DE2651072C2 - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid durch Kohlenstoff-Chlorierung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid durch Kohlenstoff-Chlorierung

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DE2651072C2 DE2651072A DE2651072A DE2651072C2 DE 2651072 C2 DE2651072 C2 DE 2651072C2 DE 2651072 A DE2651072 A DE 2651072A DE 2651072 A DE2651072 A DE 2651072A DE 2651072 C2 DE2651072 C2 DE 2651072C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid durch Kohlenstoff-Chlorierung von Kaolinlt-Erz, bei dem das Kaolinlt-Erz und festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel zu einer Reaktionsmasse gemischt und gebrannt werden und die gebrannte Reaktionsmasse anschließend chloriert wird.
Bei einem bekannten (DE-OS 24 44146) Verfahren dieser Art wird das Kaolinlt-Erz mit geringwertiger Kohle kohlenstoffchloriert. Dabei wird nachteiligerweise mit dem gleichen Maß und Ertrag, mit dem Alumiiiiumchlorid hergestellt wird, auch Sllizlum-Tetrachlorid hergestellt. Dies ist In einem beachtlichen Umfang unwirtschaftlich; es wird nämlich bei der Kohlenstoff-Chlorierung Kohlenstoff verbraucht. Das Sllizlum-Tetrachlorid ist sehr μ flüchtig und wird gewöhnlich durch kostspielige Kühlung der Gase zurückgewonnen; die Wiedergewinnung von Chlor aus dem Sllizium-Tetrachlorid durch Oxydation mit Sauerstoff 1st eine kostspielige Maßnahme.
Aufgabe der Erfindung Ist es somit, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem trotz der In dem Kaolinlt-Erz vorhandenen Kieselerde auf saubere und wirtschaftliche Welse eine gegenüber der Chlorierung von Kieselerde bevorzugte Chlorierung von Tonerde erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmasse vor der Kohlenstoff-Chlorierung mit wenigstens einem Alkallmetallcarbonat, -sulfat, -sulfit, -pyrosulfat, -thiosulfat, -hydroxyd, -oxyd, -oxalat, -phosphat, -nitrit, -borat, -blcarbonat oder -nltrat gemischt wird.
Hierdurch wird eine derartige Menge der Alkalimetall-Oxyanlon-Verblndung eingestellt, daß eine Kohlenstoff-Chlorierung von In dem Kaollnit-Erz enthaltener Tonerde erreicht wird, die gegenüber einer Kohlenstoff-Chlorierung von In dem Kaollnit-Erz enthaltener Kieselerde bevorzugt 1st. Das Verfahren umfaßt die Einführung kleiner Beträge von Verbindungen von Alkallmetall mit Oxyanlonen in den Kohlenstoff-Chlorierungsvorgang. Es liegt ein kommerziell Interessantes Verfahren vor, bei dem aus üblichem Kaollnlt-Ton durch Kohlenstoff-Chlorierung gegenüber Slllzlumchlorld bevorzugt Aluminiumchlorid hergestellt wird. Hierdurch 1st die Rückgewinnung von Sllizium-Tetrachlorid und die Wiedergewinnung von Chlor in einem erheblichen Umfang reduziert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich das Kaollnlt-Erz aus der Gruppe wählen, die aus Kaollnlt-Ton und Kaollnlt-Ton enthaltendem Bauxit besteht, da das erfindungsgemäße Verfahren kurze Reaktionszeiten und eine entscheidend verringerte Slllzlurn-Chlorld-Erzeugung aufweist. Es werden also relativ minderwertige Erze verarbeitet, wobei zusammen mit dem Aluminium auch die wertvollen Titanoxyde gewonnen werden. Das Verfahren gemäß Erfindung umfaßt die gegenüber Kieselerde bevorzugte Chlorierung von Tonerde In Kaollnlt-Erzen In Gegenwart der im Patentanspruch genannten Verbindungen eines Alkallmetalls mit einem Oxyanlon. Die Zugabe dieser Verbindungen In Übereinstimmung mit der Erfindung hat die Eigenschaft, daß sie, wenn sie zum Kaollnlt-Erz erfolgt, das Maß an Bildung und insbesondere den Ertrag von AICI) beachtlich Ober das bzw. den steigert, der ohne Gegenwart dieser Verbindung gegeben Ist. Zusätzlich und überraschend 1st das Maß an gleichzeitig entstehendem Slllzlumchlorld und besonders der Ertrag an Slllzlumchlorld relativ zu dem erzeugten AlCl1 äußerst gering.
