DE2754289A1 - Verfahren zum aufschliessen von diaspor und/oder goethit und/oder feindispersen haematit enthaltenden bauxiten - Google Patents
Verfahren zum aufschliessen von diaspor und/oder goethit und/oder feindispersen haematit enthaltenden bauxitenInfo
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2754283
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Girozentral«, München)
P 1 018
zur Patentanmeldung
ALUMINIUMIPAßl TERVEztf US ΕΚΤΑΤΟ INTEZET
Budapest, Ungarn
und
ALMASFÜZITO'i TIMi1OLDGYAE
Almasfüzito', Ungarn
betreffend
Verfahren zum Aufschließen von Diaspor und/oder
Goethit und/oder feindispersen Hämatit enthaltenden Bauxiten
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Aufschließen
von Diaspor und/oder Goethit und/oder feindispersen Hämatit
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-r
enthaltenden Bauxiten nach der Bayer-Verfahrenstechnik.
Bekanntlich wird die Wirtschaftlichkeit des Bayer-Verfahrens durch die aus dem Bauxit gewonnene Aluminiuinoxydmenge
(Aluminiumoxyd- beziehungsweise Tonerdeausbeute) und die
Abtrennbarkeit des gebildeten Rotschlammes grundlegend beeinflußt. Beim Aufarbeiten von Diaspor enthaltenden Bauxiten
erfolgt das vollständige Lösen des im Diaspormineral gebundenen Aluminiumoxydgehaltes (AlgCU-Gehaltes) in der
zum Aufschluß verwendeten Natriumaluminatlösung unter Schwierigkeiten und es kann im allgemeinen nur bei höheren
Aufschlußtemperaturen, üblicherweise von 240 bis 260°C, unter Zugabe von gebranntem Kalk und in einer Lösung, welche
ein höheres kaustisches Molverhältnis als das zum Lösen von Böhmit enthaltenden Bauxiten erforderliche aufweist,
zustandegebracht werden. Dabei bedeutet das kaustische Molverhältnis den Quotienten der in der Lösung vorliegenden
Molzahlen von kaustischem Natriumoxyd (Na^O) und Aluminiumoxyd (AIgO,), wobei der kaustische Natriumoxydgehalt
(NapO-Gehalt) den an Aluminium gebundenen und in Form von
Natriumhydroxyd (NaOH) vorliegenden Natriumgehalt (also NaAlOp + NaOH) der Lösung als Natriumoxyd (NapO) ausgedrückt
ist.
Beim Aufarbeiten von Goethit enthaltenden Bauxiten ist es nachteilig, daß der dem Goethit gitter durch isomorphe
Vertretung einverleibte Aluminiumgehalt nicht gewonnen werden kann und der beim Aufarbeiten von Goethit enthaltenden
Bauxiten gebildete Rotschlamm nur schwer abgetrennt werden kann. Ähnliche Abtrennungsprobleme treten auch beim Aufarbeiten
von Bauxiten, die Hämatit in feindisperser Form enthalten, auf. Diese Schwierigkeiten können durch Umwandeln
des Goethites zu Hämatit beziehungsweise durch Umkristallisieren des feindispersen Hämatites behoben werden.
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Ein allgemein verbreitetes Verfahren Leim Aufarbeiten von Diaspor enthaltenden Bauxiten ist die Zugabe von gebranntem
Kalk (Caloiumoxyd) zur Förderung des Lösens des Diaspors. Der gebrannte Kalk wird im allgemeinen in fester Form gleichzeitig
mit dem Bauxitschlamm einer Zerkleinerungsvorrichtung zugeführt. Eine moderne Lösung stellt das Verfahren der
französischen Patentschrift 1 280 009> nach welcher der gebrannte Kalk in Mengen von 2,5 bis 6 Gew.-%, bezogen auf
das Trockengewicht des Bauxites, in der Weise vorbereitet wird, daß die ganze Menge des gemahlenen Materiales eine
Korngröße unter 0,04 mm und 40% derselben eine Korngröße unter 0,01 mm aufweist, dar. So wird die Suspendierungswirkung
des gebrannten Kalkes beziehungsweise des gelöschten Kalkes erhöht.
Zahlreiche Schrifttumsstellen betreffen das Aufarbeiten von Goethit enthaltenden Bauxiten beziehungsweise das Umwandeln
des Goethites zu Hämatit. Nach der US-Patentschrift 3 737 514· wird die Umwandlung des Goethites zu
Hämatit ebenfalls in Gegenwart einer Calciumverbindung beim Aufschluß durchgeführt, wobei sich die Titanverbindungen
des Bauxites zu Calciumtitanat umwandeln. Dieses Verfahren kann jedoch nur 2-stufig durchgeführt werden,
und zwar die erste Stufe bei 280 bis 35O0C und die zweite
Stufe bei 200 bis 35O0C.
Es ist klar, daß demgegenüber diejenigen Verfahren, bei welchen der Aufschluß in 1 Stufe und bei wesentlich
niedrigeren Temperaturen, zum Beispiel bei 230 bis 250°Cj
zustandegebracht wird, einen wesentlichen Fortschritt darstellen. Diese Verfahren erfordern Zusatzstoffe, welche
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die Umwandlung von Goethit zu Hämatit katalysieren. Nach
der britischen Patentschrift 1 382 930 wird als Katalysator neben Calciumoxyd auch Kochsalz und nach der
US-Patentschrift 3 944· 648 neben Calciumoxyd ein Sulfationen enthaltender Katalysator verwendet. In der deutschen Offenlegungsschrift
25 58 411 werden als Katalysator Mg-
und/oder Mn+ - und/oder Pe+ -Ionen enthaltende Verbindungen
zusammen mit gebranntem Kalk verwendet. Biese Katalysatormaterialien setzen die zur Umwandlung des
Goethites zu Hämatit erforderliche Aufschlußtemperatur beziehungsweise
MindestZeitdauer wesentlich herab.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Behebung
der Nachteile des Standes der Technik ein besseres und einfaches Verfahren zum Aufschließen von Diaspor und/oder
Goethit und/oder feindispersen Hämatit enthaltenden Bauxiten unter Verwendung eines leicht zugänglichen und mit wenig
Aufwand verbundenen Katalysators, bei welchem sowohl bei
Förderung der Umwandlung von Goethit zu Hämatit als auch bei Erreichung eines vollständigeren und rascheren Lösens
des Diaspors der Aufschlußvorgang beschleunigt und die Aluminiumoxydausbeute erhöht sowie die Piltrierbarkeit des
Rotschlammes verbessert ist, zu schaffen. .
Sas Obige wurde überraschenderweise durch die Erfindung erreicht.
