird.
Die Lösung L2 wird auf 95° C erhitzt, was die
Ausfällung von Kristallen der Formel BaAl2O4 ■ 2 H2O
bewirkt
Nach Abtrennung erhält man 1,6 m3 zurückgewonnene Lauge L3 und 82,5 kg dieser Kristalle.
29,1 kg dieser Kristalle (BaAl2O4 · 2 H4O) werden im
Umsetzungsgefäß F mit einem m3 Hydratwaschwasser gemischt, das
Ferner werden über Auslaß 5 0,12 kg BaSO4, 0,17 kg
BA3(PO4J2 und 0,27 kg Ba3(VO4J2 entfernt.
Man entnimmt einem BAYER-Kreislauf 3,9 m3 Lauge
pro Tonne erzeugter Tonerde nach der Hydrolyse, was 30% der über diesen Punkt geführten Lösung
entspricht. Die entnommene Menge enthält:
10
15
20
25
enthält und deren Bildung im folgenden näher erläutert wird. Man trer-nt die entstandene Lösung L2 und einen
Rückstand S2, der enthält:
40
45
Na2O als Hydrat | 624 kg |
Na2O als Carbonat | 37,4 kg |
Al2O3 | 312 kg |
organisches C | 13,1 kg |
P2O5 | 0,62 kg |
V2O5 | 0,56 kg |
2,9 kg |
Diese Lösung wird im Fällungsgefäß A mit 43,0 kg calciniertem Bariumaluminat und mit einer Lösung
vermischt, die, wie unten ausgeführt, aus der Behandlung von 1 m3 Hydratwaschwasser stammt und bezogen
auf eine Tonne produziertes Aluminiumoxid,
30
BaO | 8 kg |
Na2O als Hydrat | 42 kg |
Na2O als Carbonat | Okg |
organisches C | 0,9 kg |
(davon Oxalsäure-C) | 0,1kg |
AI2O3 | 31kg |
enthält. Diese Lösung und das calcinierte Bariumaluminat wurden dem erfindungsgemäßen Verfahrenskreislauf
entnommen.
Am Ausgang vom Fällungsbehälter A trennt man 44 kg eines Niederschlags Si und eine Lösung Li ab, die
nicht mehr als 24,7 kg Na2O als Carbonat enthält und durch Leitung 2 in das BAYER-Verfahren wieder
eingeführt wird.
Zum Niederschlag Si gibt man in B 16,3 kg eines
Niederschlags S4, der im wesentlichen aus Bariumcarbonat
und -oxalat besteht, und 30,5 kg Al2O3.
Dieses Gemisch wird bei Cbei 1050°C unter Ableiten von 14,5 kg CO2 durch Leitung 4 calciniert. Man erhält
so 73^ kg eines calcinierten Rückstands, der sich im
wesentlichen aus wasserfreiem Bariumaluminat BaAI2O4 zusammensetzt. Dieses Calcinat wird aufgeteilt,
wobei in F 30 kg wasserfreies Calcinat und 1 m3 Hydratwaschwasser vermischt werden, welches
Na2O als Hydrat | 38 kg | 50 | Na2O als Hydrat | 38 kg |
Na2O als Carbonat | 1,15 kg | Na2O als Carbonat | 23 kg | |
organisches C | 1,6 kg | organisches C | 1,6 kg | |
(davon Oxalsäure-C) | 0,8 kg | (davon Oxalsäure-C) | 0,8 kg | |
Al2O3 | 19 kg | Al2O3 | 19 kg | |
55 | ||||
enthält
Man erhält so 11,6 kg eines Niederschlags S4, der 30%
BaCQ3 und 60% Ba C2O4 oder andere Bariumsalze
organischer Säuren enthält, und 1 m3 einer Lösung £4,
die fiber Leitung 10 in den Fällungsbehälter A zurückgeführt wird. Der Niederschlag S, wird über B
zur Cakmierung zurückgeführt
Der Rest des kristallinen BaAl2O4 - 2H2O, 53,4 kg,
wird direkt in das Fällungsgefäß A zurückgeführt
Im Ergebnis wird über die Leitung 4 eine COr-Memge es
entfernt, die 25,6 kg Na2CO3 entspricht Ferner werden
3^ kg Natriumsalze von organischen Säuren, berechnet
als Na2C2O4, entfernt
enthält
Man erhält so 163 kg eines Niederschlags S4, der 59%
BaCO3 und 41% BaC2O4 oder andere Bariumsalze
organischer Säuren enthält, und 1 m3 einer Lösung L4,
die durch Leitung 10 nach A zurückgeführt wird. Der
Niederschlag S4 wird zur Calcinierung über B in die
Einrichtung Cgebracht
Im Ergebnis wurde über Leitung 4 eine CQrMenge entfernt, die 25,6 kg Na2CQ3 (15 kg, ausgedrückt in
carbonatisiertem Na2O) und 33 kg Natriumsalzen
organischer Säuren, ausgedrückt als Na2C2O4 (0,7 kg,
ausgedrückt als Q entspricht
In einem BAYER-Kreislauf entnimmt man nach der
Hydrolyse 6,5 m3 Lauge pro Tonne erzeugter Tonerde, was 50% der diesen Punkt durchlaufenden Lösung
entspricht. Sie enthält:
Aus einem BAYER-Kreislauf entnimmt man nach der Hydrolyse 6,5 m3 Lösung pro Tonne erzeugter Tonerde.