Obwohl keine Beschränkung durch theoretische Überlegungen erwünscht Ist, wird hler vermutet, daß die aktive Form der Verbindung eines Alkalimetals mit einem Oxyanlon des Alkallmetall-Oxyd ',nd/oder -Hydroxyd Ist. Der Mechanismus, durch den die Verbindung eines Alkalimetals mit einem Oxyanlon In das entsprechende Alkallmetall-Oxyd und/oder -Hydroxyd umgewandelt wird, erfolgt vermutlich durch Zerlegung des Anlons aufgrund des Einflusses von Hitze, reduzierenden Agenzien, djs Erzes und/oder Kombination davon. Wenn, wie z. B. beim Glühen bzw. Brennen, Feuchtigkeit vorhanden Ist, wird zuerst das Alkallmetall-Hydroxyd gebildet und dann aufgrund zusätzlicher Zerlegung das Alkalimetall-Oxyd.
In der Regel werden bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen durchgeführt:
Wenigstens eine der Im Patentanspruch genannten Alkallmetallverbindungen mit Oxydanlon wird mit dem Erz vor oder nach dem Brennen, jedoch vor der Kohlenstoff-Chlorierung gemischt. Das Alkallmetall kann Lithium, Natrium oder Kalium sein.
Als Alkallmetallverblndung können beispielsweise Natriumcarbonat oder Natriumsulfat eingesetzt werden. Das Erz wird bei einem Druck kohlenstoff-chlorlert, der nicht größer als 5272,5 gr/cm2 Ist. Dabei betragen die Temperaturen etwa 600 bis 10000C. Das feste kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel kann aus pflanzlichen oder fossilen Brennstoffen bestehen.
Das chlorierende Agens kann trockenes Chlor enthalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die Kaollnlt-Ton verwendet, wird der Ton zunächst getrocknet und
zerkleinert und danach In einem Temperaturbereich von 500° C bis 1000° C gebrannt. Wenn Koks von Kohle,
Petroleum bzw. Erdöl, Braunkohle oder ähnlichem Material als reduzierendes Agens verwendet wird, kann es
dem Ton vor dem Brennen zugeführt werden, um eine gleichzeitige Brennung sowohl des Tones als auch des reduzierenden Agens zu erreichen. In jedem Fall wird der trockene Ton mit oder ohne reduzierendem Agens
zuerst zerkleinert und dann gebrannt bzw. geglüht, um chemisch gebundenes Wasser zu entfernen. Es wird auch vorzugsweise bei dieser Verfahrensstufe die Alkallmetallverbindung zu der zu brennenden Reaktionsmasse hinzugegeben, um eine gleichzeitige Trockrhuig der Verbindung zu erreichen, da sie in einigen Fällen feucht sein oder chemisch gebundenes Wasser enthärten kann. Die Zugabe der Alkalimetallverbindung zu der Reaktionsmasse nach Brennen der anderen Bestandteile ergibt jedoch auch gute Ergebnisse. Nach dem Brennen des Tons und der Zugabe der Alkalimetallverbindung wird die Reaktionsmasse in einem Temperaturbereich von 600° C bis 1000° C kohlenstoff-chioriert.
Die Zugabe der Alkalimetallverbindung sorgt für eine bevorzugte Chlorierung von Tonerde gegenüber Kieselerde In Kaolinlt-Erzen, so daß hohe Erträge an Aluminiumchlorid erreicht werden, wogegen gleichzeitig niedrige Erträge an Siliziumchlorid erhalten werden. Im Falle von Kaolin-Ton übersteigt der Ertrag an Aluminlumchlorid im allgemeinen 70* und sehr häufig 8096, wobei die Erträge an Slllziumchlorid im allgemeinen geringer als 30* und häufig geringer als 10% sind.
Verbunden mit dem niedrigen Maß an erzeugtem Siliziumchlorid ist das verminderte Maß an reduzierendem Agens, das für eine Chlorierung von Kaolin-Ton erforderlich ist. So wird im Fall von Kohlenstoff als reduzierendem Agens nur 15% oder weniger Kohlenstoff, bezogen auf das Gewicht des gebrannten Tons, benötigt.