Die Erfindung beruht auf der Peststellung, daß die Umwandlung
von Goethit zu Hämatit und das Lösen des Diaspors nach einem im wesentlichen identischen Reaktionsmechanismus
unter Bildung eines Zwischenproduktes vom Hydrogranattyp der allgemeinen Formel
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A für Ca+2- und/oder Mg+2- und/oder Mn+2-
und/oder Fe+ -Ionen steht,
B Al+*- und/oder Fe+*- und/oder Cr+*-Ionen
bedeutet und
x 0 bis 3 ist,
erfolgt.
erfolgt.
Wenn nun diese Zwischenproduktverbindung im voraus hergestellt
und so in das System eingeführt wird, dann übt sie im Laufe des Aufschlusses eine katalytische Wirkung aus.
Dagegen geht die Bildung der Verbindung vom Hydrogranattyp im System bei den bekannten Verfahren nicht unter so vorteilhaften
Bedingungen, sondern gehindert vor sich. Die Bildung von eine vorteilhafte Zusammensetzung aufweisenden
Hydrogranaten wird nämlich im Laufe der bekannten Bayer-Verfahrenstechnik bei Temperaturen unter 100°C durch
den hohen Aluminiumoxydgehalt und den niedrigen Siliciumdioxydgehalt der Aufschlußlauge verhindert, während bei
Temperaturen über 10O0Cj und zwar auch bei der Aufschlußtemperatur,
die Bildung von verschiedenen Calciumverbindungen [wie 3 CaO . Al3O5 . 6 H3O, CaTiO, und Ca5(PO^)2] die Bildung
von Hydrogranaten hindert. Diese letzteren Calciumverbindungen vermindern die Menge der HydrogranatZwischenphase,
welche zur Umwandlung des Goethites sowie zum Lösen dee
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£r-
Diaspors erfordern eh. ist, beziehungsweise ermöglichen
den Ablauf dieses Vorganges nur bei Anwendung eines höheren Kalküberschusses bei höheren Temperaturen und während einer
längeren Zeitdauer.
Sie Rolle der Hydrogranatzwischenphase im Verfahren
besteht darin, daß diese in Wechselwirkung mit dem Goethit beziehungsweise dem Diaspor die Zersetzung dieser Minerale
und dann infolge ihrer mobilen Struktur das Lösen des Aluminium- beziehungsweise Eisengehaltes in Form von
3-wertigen Ionen, die vorübergehend dem Hydrogranat einverleibt werden, ermöglicht. Die gelösten Fe+^-Ionen kristallisieren
in Form von Hämatit, während die Al+^-Ionen gelöst
bleiben. Sie Eigenschaften des Hydrogranates können durch
bewußte Variierung der Zusammensetzung und der Morphologie beeinflußt werden.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Aufschließen von Siaspor und/oder Goethit und/oder feindispersen
Hämatit enthaltenden Bauxiten nach der Bayer-Verfahrenstechnik zur Beschleunigung des Aufschlußvorganges und Erhöhung
der Aluminiumoxydausbeute sowie gegebenenfalls Umwandlung des Goethites zu Hämatit und Umkristallisieren
des feindispersen Hämatites durch Behandeln des Bauxites
bei einer Temperatur von 180 bis 3000C mit einer Aluminatlauge
mit einer Konzentration von 80 bis 300 g g unter Verwendung eines, gegebenenfalls Calcium und
Mg+2- und/oder Mn+- und/oder Fe+ -Ionen enthaltenden,
Zusatzes, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als Katalysatorzusatz ein Hydrogranatkatalysator der allgemeinen
formel
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40
Λ Λ ^
A für Ga+- und/oder Mg+- und/oder Mn+ und/oder
Fe+ -Ionen steht,
B Al+- und/oder Fe+*- und/oder Cr+*-Ionen
bedeutet und
χ 0 bis 3» vorzugsweise 1 oder 2, ist,
verwendet wird.
Der Zusatz des Hydrogranatkatalysators zum System kann in getrennt hergestellter Form oder durch Herstellung desselben
im System bei einer Temperatur bis zu etwa 100 C erfolgen. Auch im letzteren Fall erfolgt jedoch der Hydrogranatkatalysatorzusatz
im voraus, das heißt vor dem Aufschluß bei Temperaturen von 180 bis 3000C. Bevorzugt ist
die erste Alternative.
Der Zusatz des Hydrogranatkatalysators wird der Zusammensetzung des Bauxites und der Bindungsstärke des im
Bauxit vorliegenden Goethites oder feindispersen Hämatites entsprechend gewählt.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den erheblichen technischen I1 ortschritt mit sich, daß durch es mit einem
unter Zuhilfenahme nur von gebranntem Kalk herstellbaren neuen Hydrogranatkatalysator ohne wesentliche Abänderung
der Verfahrenstechnik sowohl die Umwandlung von Goethit zu Hämatit als auch ein vollständigeres und rascheres Lösen
des Diaspora ermöglicht ist. Die Wirkung des erfindungsgemäß verwendeten Hydrogranatkatalysators erreicht und
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übertrifft im allgemeinen sogar die der bisher als am
günstigsten angesehenen Katalysatoren, wobei das Verfahren im Vergleich zu den bekannten Verfahren in der Praxis einfacher
und mit weniger Aufwand verwirklicht werden kann. Die Anschaffung, der Transport und die Zugabe von anderen
Katalysatormaterialien erübrigt sich, wodurch die Betriebskosten vermindert sind. Die Herstellung des erfindungsgemäß
verwendeten Hydrogranatkatalysators kann im zur Sicherstellung der entsprechenden Reaktionsfähigkeit des Kalkes
ohnehin erforderlichen Kalklöschverfahren, das heißt ohne Einschalten eines besonderen Arbeitsganges bewerkstelligt
werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere gegenüber den mit gebranntem Kalk
als Zusatz durchgeführten bekannten Verfahren, besteht darin, daß das Molverhältnis nach dem Aufschluß um etwa 0,1 vermindert
werden kann, wodurch die Bauxitmenge, welche je Aufschlußlaugenvolumen eingewogen werden kann, um 10 bis 15%
erhöht und dementsprechend der mit dem Aufschluß verbundene
Aufwand vermindert werden kann.
Vorzugsweise wird der Hydrogranatkatalysator in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht
des Bauxites, verwendet.
Ferner wird vorzugsweise als Hydrogranatkatalysator ein solcher, bei dem A zumindest zu einem großen Teil
Ca+ -Ionen bedeutet, verwendet.
Besonders bevorzugt ist es, als Hydrogranatkatalysator einen solchen, bei welchem A für Ca+ -Ionen steht und B
Al+^-Ionen und zum Teil Fe+*-Ionen bedeutet, zu verwenden.