Sie enthält:
1040 kg | 10 | Na2O als Hydrat | . . . | 1040 kg | |
Na2O als Hydrat | 52 kg | Na2O als Carbonat | 52 kg | ||
NajO als Carbonat | 520 kg | Al2O3 | 520 kg | ||
AI2O3 | 21 kg | organisches C | 21kg | ||
organisches C | lkg | P2O5 | lkg | ||
P2O5 | 0,9 kg | V2O5 | 0,9 kg | ||
V2O5 | |||||
Diese Lösung wird im Fällungsbehälter A mit 62 kg calciniertem Bariumaluminat BaAl2O4 vermischt, das
dem spezifischen Kreislauf des erfindungsgemäöen Verfahrens entnommen wurde.
Am Ausgang von A trennt man 48 kg eines Niederschlags S\ von einer Lösung L\ ab, die nicht mehr
als 64 kg Na2CO3 enthält und durch Leitung 2 in das
BAYER-Verfahren wieder eingeführt wird.
Zum Niederschlag S\ gibt man in S 25 kg Al2O3.
Dieses Gemisch wird in C bei 10500C unter
Freisetzen von 10,5 kg CO2 calciniert. Man erhall so
62 kg eines calcinierten Rückstands, der im wesentlichen aus BaAl2O4 besteht und in den Fällungsbehälter A
zurückgeführt wird.
Im Ergebnis wurde über Leitung 4 eine CO2-Menge
entfernt, die 25,6 kg Na2CO3 (15 kg, ausgedrückt als
carbonatisiertes Na2O) entspricht.
Bariumaluminat Ba3Al2Oe vermischt, das aus dem
spezifischen Kreislauf zur Rückgewinnung und Regenerierung des Bariums gemäß der Erfindung entnommen
worden war.
Am Ausgang von A trennt man 48,3 kg eines Niederschlags S\ von einer Lösung L\ ab, die nicht mehr
als 37,4 kg Na2O als Carbonat und 20,5 kg organisches C
enthält, und über 2 in das BAYER-Verfahren wieder eingeführt wird.
Zum Niederschlag S\ gibt man in B 8,3 kg Al2O3.
Dieses Gemisch wird in C bei 11000C calciniert. es
werden 12,2 kg CO2 freigesetzt. Man erhält so 45,5 kg eines calcinierten Rückstands, der im wesentlichen aus
Ba3Al2Oo besteht und nach A zurückgeführt wird.
Man entfernt so über Leitung 4 eine CO2-Menge, die
25 kg Na2CO3 (14,6 kg, ausgedrückt als carbonatisiertes
Na2O) und 0,5 kg organischem C entspricht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zam Entfernen von Verunreinigungen aus einer nach dem BAYER-Verfahren gewonnenen alkalischen Natriumaluminatlösung, insbesondere zur Einstellung des Natriumcarbonatgehalts
der Lösung auf einen niedrigen Wert, durch
Ausfällung der Verunreinigungen mittels einer Bariumverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man zu einer bestimmten Menge der
Natriumcarbonat enthaltenden Natriumaluminatlösung die Bariumverbindung in einer Menge zugibt,
die für die vollständige Ausfällung des Natriumcarbonats nicht aasreicht, den gebildeten Bariumcarbonatniederschlag von der an Natriumcarbonat verarmten Natriumaluminatlösung abtrennt, die Lösung
in den BAYER-Kreislauf zurückführt, wogegen der
Niederschlag, gegebenenfalls nach Zugabe von Aluminiumoxid, calciniert und das Calcinierungsprodukt in die Fällungsstufe zurückgeführt wird.
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zu einer Teilmenge der BAYER-Lösung, die an einer Stelle des Verfahrens
entnommen wurde, an der die Oxalatkonzentration hoch ist, eine solche Menge des Calcinierungspmduktes zusetzt, daß die Lösung eine größere Menge
an Bariumverbindung enthält, als zur gesamten Ausfällung des in der Teilmenge enthaltenen
Oxalats, der anderen organischen Salze und des Natriumcarbonats nötig ist, den erhaltenen Niederschlag abtrennt und zur Calcinierungsstufe zurückführt, während man die vom Niederschlag befreite,
nunmehr bariumhaltige Teilmenge der BAYER-Lösung zusammen mit der restlichen Menge des
Calcinierungsproduktes zu der Fällungsstufe, bei der
mit Bariumunterschuß gearbeitet wird, zurückführt
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Calcinat wenigstens teilweise
auslaugt und die Lösung zur Fällung verwendet.
Applications Claiming Priority (1)
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