Gemäß einer Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren bei im wesentlichen atmosphärischem Druck ausgeführt. Drücke von weniger als 7030 gr/cm2 genügen, besonders solche von 1054,5 gr/cm2 bis ungefähr 2812 gr/cm2. Das erfindungsgemäße Verfahrea ist auch bei niedrigen Temperaturen im Bereich von 600° C bis 10000C urd ungefähr bei 7000C ausführbar. Die Verwendung niedriger Temperaturen minimiert die Anfangskosten. der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und die Kosten des Betriebes und der 2u Instandhaltung dieser Vorrichtung.
Beispiele 1 bis 12 und Vergleichsbeispiel 1
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird in flachen Behältern bzw. Schüsseln durchgeführt, die in einen horizontalen Rohrofen gestellt sind, wobei ein leicht verfügbarer Kiolin-Ton verwendet wird, der 38% Al2O3, 44% SiO2, 1,5% Fe2O3, 2,0% TiO2 und 14% H2O enthält. Bei jedem Beispiel wird der Ton zuerst bei 140° C getrocknet, um freies Wasser zu entfernen, und dann auf eine Korngröße einer Maschenweite von kleiner als 75 Mikrometer gemahlen. Etwa 1 g des gemahlenen Tons wird dann mit 15 Gew.-% gepulverten Kohlenstoff und 5 Gev; -0S der Alkallmetallverbindung gemischt, wie in Tabelle I gezergt. Die sich ergebende Mischung wird dann in einer Schüssel bei 700° C während einer Stunde unter einer Argonatmosphäre bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 200 cc/min gebrannt, um chemisch gebundenes Wasser und eventuelles restliches freies Wasser zu entfernen. Nach dem ^Brennen wird die Reaktionsmischung in situ für 10 bis 15 Minuten Bei 7000C unter reinem Chlor bei einem Strö...ungsmaß von 250 cc/min chloriert. Die Ergebnisse sind In Tabelle I zusammen mit dem Vergleichsbeispiel 1 angeführt, bei dem keine Alkalllmetallverblndung verwendet wurde.
Tabelle I
Alkalimetall- Reaktionszeit * Chlorierung Produktlonsverhälinls
belsplel 1
Durch Vergleich der Beispiele 1 bis 12 mit dem Verglelchsbelspiel 1 ist klar zu ersehen, daß die Zugabe der
B Alkalimetallverbindungen zu der Kohlenstoff-Chlorierung von Ton eine deutliche katlytlsche Wirkung hat, so
fl daß eine gegenüber Kieselerde bevorzugte Chlorierung von Tonerde auftritt. Zusätzlich erscheint es In einigen
Ρ Fällen so zu sein, daß die Zugabe der Alkallverbindung nicht nur die bevorzugte Chlorierung von Tonerde
Si fördert, sondern auch die Chlorierung von Kieselerde auf ein Maß herabdrückt, das unter dem liegt, das ohne
'■'•k Zusatz erreicht würde. Weiterhin Ist zu ersehen, daß unter den angewendeten Verhätlnlssen die Zugabe einiger
!&: Zusätze höhere Tonerde-Chlorierungen und höhere Erzeugungs-Verhältnisse AI2O) zu SlO2 ergibt als die Zugabe
anderer Zusätze.
Belsplel Alkailmetall- Reaktionszeit * Chlorierung SiO1 Produktlonsverhalinls
Nr. Verbindung (min) AIjO, 5,6 Al20]/Si0j
1 Na2COjH2O 15 69,6 32,5 12,4
2 NaOH 15 93,8 8,2 2,9
3 K2S2O, 10 82,8 0,5 10,1
4 Na2SO3 10 70,1 1,5 140,0
5 KOH (1%) 10 70,8 22,2 47,2
6 Na2S2O3 10 89,4 24,7 4,0
7 Na2SO4 10 72,4 14,3 2,9
8 K2CO3 10 86,4 28,2 6,0
9 Ll2CO3 10 89,8 7,9 3,2
10 NaNO2 10 86,7 12,0 11,0
11 Na2C2O4 10 52,0 0,5 4,0
12 LiOH 10 62,5 15,6 125,0
Vergleichs- Keine 15 12,4 0,8
Beispiele 13 bis 15
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird in flachen Schüsseln ausgeführt, die in einen Horlzontal-Rohr-Ofen gestellt sind, wobei der gleiche Ton, wie vorher beschrieben, verwendet wird. Bei jedem Fall wird der getrocknete, auf eine Maschenweite kleiner als 75 Mikrometer zerkleinerte Ton mit 15 Gew.-96 gepulvertem Kohlenstoff und den in Tabellen gezeigten Betragen von wasserfreien Natriumcarbonat, Na2CO1, vermischt. Die derart hergestellten Mischungen, die jeweils ungefähr 1 g Ton enthalten, werden, wie vorher beschiiebea, gebrannt und chloriert. Die Ergebnisse sind in Tabellen zusammengefaßt.