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Der erfindungsgemäß verwendete Hydrogranatkatalysator übt seine vorteilhafte Wirkung auch in Gegenwart von
Calciumoxyd oder Calciumoxyd enthaltenden Verbindungen aus.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird als Hydrogranatkatalysator ein solcher, welcher durch Umsetzen von Rotschlamm und gelöschtem
Kalk [Ca(OH)^I hergestellt worden ist, verwendet. Dabei kann zweckmäßigerweise der Hydrogranatkatalysator
bei Verwendung einer Menge von 5 bis 4 Ilol Calciumoxyd in
Form von gebranntem Kalk je ilol Siliciumdioxyd aus dem Kotschlamm im gegebenen Tonerdebetrieb hergestellt worden
sein. Die Einführung eines Produktes, welches durch die Behandlung des Rotschlammes gewonnen worden ist, in den Aufschluß
ist eine besonders überraschende Maßnahme, da eine Zurückführung des sonst nur als Ballaststoff angesehenen
Hydrogranat enthaltenden Rotschlammes nur durch die überraschende Katalysatorwirkung des ersteren begründet ist.
Im Falle, daß der Hydrogranatkatalysator ein eisenhaltiger Hydrogranatkatalysator ist, kann dieser auch beim
Löschen des gebrannten Kalkes hergestellt worden sein. So wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens als Hydrogranatkatalysator ein solcher, welcher durch Löschen von gebranntem Kalk
(CaO) in Aluminatlauge (zum Beispiel Aufschlußlauge) in der
Weise hergestellt worden ist, daß gleichzeitig auch 20 bis 100 Gew.-% Rotschlamm, bezogen auf den gebrannten
Kalk zugesetzt worden sind, verwendet. In diesem Falle entsteht infolge des höheren Molverhältnisses der Lösung
ein eisenhaltiger Hydrogranat, welcher eine besonders vorteilhafte katalytische Wirkung ausübt. Er hat die allgemeine
Formel
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worin
x O bis 3, vorzugsweise 1 oder 2, ist.
Nach einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Hydrogranatkatalysator
ein solcher, welcher durch Löschen von gebranntem Kalk in Aluminatlauge (zum Beispiel Aufschlußlauge) in der Weise
hergestellt worden ist, daß gleichzeitig auch 20 bis 200 Gew.-$ gemahlener Bauxit, zweckmäßig aus dem aufzuarbeitenden Erz, bezogen auf den gebrannten Kalk, zugesetzt worden sind, verwendet.
Nach einer Abwandlung der letztgenannten AusführunGS-form des erfindungsgemäßen Verfahrene wird als Hydrogranatkatalysator ein solcher, welcher durch Löschen von gebranntem Kalk mit entkieseltem Schlamm von aufzuschließendem Bauxit in Aufschlußlauge von der Entkieselungsvorrichtung in solcher Menge, dad sein Festetoffgehalt
20 bis 200 Gew.-#, bezogen auf den gebrannten Kalk, beträgt, hergestellt worden ist, verwendet.
In den beiden letzteren Fällen löst sich der Kaolinit-.gehalt des Bauxites bei einer Temperatur, von 90 bis 10O0C
und es bildet sich mittels des Calciumhydroxydes ein
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4k
solcher Hydrogranat, welcher eine entsprechende Zusammensetzung
aufweist und ebenfalls eine gute liatdLyüsche Wirkung hat.
Eine teilweise Vertretung der Al+^-Ionen durch
Fe+ -Ionen kann nämlich durch ein Mengenverhältnis des gebrannten
Kalkes zum Rotschlamm beziehungsweise Bauxit von 1 : 1 bis 5 · 1 sichergestellt werden. Ein Fe+ -Ionen enthaltender
Hydrogranat hat wie bereits erwähnt Eigenschaften, welche die Katalyse des Vorganges besonders begünstigen.
Die vorhandenen Fe+ -Ionen ersetzen, in diesem Fall 10 bis
50% der Aluminiumionen. Der so hergestellte Katalysator
wird vorzugsweise dem zu mahlenden Baudtschlamm zugesetzt.
Es ist erfindungsgemäß auch möglich, einen im Laufe des Entkieselungsvorganges hergestellten Hydrogranatkatalysator
zu verwenden. Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird daher als Hydroeranatkatajysatar
ein solcher, welcher im Laufe des Entkiaselungsvorganges vor den Aufschluß
in der Weise hergestellt warden ist, daß zum lösen, des KaoUnites beza&oungsweise
Abtrennen des Ifetrpiiimfli^min-iimVyri-prgiiiVstgs der gelöschte
Kalk in Aluminatlauge in dem Zeitpunkt dem, vorzugsweise
auf etwa 1000G gehaltenen, Schlamm von aufzuschließendem
Bauxit in Aufschlußlauge zugesetzt worden ist, in welchem der Gehalt an gelöstem Siliciumdioxyd den höchsten Wert
erreichte, verwendet. So kann der eisenhaltige Hydrogranatkatalysator mit gutem Wirkungsgrad im System hergestellt
worden sein. Aus praktischen Gesichtspunkten ist es von Vorteil, im Gegensatz zu den bekannten Verfahren
den gebrannten Kalk nicht im festen Zustand einzusetzen, sondern nach vorhergehendem Löschen in einer Laugelösung
und gegebenenfalls Aktivieren durch mechanische Behandlung zur Herstellung des Hydrogranates zu verwenden.
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V/SA289 4*
Nach einer noch weiteren zweckmäßigen Ausführungsfori
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Hydrogranatkatalysator ein solcher, bei dessen Herstellung gleichzeitig
auch 1 oder mehr Mg+ -Ionen und/oder Mn+ -Ionen
und/oder Fe+ -Ionen enthaltende Verbindung(en) und/oder
Erz(e) zugesetzt worden sind, verwendet. So können zur Abänderung der Zusammensetzung des Hydrogranates gleichzeitig
gebrannter Dolomit und Fe+ - beziehungsweise Wn+ -Ionen enthaltende Verbindungen oder Erze bei der
Herstellung des Hydrogranates zugesetzt worden sein. Vorzugsweise werden die Mg+ -Ionen, Mn+ -Ionen beziehungsweise
Fe+ -Ionen in einer Menge von 15 bis 35 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht des eingeführten Calciumoxydes, verwendet.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden nicht als Beschränkung aufzufassenden Beispiele näher erläutert.
Eb wurde von einem ungarischen Bauxit (von Halimba) der in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung
ausgegangen.
- 13 809823/0944
- 13 Tabelle
Chemische Zusa~ | -jnensetzung | Al2O3 | Mineralogische Zusammensetzung | 34,5 Gew.-96 |
Fe2O3 | 22,7 Gew.-% | Al2O3 | im Eöhmitteil | 11,2 Gew.-% |
Al2O3 | 51,3 Gew.-% | Al2O3 | im HydrargilJ.itteil | Spuren |
SiO2 | 5,7 Ge\*.-% | Al2O3 | im Diasporteil | ^■,8 Gew.-% |
TiO2 | 2,9 Gew.-% | Al2O3 | im Kaolinitteil | 0,4 Gew.-% |
CaO | 0,6 Gew.-% | Al2O3 | im Goethitteil | 0,3 Gew.-% |
MgO | 0,3 Gew.-% | im Hämatitteil | ||
Glühverlust | 16,2 Gew.-% | SiO2 | 5,6 Gew.-% | |
SiO2 | im Kaolinitteil | 0,1 Gew.-% | ||
Fe2O3 | im Quarzteil | 18,6 Gew.-% | ||
Fe2O3 | im Hämatitteil | 4,1 Gew.-% | ||
TiO2 | im Goethitteil | 0,9 Gew.-% | ||
TiO2 | im Rutilteil | 2,0 Gew.-% | ||
im Anatasteil | ||||
r/54289
- vt -
Dieser Bauxit wurde 1 Stunde lang bei 2400C aufgeschlossen.
Die AufschluBlauge hatte einen kaustischen Natriuxaoxydgehalt
von 22$ g/l Na2Ok und ein Molverhältnis von 3,4.
Nach dem Aufschluß war das Molverhältnis der Aufschlußlauge auf 1,32 verringert. Die Ergebnisse dieses Versuches
sind in der beiliegenden Figur 1 veranschaulicht. Auf ihrer Ordinate ist der Wirkungsgrad der Umwandlung von
Goethit zu Hämatit jn Prozenten um auf ihrer Abszisse der
CaO-Gehalt des gebildeten Rotschlammes in Gewichtsprozenten
aufgetragen. Die Kurve 1 veranschaulicht die Ergebnisse eines Aufschlusses nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren in Gegenwart eines im voraus aus Rotschlamm hergestellten Hydrogranatkatalysators. Die Zusammensetzung
des als Katalysator verwendeten Hydrogranates ist in der folgenden (Tabelle 2 zusammengestellt.
Al2O3 | Tabelle 2 | SiO2 | TiO2 | Glühveclust | CaO | Na2O | |
13,7 Ga*# | 10,6 Gevi-% | 4,0 GeMr$ | 15,7 Gew-% | 22,1 Gew.-% | 2,9 Gevt-% I |
||
Fe2O3 | |||||||
28)iBGew.-% | |||||||
Die Kurve 2 zeigt die Ergebnisse eines Aufschlusses in Gegenwart von gebranntem Kalk (Calciumoxyd) + 5 g/l Natriumsulfat
nach dem Stand der Technik als Vergleichsversuch.
Aus dem Vergleich der Kurven der beiden Versuche geht hervor, daß bei Verwendung eines Hydrogranatkatalysators
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wirkstoffmenge, ausgedrückt als Calciumoxydmenge, auf 30 bis 60%
der beim Verfahren des Standes der Technik vermindert werden kann (statt 8 bis 9 Gew.-% nur 4 bis 5 Gew.-%).
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Z754289
-ys -
Es wurden auch die Zusammensetzungen der erhaltenen Rotschlämme und die erhaltenen Aluminiumoxydausbeuten
bei beiden Versuchen ermittelt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengestellt.
- 16 -
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- 16 -
Zusatz | Fe2O3 | Al | 2°3 | 12 | Zusammensetzung des | TiO2 | Rotschiammes | Na2O | -% | Glühvsdust | Al2O,- | ,6% | |
Hydrogranat | 47,2 G~w.-% | 13,2 | Gew.-% | n· | SiO2 | 5,7Gew*-% | CaO | 7,9 Ge^. | 7,6 Gew-% | 5,2 Ge.v-% | -Ausbeute | ,4% | |
CaO + Na2SOjJ, ι |
47,3 Ge** | 14,6 | Gev.-% | ,0 Gew-% | 5,6 Ger.r-% | 4,7 Gew.-% | 7,4 Ge-,-% | 87 | |||||
η | 9 GevÄ-% | 5,1 Gsv>% | 86 | ||||||||||
O (O OO K)
-V
tv (J-
Aus der obigen Tabelle 3 geht hervor, daß das erfindungsgemäße
Verfahren auch hinsichtlich der Aluminiuxoxydausbeute
besser als das Verfahren des Standes der Technik ist.
Als Ausgangsmaterial diente der im Beispiel 1 verwendeüu
Bauxit, der Aufschluß wurde jedoch bei 235°C unter ständiger
Zugabe von Ilydrogranat beziehungsweise gebranntem Kalk
(Oalciumoxyd) + 5 g/l Natriumsulfat vorgenommen. Der Iiydrogranatkatalysator
ist beim Löschen von gebranntem Kalk, beispielsweise mit verdünnter Lauge, in Gegenwart von Rotschi
anun in der Weise hergestellt worden, daß das Gewichtsverhältnis des gebrannten Kalkes zum Trockengewicht des
Rotschlammes 1 : 1 betrug. Die chemische Zusammensetzung
des so erhaltenen Katalysators ist in der folgenden Tabelle 4 zusammengestellt.
Fe2O3 | Al2O5 | SiO2 | TiO2 | CaO | Na2O | GÜIVCxjlLo |
12,6 Geu-# | 18,2Qw.^ | 4>3 Gcw.-# | 1,8 GcvM-% | 55,6 Gcw.-% | 2,1 Gav.-% | 22,5 Clv/,-..■ |
Der Wirkungsgrad der Umwandlung von Goethit zu Hämatit
vrurde als Funktion der Aufschlußdauer untersucht. Die Ergebnisse sind in der beiliegenden Figur 2 dargestellt.
Auf ihrer Ordinate ist der Wirkungsgrad der Umwandlung von Goethit zu Hämatit in Prozenten und auf ihrer Abszisse
die Aufschlußdauer in Minuten aufgetragen. Die Kurve 4 veranschaulicht die Ergebnisse eines Aufschlusses nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren in Gegenwart des Hydrogranat-
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- 18 -
katalysators, also die Wirkung des Hydrogranatkatalysators
und die Kurve 3 zeigt die Ergebnisse des Aufschlusses in
Gegenwart von Calciumoxid + 5 g/l Natriumsulfat nach dem
Stand der Technik als Vergleichsversuch. Gemäß diesen Kurven
erfolgte trotz des niedrigeren Calciumoxydgehaltes (5»2 Gew.-%)
des gebildeten Hotschlammes bei Verwendung des Hydrogranatkatalysators nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in
ersteren Fall gegenüber dem Calciumoxydgehalt (6,2 Gew.-^)
des gebildeten Rotschlammes beim Verfahren des Standes der Technik im letzteren Fall die Umwandlung von Goethit zu
Hämatit im ersteren Fall während 40 Minuten mit einem günstigen Wükungsgrad, während im Gegensatz dazu der Unwandlungsgrad
im letzteren Fall, das heißt im Vergleichsversuch vernachlässigbar
gering war.