Tabelle II
Beispiel Nr.
* Na2CO3 Zusatz
Reaktionszeit (min)
% Chlorierung AhO3 SlOj
Produktionsverhältnis AljO3/SiOj
13 1« 15 59,0 10,0 5,9
14 496 15 69,6 5,6 12,4
15 4096 30 65,0 0,4 162,5
Die Beispiele 13 bis 15 verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren bei Verwendung <.<x& Natriumcarbonat als Zusatz-Verbindung über einen weit «i Bereich des Zusatzbetrages. Wie man sieht, steigert ein Anstieg Im Betrag an Natriumcarbonat von 196 auf 496 den Prozentsatz an chlorierter Tonerde und hat der weitere Anstieg von 496 auf 40% eine geringe negative Wirkung auf den Ertrag. Der Kieselerde-Ertrag nimmt jedoch ab im wesentlichen proportional zu dem Anstieg des Zusatzbetrages. Somit nimmt der absolute Betrag an chlorierter Kieselerde in jedem Fall ab und das Erzeug'nis-Verhältnls Al2(VSiO2 steigt In jedem Fall. Diese Beispiele verdeutlichen auch den weiten Bereich an Zusatzbetragen, innerhalb dessen das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist.
Beispiele 16 und 17
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungen wird In flachen Schüsseln unter Verwendung des gleichen Erzes und der gleichen Vorrichtung wie vorher durchgeführt. Der getrocknete, auf eine Maschenweite kleiner 75 Mikrometer zerkleinerte Ton wird bei jedem Beispiel mit 4 Gew.-96 wasserfreiem Natriumcarbonat sowie bei Beispiel 16 mit 15 Gew.-96 gepulvertem pflanzlichen Kohlenstoff und bei Beispiel 17 mit gepulvertem Erdöl koks gemischt. Bei beiden Beispielen wird die Reaktionsmasse für 45 Minuten unter einer Stickstoffatmosphäre bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 200cc/min gebrannt und dann In situ für 15 Minuten unter reinem Chlor bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 250 cc/mln chloriert. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Tabelle III Reduktions
mittel 		* Chlorierung
Al3Oj SlO, 		5,6
6,9		 ProduktlonsverhSltnls
AI,O)/SIO,
Beispiel
Nr. 		Kohlenstoff
Erdölkoks		 69,6
59,0		 12,4
9,8
16
17
Die Beispiele 16 und 17 verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren bei Verwendung zweier verschiedener als Reduktionsmittel dienender Kohlenstoff-Ausgangsstoffe, nämlich pflanzlicher Kohlenstoff und Erdölkoks. Die Reaktion, die pflanzlichen Kohlenstoff verwendet, ergibt einen etwa höheren Prozentsat an chlorierter Tonerde als die Reaktion, die Erdölkoks verwendet. Bezüglich des Betrages an chlorierter Kieselerde gibt es jedoch keine deutlichen Unterschiede, Bei Verwendung von Kohlenstoff von anderen pflanzlichen und fossilen Ausgangsstoffen wie Koks von Kohle und Braunkohle erhält man ähnlich': Ergebnisse.
Beispiele 18 bis 20
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungen wird In flachen Schüsseln, unter Verwendung des gleichen Tonss und der gleichen Vorrichtung, wie vorher beschrieben, durchgeführt. Bei jedem Beispiel wird der getrocknete, auf eine Maschenweite kleiner als 75 Mikrometer zerkleinerte Ton mit 15 Gew.-96 gepulvertem Kohlenstoff und 4 Gew.-96 Natriumcarbonat gemischt. Die Reaktionsmasse wird unter Stickstoff bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 200 cc/mln für 45 Minuten gebrannt und anschließend In situ für 15 Minuten bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 250 cc/mln mit reinem Chlor chloriert. Die Brenn- und Chlorlerungstemperaturen der Beispiele Ί8 bis 20 sind In Tabelle IV Im einzelnen angegeben.