Es wurden auch die Zusammensetzungen der erhaltenen Rotschlämme und die erhaltenen Aluminiumoxydausbeuten bei
beiden Versuchen ermittelt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 zusammengestellt.
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- 19 Tabelle 5
Zusatz | Zusammensetzung des Rotcchlamnies | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | TiO2 | CaO | Na2O | Glüh,erlust | Al2O3- -AtBbeute |
|
UJ O co QO ro Ca> |
Hydrogranat | 44,1 Gevi-% | 13,7 Gew.-% | 12,1 Gew.-% | 5,3 Gew.-% | 5,2 Gew.-% | 7,4 Gev.-% | 5,9 Gen-% | 86,3% | |
CaO + Na2SO4 | 45,4 Gevt-% | 14,6 Gew.-% | 11,8 Gew.-% | 5,4 Gew.-% | 6,4 Gew.-% | 7,5 Gew.-% | 8,0 Ge-A-% | 85,1% |
•»-«τ-
Aus der obigen Tabelle 5 geht hervor, daß die Aluminiumoxydausbeute
des Aufschlusses beim Versuch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren um 1,2% besser war als beim
Vergleichsversuch nach dem Stand der Technik, und zwar infolge
der Umwandlung von Goethit zu Kämatit. Ferner war im ersteren Fall die Absetzbarkeit des Rotschlammes um
28% besser als im letzteren Fall, das heißt die Kapazität der Absetzvorrichtung war um diesen Prozentsatz erhöht.
Diese bedeutende Verbesserung des Absetzens wurde dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß nicht nur die Umwandlung von
Goethit zu Hämatit, sondern auch das Umkristallisieren des Hämatitgehaltes des Bauxites erfolgte.
Es wurde von einem ungarischen Bauxit mit höherem Goethitgehalt (von Iszkaszentgyörgy) der in der folgenden
Tabelle 6 angegebenen Zusammensetzung ausgegangen.
- 21 -
809823/0944
- 2Τ -
Chemische Zusammensetzung |
18 | ,8 | Gew.-% | Al2O3 | iu | Mineralogische Zusammensetzung |
26,1 | Gew.-% |
Fe2O3 | 49 | ,6 | Gew.-% | Al2O3 | im | Hydrargillitteil 12,8 | 0,4 | Gew.-% |
Al2O3 | 8 | ,2 | Gew.-% | Al2O3 | im | Böhmitteil | 0,8 | Gew.-% |
SiO2 | 2 | ,4 | Gew.-% | Al2O3 | im | Diasporteil | 0,6 | Gew.-% |
TiO2 | 1 | ,7 | Gew.-% | Al2O3 | im | Goethitteil | 8,9 | Gew.-% |
CaO | 0 | ,9 | Gew.-% | Al2O3 | im | Hämatitteil | 12,8 | Gew.-% |
MgO | Fe2O3 | im | Kaolinitteil | 6,0 | Gew.-% | |||
Fe2O3 | im | Hämatitteil | 1,8 | Gew.-% | ||||
TiO2 | im | Goethitteil | 0,6 | Gew.-% | ||||
TiO2 | im | Anatasteil | 0,4 | Gew.-% | ||||
CaO | im | Rutilteil | 1,3 | Gew.-% | ||||
CaO | im | Kalkspatteil | Gew.-% | |||||
Dolomitteil |
Dieser Bauxit wurde bei 235°C unter Zugabe eines Hydrogranatkatalysators
beziehungsweise von Calciumoxyd + 5 g/l Natriumsulfat aufgeschlossen. Als Hydrogranatkatalysator
wurde ein Hydrogranat, welcher beim Löschen von gebranntem Kalk, und zwar durch Behandeln eines Gemisches
von gebranntem Kalk (Calciumoxyd) und Hotschlamm im Gewichteverhältnis von 1 : 1 mit einer Aluminatlauge,
deren kaustischer Natriumoxydgehalt 140 g/l Na2O war und
deren Molverhältnis 3,5 betrug, hergestellt worden ist, verwendet. Die chemische Zusammensetzung des so erhaltenen
Hydrogranatkatalysators ist in der folgenden Tabelle 7 zusammengestellt.
809823/0944
- 22 -
Ü754289
Al2O3 | SiO2 | JS - 2έ - Tabelle |
j Na2O | |
Fe2O3 | 18,2 Gew.-% | -%J2,1 Ge^-i | ||
12,6Gew^ | TiO2 | |||
1,6 G*..* | ||||
2 | ||||
&!22,1 Gö/.-% 1 |
||||
j CaO | ||||
j 35,0 Ge* | ||||
Im Kristallgitter des Hydrograaates waren 10% der Al ^-Ionen
durch Pe ^-Ionen vertreten. Der so hergestellte Katalysator
wurde in einer solchen Menge dem aufzuschließenden Bauxit zugesetzt, daß nach dem Aufschluß der Calciunoxydgehalt
des gebildeten Rotschlammes etwa 8 Gew.-% betrug. Es wurde auch ein Vergleichsversuch nach dem Stand der Technik mit
einer die identische Menge gebrannten Kalk (Calciumoxyd) und 5 g/l Natriumsulfat enthaltenden .Aufschlußlauge durchgeführt. Die Zusammensetzung der Aufschlußlauge war genauso
wie in den Beispielen 1 und 2.
Die Ergebnisse sind in der beiliegenden Figur 3 an Hand
des Wirkungsgrades der Umwandlung von Goethit zu Hämatit
als Funktion der Aufschlußdauer dargestellt. Auf der Ordinate der Figur 3 ist nämlich der Wirkungsgrad der Umwandlung von
Goethit zu Hämatit in Prozenten und auf ihrer Abszisse die Aufschlußdauer in Minuten aufgetragen. Die Kurve 6 veranschaulicht
die Ergebnisse eines Aufschlusses nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Gegenwart des Hydrogranatkatalysators
und die Kurve 5 zeigt die Ergebnisse des Aufschlusses des Vergleichsversuches in Gegenwart von Calciumoxyd
+ 5 g/l Natriumsulfat. Gemäß diesen Kurven wurde mit
dem Hydrogranatkatalysator während 30 Minuten eine mehr als 80%-ige Umwandlung des Goethites zu Hämatit erzielt
(Kurve 6), während im Vergleichsversuch während derselben
Zeitdauer nur eine knapp 40%-ige Umwandlung des Goethites
zu Hämatit erreicht wurde (Kurve 5)·
- 23 -809823/0944
Es wurden auch die Zusammensetzungen der erhaltenen Rotschlämme und die erhaltenen Aluzainiuinoxydausbeuten
bei beiden Versuchen ermittelt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 8 zusammengestellt.
- 24 -
809823/0944
Zusatz I |
Zusammensetzung des Hotschlammes | Pe2O3 | Al2O3 | SiO2 | TiO2 | CaO | Guihverlust | ^Ausbeute | |
0
C |
1Hydrogranat | 36,0 Gew.-% | 16,5 Gew.-% | 16,1 Gew.-% | 4,6 Gew.-% | 7,8 Gew.-% | 7,2 Gew.-% | 82,7% | |
O
K |
CaO + Na2SO^ | 35,8 Gew.-% | 18,7 Gew.-% | 15,8 Gew.-% | 4,4 Gew,-% | 8,0 Gew.-% | 9,1 Gew.-?ä | ||
Ci
C |
r/54289
Aus der obigen Tabelle 8 geht hervor, daß die Aluminiumoxydausbeute
des Aufschlusses beim Versuch nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren unter der Wirkung des Hydrogranatkatalysators
um 2,5% höher als beim Vergleichsversuch
nach dem Stand der Technik war. Der Ätznatronverlust war in beiden Fällen im Vergleich zum entsprechenden Aufschluß,
welcher ohne Zusatzmittel durchgeführt wurde, identisch um 12 Gew.-% vermindert. Die Absetzbarkeit des
Rotschlammes war infolge der Umwandlung von Goethit zu
Hämatit und der Vergrößerung der Hämatitkristalle um
35% erhöht. Diese Tatsache kam in den spezifischen Oberflächen der beiden Rotschlammproben, die 8,6 m^/g
(erfindungsgemäßer Versuch) beziehungsweise 18,1 m
(Vergleichsversuch) betrugen, zum Ausdruck.
Als Auegangsmaterial diente ein jamaicanischer Bauxit
der in der folgenden Tabelle 9 angegebenen Zusammensetzung.
- 26 -
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- 26 -
Chemische | 48 | ,2 | Gew.-% | Al2O3 | im | Mineralogische | 42V2 | Gow.-% |
19 | ,7 | Gew.-% | Al2O3 | im | Zus anraens e t zung | 0,5 | Gew.-Ji | |
2 | ,1 | Gew.-% | Al2O3 | im | Hydrargillitteil | 0,6 | Gew.-% | |
Zusammensetzung | 2 | .7 | Gew.-% | Al2O3 | im | Goethitteil | 0,1 | Gew.-Si |
Al2O3 | O | ,5 | Gew.-% | Al2O3 | im | Hämatitteil | 0,2 | Gew.-% |
Pe2O3 | O | ,4 | Gew.-% | Al2O3 | im | Chrandallitteil | 5,1 | Gew.-% |
SiO2 | GJühvedust 26 | ,1 | Gew.-% | Al2O3 | im | Lithioforitteil | 0,2 | Gew.-% |
TiO2 | Al2O3 | im | BÖhmitteil | 1,5 | Gew.-% | |||
PeO | Pe2O3 | im | Diasporteil | 0,4 | Gew.-% | |||
Mn3O4 | Pe2O3 | im | Kaolinitteil | 4,2 | Gew.-% | |||
Pe2O3 | im | Sideritteil | 15,1 | Gew.-% | ||||
SiO2 | im | Goethitteil | 0,5 | Gev,-% | ||||
SiO2 | im | Hämatitteil | 1,6 | Gew.-% | ||||
TiO2 | im | Quarzteil | 2,2 | Gew.-% | ||||
TiO2 | im | Kaolinitteil | 0,5 | Gew.-% | ||||
Anatasteil | ||||||||
Kutilteil | ||||||||
Dieser Bauxit enthielt neben Goethit auch feindispersen
Hämatit. Auf Grund der Berechnung aus den im fiöntgenbeugungsdiagramm
beziehungsweise Röntgendiffraktogramin gemessenen Halbwertbreiten war die durchschnittliche Korngröße
- 27 809823/0944
sowohl des Hämatites als auch des Goetiiites in Bauxit
14-0 bis 150 Ä. Der Ausgangsbauxit wurde bei 2400C während
einer Aufschlußdauer von 30 Minuten unter Zugabe von
Hydrogranat beziehungsweise von gebranntem Kalk (Calciumoxyd) behandelt.
Der Hydrogranatkatalysator zur Katalyse der Umwandlung
von Goethit zu Hämatit und zum Ulikristallisieren des
Hämatites ist beim Entkieselungsvorgang vor dem Aufschluß hergestellt worden. Die Herstellung ist so erfolgt, daß
der gebrannte Kalk mit einer beim Waschen des Aluminiumoxydhydrates (Tonerdehydrates) gewonnenen 40 g/l Na2O^.
enthaltenden Lauge gelöscht und nach einer mechanischen Aktivierung (durch Zentrifugalkraft herbeigeführte
Scherwirkung) einem vorher 3 Stunden lang auf etwa 1000C
gehaltenen Schlamm von Bauxit in Aufschlußlauge zugesetzt
worden ist. Der Gehalt an gelöstem Siliciumdioxyd erreichte nämlich zu diesem Zeitpunkt des 8 Stunden lang dauernden
Entkieselungsvorganges den höchsten Wert, nämlich 3 bis
4 g/l, bei welchem sich beim Mischen rasch und mit einem guten
Wirkungsgrad Hydrogranat bildet. Nach Beendigung des Entkieselungsvorganges wurde die Suspension bei 2400C aufgeschlossen.
Der Calciumoxydgehalt, bezogen auf das
Trockengewicht des Bauxites, betrug 2 Gew.-%.
Es wurde auch ein Vergleichsversuch nach dem Stand der Technik, bei welchem gebrannter Kalk in der üblichen Weise
nach der französischen Patentschrift 1 280 009 in feingemahlenem Zustand dem aufzuschließenden Bauxit zugesetzt
wurde, wobei auch in diesem Fall der Calciumoxydgehalt, bezogen auf das Trockengewicht des Bauxites, 2 Gew.-% war,
durchgeführt.
- 28 809823/09U
— «σ —
Die Ergebnisse der Aufschlüsse sind an Hand der in der
folgenden Tabelle 10 angegebenen Zusammensetzungen der erhaltenen beiden Rotschlämme und Aluminiumoxydausbeuten
veranschaulicht.