Brenn 26 51 072 SiO1 Produktionsverhältnis
Tabelle IV temperatur 1.0 Alid/SlO,
Beispiel 85O0C Chlorlerungs- 8,9 63.4
Nr. 85O0C temperaiur 7.9 4,4
18 7000C 7000C % Chlorierung 5,5
19 850° C AIjO,
20 85O°C 63,4
38.9
43.4
Die Beispiele 18 bis 20 verdeutlichen daj erfindungsgemäße Verfahren bei Verwendung verschiedener Kombinationen von Brenn- und Chlorierungstemperaturen. Bei Vergleich von Beispiel 18 mit den Beispielen 19 und 20 sieht man, daß die höhere Chlorierungstemperatur von 85O0C in Verbindung mit sowohl der 700° C- als auch der 850° C-Bretintemperatur einen deutlich niedrigeren Tonerdeertrag und höheren Kleselerdeertrag ergibt als die Chlorierung bei 700° C In Verbindung mit der 850° C-Brennung. Die Kombination einer 700° C-Brennung und einer 700° C-Chlorlerung gemäß Beispiel 14 ergibt eine etwas höhere Tonerde- und Kieselerde-Chlorierung als die Beispiele 18 bis 20. Die Temperatur beeinflußt also das erfindungsgemäße Verfahren deutlich und die optimalen Brenn- und Chlorierungstemperaturen müssen für das jeweilige Erz und die jeweils verwendete Vorrichtung experimentell bestimmt werden. In jedem Fall ergibt die Zugabe einer Alkalimetallverbindung eine gegenüber Kieselerde bevorzugte Chlorierung, obzwar In einigen Fällen die Ausbeute an Tonerde In Abhängigkelt von der besonderen Kombination von Brenn- und Chlorlerungstemperaturen vermindert ist.
Beispiele 21 und 22
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird in einen Reaktor mit 40 mm Durchmesser, einem Fließbett und äußeren Heizeinrichtungen durchgeführt. Der verwendete Ton besitzt eine Zusammensetzung und wird getrocknet und zerkleine ι wie vorher beschrieben. Der Ton wird bei Beispiel 22 mit 15% gepulvertem Kohlenstoff vermischt. Beide Reaktionsmassen werden weiterhin mn 4 Gew.-% Natriumcarbonat vermischt und dann In dem Fließbett-Reaktor bei 700° C für 45 Minuten unter einer Stickstoffatmosphäre bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 200 cc/mln gebrannt. Nach dem Brennen werden die Reaktionsmassen In situ mit reinem Chlor bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 250 cc/mln für 20 Minuten chloriert. Die Ergebnisse der Beispiele 21 und 22 sind In Tabelle V angegeben.
Tabelle V % Kohlenstoff
zusatz 		% Chlorierung
AIjOj SlO, 		18,8
22,5		 Produktionsverhältnis
AljtV'Slüj
BelSDlel
Nr. " 		15
100		 63,2
63,5		 3,4
2,8
21
22
Die Beispiele 21 und 22 verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren durch Verwendung eines weiten Bereiches an Gehalt von als Reduktionsmittel dienendem Kohlenstoff. Beispiel 21 enthält 15% gepulverten Kohlenstoff, wogegen Beispiel 22 100% gepulverten Kohlenstoff enthält, was ein gewichtsmäßig dem Ton gleieher Bertag an Kohlenstoff Ist. Wie man sieht, hat die Verwendung eines großen Überschusses an Kohlenstoff keinen wesentlichen Einfluß auf die Tonerde-Chlorierung und nur einen geringen Einfluß auf die Kieselerde-Chlorierung.
Beispiele 23 bis 26 und Vergleichsbeispiele 2 und 3 so
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird im Fließbett mit dem gleichen Ton und der gleichen Vorrichtung, wie vorher beschrieben, durchgeführt. Die Brenn- und Chlorierungs-Bedingungen werden bei jedem Beispiel geändert und für jeden Versuch gemäß Tabelle VI eingestellt.