- 29 809823/09U
- 29 Tabelle 10
Zusatz | 59 | Fe | 2°3 | 7 | Zusammensetzung des | SiO2 | iotschlammes | TiO2 | 5 | CaO | GIiitrrerlust | Gew.-% | Al | ,8% | |
OO
O |
Hydrogranat | 58 | ,5 | Gew.-% | 8 | U2O3 | 6,0 Gew.-% | ,1 Gew.-% | 5 | ,8 Gew.-% | Il % | Gew.-% | ,0% | ||
9 8 2 3/0 | CaO | Λ | Gew.-% | ,7 Gew.-% | 5,8 Gew.-% | 8 | ,9 Gew.-% | ,9 Gew.-% | 5,3 | -Ajsbaite | |||||
,6 Gew.-% | 7 | 9^ | |||||||||||||
94 |
Obwohl die Umwandlung von Häaatit beim Vergleichsversuch
etwa 80%-ig war, war die Korngröße des im Rotschlamm zurückgebliebenen
Goethites und Ham at it es kaum erhöht, indem sie nur 150 bis 160 Ä erreichte. Die spezifische Oberfläche des
Rotschlammes war außerordentlich hoch, nämlich 30 ia/g
und dementsprechend war die Absetzbarkeit schlechter als bei den Rotschlämmen, welche aus viel Goethit enthaltenden
ungarischen oder jugoslawischen Bauxiten gewonnen wurden. Mit Hilfe des beim erfindungsgemäßen Aufschluß verwendeten
Hydrogranatkatalysators hingegen erfolgte nicht nur die Umwandlung des Goethites zu Hämatit fast vollständig
(zu 95%), sondern auch das Umkristallisieren des feindispersen Hämatites fand mit gutem Wirkungsgrad statt.
So war auch die Aluminiumoxydausbeute beim erfindungsgemäßen Aufschluß gegenüber dem nach dem Stand der Technik um
0,8% erhöht sowie die durchschnittliche Korngröße des Hämatitee im ersteren Fall auf 250 2 erhöht und die
spezifische Oberfläche des Rotschlaomes auf 12,2 m /g
vermindert. Die Verbesserung der Absetzbarkeit des beim erfindungsgemäßen Aufschluß erhaltenen Rotschlammes im
Vergleich zum Rotschlamm des Vergleichsversuches betrug 85%.
Als Ausgangsstoff diente ein Diaspor enthaltender Bauxit der in der folgenden Tabelle 11 angegebenen Zusammensetzung.
- 31 809823/0944
Chemische | 50 | Gew.-% | Al2O3 | im | Mineralogische | 50,0 | Gew.-?» |
0 | Gew.-% | Al2O3 | im | Zusammensetzung | 1,2 | Gew.-% | |
0 | Gew.-% | Al2O3 | im | Diasporteil | 0,5 | Gew.-% | |
Zusammensetzung | 2 | Gew.-% | Al2O3 | im | Chamositteil | 0,2 | Gew.-% |
Fe2O3 30, | 13 | Gew.-% | Al2O3 | im | Böhmitteil | 1,1 | Gew.-% |
Al2O3 53, | SiO2 | im | Kaolinitteil | 0,3 | Gew.-% | ||
SiO2 2, | SiO2 | im | Korundteil | 1,7 | Gew.-% | ||
TiO2 4, | TiO2 | im | Kaolinitteil | 0,2 | Gew.-% | ||
CaO 0, | TiO2 | im | Chaaositteil | 5,7 | Gew.-% | ||
TiO2 | im | Anatasteil | 0,3 | Gew.-% | |||
Fe2O3 | im | Ilmenitteil | 2,3 | Gew.-% | |||
Fe2O3 | im | Hutilteil | 1,0 | Gew.-% | |||
Fe2O3 | im | Chamositteil | 6,4 | Gew.-% | |||
Fe2O3 | im | Goethitteil | 17,1 | Gew.-% | |||
Fe2O3 | im | Hämatitteil | 5,7 | Gew.-% | |||
Maghemitteil | |||||||
Ilmenitteil | |||||||
Dieser Bauxit wurde 1 Stunde lang bei 250 C aufgeschlossen.
Zur Förderung des Lösens des Diaspors wurde der erfindungsgemäße Aufschluß in Gegenwart eines wie im Beispiel
3 beschrieben hergestellten Hydrogranatkatalysators durchgeführt. Es wurde auch ein Vergleichsversuch nach dem
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Verfahren der französischen Patentschrift 1 280 009 durchgeführt. Es wurden 3 bis 6 Gew.-% Calciumoxyd, bezogen auf
das Trockengewicht des Bauxites, zugesetzt.
Die Versuchsergebnisse sind in der beiliegenden Figur veranschaulicht. In dieser ist die Aluminiunoxydausbeute
als Funktion des in Form des Hydrogranates beziehungsweise gebrannten Kalkes eingebrachten Calciumoxydes dargestellt.
Auf ihrer Ordinate ist nämlich die Aluminiumoxydausbeute in Prozenten und auf ihrer Abszisse der
Calciumoxydgehalt in Gewichtsprozenten aufgetragen. Die Kurve 8 veranschaulicht die Ergebnisse eines mit dem
genannten Hydrogranatzusatz durchgeführten Aufschlusses
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die Kurve 7 zeigt die
Ergebnisse des Aufschlusses mit dem Zusatz von gebranntem Kalk nach dem genannten Stand der Technik. Aus der Figur 4
geht hervor, daß mit Hilfe des erfindungsgemäß verwendeten Hydrogranatkatalysators beim Aufbereiten eines gegebenen
Bauxites die Aluminiumoxydausbeute gegenüber dem Vergleichsversuch nach dem Stand der Technik unter sonst identischen
Bedingungen um bis zu 5% erhöht werden konnte.
Es wurden auch die Zusammensetzungen der erhaltenen Rotschlämme und Aluminiumoxydausbeuten bei beiden Versuchen
jeweils beim Einbringen von 5 Gew.-% Calciumoxyd (beim erfinduugsgemäßen Aufschluß in Form des Hydrogranat
katalysators und beim Vergleichsversuch als gebrannter
Kalk) ermittelt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 12 zusammengestellt.
- 33 809823/0944
CVJ | |
I | Q) |
KN | (H O |
I | Tat |
"cm ί
to
ω
0)
N
-P
0)
4->
C\J
•H
EH
EH
O
O
O
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OJ
O
O
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CO
O
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0) O
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O CN CN
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*8. C3N
00
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LfN
4-
οό"
OJ
Q)
Q)
et KN
LTN
O O z/b4289
9 8 2 3 / O 9 U
^/54289
Auch aus der obigen Tabelle 12 goht hervor, daß dio
Aluminiumoxydausbeute beiia erfindungsgemäßen Verfalircm
besser (im betrachteten Fall um 4»9%) war. als beim
Verfahren des Standes der Technik. JTeraor war das Molvorhält
nis nach, dem Aufschluß im erst er on ITaIl (1,55) C°oc
über dem im letzteren fall O »65) um 0,12 vermindert.