Die Beispiele 23 bis 26 verdeutlichen ganz allgemein die Durchführbarkelt des erfindungsgemäßen Verfahrens In einem Flleßbett-Reaktor, wobei als Zusatzverbindung Natriumcarbonat und verschiedene Kombinationen von Verfahrensvariablen verwendet werden. Die Vergleichsbeispiele 2 und 3, die ohne Natriumcarbonat-Zusatz arbeiten, zeigen Im Vergleich mit den Beispielen 23 und 26. die mit dem Zusatz arbeiten, deutlich die gegenüber Kieselerde bevorzugte Chlorierung von Tonerde aufgrund des erwähnten Zusatzes und über die extremen Temperaturen von 700° C bis 950° C. Ein Vergleich der Beispiele 23 und 24 zeigt eine verbesserte Tonerde-Chlo- ω rlerung bei Anstieg der Brennzeit bei 950° C, womit ein gleichzeitiger Anstieg an Kieselerde-Chlorierung einhergeht. Ein Vergleich der Beispiele 24 und 25 zeigt, daß in Verbindung mit einer Brenntemperatur von 950° C die Verwendung einer höheren Chlorierungstemperatur zu einer höheren Tonerde- und Kieselerde-Chlorierung führt. Die Beispiele 25 und 26 verdeutlichen die Verwendung von 950° C- und 700° C-Brenntemperaturen in Verbindung mit 700° C-Chlorierungstemperaturen und zeigen an, daß die Ausbeute an lonerde und Kieselerde bei Kohlenstoff-Chlorierung mehr eine Funktion der Chlorierungs- als der Brennteamperatur ist.
Tabelle Vl brennen
Tempera
tur "C 		Zeit
MIn. 		Kohlen
stoff * 		Reinig,
cc/mln 		26 51 072 20 Chlorleren
CO Cl2
cc/mln cc/mln 		250 % Chlorierung
AIiO) SlOi 		24,9 Produkt-
verhältnls
AliO)/SIO2 		^m
Belsp.
Nr. 		950
2 		5 25 800/CO 20 250 250 28,2 11,0 1,1
5 Ver-
gislchs-
beisplel 		950 5 25 £C0/CO Na1CO,
* 		Tempera- Zelt
tür 0C MIn. 		20 250 250 57,0 28,0 5,2 : j
'' i
23 950 20 25 800/CO 0 950 20 250 250 71,0 18,3 2,5 i
Ä.l
24 950 20 25 800/CO 3 950 20 250 250 62,5 18,8 3,4
25 700 45 15 200/Ni 3 950 20 0 250 63,2 16,0 3,4 i
26 700
3 		45 15 200/N1 4 700 27 und 28 0 26,5 1,7 i
Ver-
glelchs-
belsplel 		4 700
15 0 700 i
Beispiele
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird In dem 40-mm-Durchmesser-F!leßbett-Reaktor mit dem vorher beschriebenen Ton durchgeführt. Der getrocknete, auf eine Maschenweite kleiner als 75 Mikrometer verkleinerte Ton wird mit 15 Gew.-% gepulvertem Kohlenstoff gemischt und bei 7000C für 45 Minuten unter einer Argonatmosphäre bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 200 cc/mln gebrannt. Nach dem Brennen werden 5 Gew.-% Natriumcarbonat mit der Reaktionsmasse des Beispiels 27 und 5 Gew.-* Natriumsulfat mit der Reaktionsmasse gemäß Beispiel 28 gemischt. Die Reaktionsmischung des Beispiels 27 wird dann auf 750° C erhitzt und für ungefährt 50 Minuten bei einer Chlorströmungsgeschwindigkeit von 200 cc/mln chloriert. Die Reaktionsmischung des Beispiels 28 wird auf 750° C erhitzt und für ungefähr 20 Minuten bei einer Chlorströmungsgeschwlndlgkelt von 400 cc/mln chloriert. Die Ergebnisse der Beispiele 27 und 28 sind In der Tabelle VlI zusammengefaßt.
Tabelle VII 9b
Zusatz 		°6 Chlorierung
Al:Oj SlO) 		14,2
9,1 		Produktverhältnis
AljO)/SIOj
Beispiel
Nr. 		5% NajCO,
5% NajSO< 		72,1
72,9 		5,1
8,1
27
28
Die Ergebnisse der Beispiele 27 und 28 zeigen deutlich die gegenüber Kieselerde bevorzugte Chlorierung von Tonerde In Ton aufgrund der Zugabe des Natriumkarbonats und Natriumsulfates In den Ton nach dem Brennen aber vor dem Chlorieren.
Beispiel 29
Eine Flleßbett-Kohlenstoff-Chlorterung, die den gleichen Ton und die gleiche Vorrichtung wie vorher beschrieben verwendet, wird ausgeführt, wobei ungefähr 18% Natriumphosphat als wäßrige Lösung zu dem getrockneten, auf eine Siebmaschenweite kleiner als 75 Mikrometer zerkleinerten Ton zusammen mit ungefährt 17« Erdöikoks als festes Reduktionsmittel hinzugemischt werden. Die Reaktionsmasse wird durch Verwendung einer Stärkelösung zusammengebunden und dann wieder bei 140° C für zwei Stunden getrocknet, um überschüssige Wasser zu entfernen. Das getrocknete Material wird gemahlen, um Agglomerate aufzubrechen, und bei 700° C für 45 Minuten unter Argon gebrannt, um chemisch gebundene Feuchtigkeit zu entfernen. Nach dem Brennen wird die Reaktionsmasse für 25 Minuten unter Chlor bei einer Strömungsgeschwlndlkgeit von 200 cc/min chloriert. Eine Analyse des FHeßbett-Rückstandes, der nach der Chlorierung verbleibt, zeigt, daß 77% des AI2O3- und 5% des SiOj-Gehaltes des Tones chloriert sind.

Claims (1)

  1. 51072
    Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Aluminlumchlorld durch Kohlenstoff-Chlorierung von Kaollnlt-Erz, bei dem das Kaollnlt-Erz und festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmitte! zu einer Reaktionsmasse gemischt und gebrannt werden und die gebrannte Reaktionsmasse anschließend chloriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmasse vor der Kohlenstoff-Chlorierung mit wenigstens einem Alkallmetallcarbonat, -sulfat, -sulfit, -pyrosulfat, -thlosulfat, -hydroxyd, -oxyd, -oxalat, -phosphat, -nltrit, -borat, -blcarbonat oder -nltrat gemischt wird.
DE2651072A 1975-11-12 1976-11-09 Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid durch Kohlenstoff-Chlorierung Expired DE2651072C2 (de)

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MX (1) MX4319E (de)
ZA (1) ZA766697B (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2422723B1 (fr) * 1978-04-11 1985-06-21 Toth Aluminum Corp Procede de carbo-chloration de minerais kaolinitiques
US4284607A (en) * 1979-09-10 1981-08-18 Aluminum Company Of America Chlorination of aluminous materials using preselected solid reducing agents
US4514373A (en) * 1983-12-06 1985-04-30 Toth Aluminum Corporation Purification of aluminum chloride
US4565674A (en) * 1984-02-10 1986-01-21 Washington Research Foundation Alumina chlorination
US4699770A (en) * 1984-11-28 1987-10-13 David Weston Production of a purified alumina-silica product and substantially pure aluminum chloride from bauxites, bauxitic clays, kaolinitic clays and mixtures thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US702943A (en) * 1901-10-21 1902-06-24 Robert Mcknight Art of treating ores containing silica or silicates.
US1268015A (en) * 1917-06-15 1918-05-28 Gulf Refining Co Process of making aluminum chlorid.
US1392044A (en) * 1917-11-26 1921-09-27 Harold S Booth Process of recovering an element capable of forming a haloid from ores, minerals, &c., containing the same
US1509605A (en) * 1923-10-05 1924-09-23 Ralph H Mckee Process of making aluminum chloride
US2084289A (en) * 1936-09-17 1937-06-15 Gulf Oil Corp Process of making aluminum chloride
US2239880A (en) * 1937-01-14 1941-04-29 Philadelphia Quartz Co Manufacture of silicates
US2823098A (en) * 1954-05-28 1958-02-11 Pennsalt Chemicals Corp Production of silicates
US3816093A (en) * 1970-05-28 1974-06-11 Ethyl Corp Halogenating method of reducing iron and titanium content of alumina-silica ore
HU167973B (en) * 1973-09-28 1976-01-28 Veszpremi Vegyipari Egyetem Process for producing anhydrous aluminium trichloride from aluminium containing raw materials
GB1565200A (en) * 1976-01-06 1980-04-16 Post Office Switching circuit

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Publication number Publication date
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