Es wurde wie im Beispiel 3 beschrieben gearbeitet, J
doch mit dem Unterschied, daß als Hydrogranatkatalysator
ein solcher, bei dessen Herstellung dem Gemisch aus gebranntem Kalk (Calciumoxid) und Rotschlsaa gleichzeitig ein
20 Gew.-% 2-wertige Manganverbindungen, bezogen auf das
Gewicht des Calciumoxydes, enthaltenden Manganerzes, zugesetzt worden ist, verwendet wurde.
Es wurde wie im Beispiel 3 beschrieben gearbeitet, Jo·
doch mit dem Unterschied, daß dem Gemisch aus gebranntou
Kalk (Calciumoxid) und Rotschlamm als Hydrogranatkatalysator
ein solcher, bei dessen Herstellung; gleichzeitig ein 25 Gew.-% 2-wertige Eisenionen, bezogen auf das Gewicht
des Calciumoxydes, enthaltenden Eisenerzes zugesetzt worden ist, verwendet wurde.
809823/0944
2/54289
Es wurde ein ungarischer Bauxit (von Iszkaszentgyörgy)
mit hohem Goethitgehalt der in der (Tabelle 6 im Beispiel 3 angegebenen Zusammensetzung bei 235 G aufgeschlossen.
Es wurde nach der im Beispiel 3 beschriebenen Verfahrensweise gearbeitet, jedoch mit den Unterschied,
daß als Hydrogranatkatalysator ein solcher, welcher aus
einem Gemisch von gebranntem Kalk (CalciuLioxyd) und dem
aufzuschließenden Bauxit im Gewichtsverhältnis von 1 : 1
in einer Aufschlußlauge mit einem kaustischen Natriumoxydgehalt
von 200 g/l Na2O und einem Molverhältnis von
3,5 hergestellt worden ist, verwendet wurde. Die chemische Zusammensetzung des so erhaltenen Hydrogranatkatalysators
ist in der folgenden Tabelle 13 zusammengestellt.
SiO2 | Fe2O3 | Tabelle T | 3 | TiO2 | Ka2O | Qühveriist | |
CaO | 3,3 Ga*r% | 6,9 Gqa-% | 0^Gew,-% | eU^ei Ü2V4-/J | |||
Al2O3 | |||||||
27,9 GeWrf-% |
Bei einer Aufschlußdauer von 40 Minuten wurde der
Goethitgehalt des Bauxites zu 90% zu Hämatit umgewandelt und
gleichzeitig waren die Absetzbarkeit des Rotschlammes und die Aluminiumoxydausbeute des Aufschlusses ähnlich wie
im Beispiel 3 verbessert. Damit waren also alle diese Werte auch im vorliegenden Beispiel erheblich besser als
die beim Aufschluß des Vergleichsversuches des Beispieles
809823/0944
- 36 -
Es wurde wie im Beispiel 8 beschrieben gearbeitet, je doch mit dem Unterschied, daß als Hydrogranatkatalysator
solcher, welcher durch Umsetzen eines Teiles des entkieselten
Schlammes von Bauxit in Aufschlußlauge und von gebranntem Kalk hergestellt worden ist, verwendet
wurde. Die Menge des entkieselten Schlammes von Bauxit
in Aufschlußlauge wurde so gewählt, daß der Pestutoffgehalt
(Bauxit) dieses Schlammes mit dem Gewicht des gebrannten Kalkes identisch war.
Patentansprüche
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Claims (1)
- Patentansprüche1.) Verfahren zum Aufschließen von Diaspor und/oder Goethit und/oder feindispersen Hämatit enthaltenden Bauxiten nach der Bayer-Verfahrenstechnik zur Beschleunigung des Aufschlußvorgänges und Erhöhung der Aluminiumoxydausbeute sowie gegebenenfalls Umwandlung des Goethites zu Hanatit und Umkristalliüation des feindispersen Hämatit es durch Behandeln des Bauxites bei einer Temperatur von 180 bis 5000C mit einer Aluminatlauge mit einer Konzentration von80 bis 300 g Nao0/l unter Verwendung eines,+2 +2gegebenenfalls Calcium und Kg - und/oder Hn und/oder Fe+ -Ionen enthaltenden, Zusatzes, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysatorzusatz einen Hydrogranatkatalysator der allgemeinen formelworinA für Ca+- und/oder Mg+- und/oder Mn+- und/oder Pe -Ionen steht,B Al+*- und/oder Pe+-5- und/oder Cr+^-Ionen bedeutet undχ 0 bis 3 ist,verwendet.- 38 -809823/09442.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Hydrogranatkatalysator in einer Ivlenge von 5 his 20 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Bauxites, verwendet.5.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrogranatkatalysator einen solchen,bei welchem A für Ca+ -Ionen steht und B Al+*-Ionen+ ■5und zum Teil Pe -Ionen bedeutet, verwendet.4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrogranatkatalysator einen solchen, welcher durch Umsetzen von Rotschlamm und gelöschtem Kalk hergestellt worden ist, verwendet.5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrogranatkatalysator einen solchen, welcher durch Löschen von gebranntem Kalk in Aluminatlauge in der Weise hergestellt worden ist, daß gleichzeitig auch 20 bis 100 Gew.-% Rotschlamm, bezogen auf den gebrannten Kalk zugesetzt worden s ind, verwendet.6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrogranatkatalysator einen solchen, welcher durch Löschen von gebranntem Kalk in Aluminatlauge in der Weise hergestellt worden ist, daß gleichzeitig auch 20 bis 200 Gew.-% gemahlener Bauxit, bezogen auf den gebrannten Kalk, zugesetzt worden sind, verwendet.7.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrogranatkatalysator einen solchen, welcher durch Löschen von gebranntem Kalk mit entkieseltem Schlamm von aufzuschließendem- 39 -809823/0944Bauxit in Aufschlußlauge in solcher Menge, daß sein Peststoffgehalt 20 bis 200 Gew.-%, bezogen auf den gebrannten Kalk, beträgt, hergestellt worden ist, verwendet·8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrogranatkatalysator einen solchen, welcher im Laufe des Entkieselungsvorganges vor dem Aufschluß in der Weise hergestellt worden ist, daß der gelöschte Kalk in Aluminatlauge in dem Zeitpunkt dem Schlamm von aufzuschließendem Bauxit in Aufschlußlauge zugesetzt worden ist, in welchem der Gehalt an gelöstem Siliciumdioxyd den höchsten Wert erreichte, verwendet.9.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrogranatkatalysator einen solchen, bei dessen Herstellung gleichzeitig auch 1 oder mehr Mg+ -Ionen und/oder Mn+ -Ionen und/oder Fe -Ionen enthaltende Verbindung(en) und/oder Erz(e) zugesetzt worden sind, verwendet.809823/0944
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