DE303923C - - Google Patents

Description

Man hat u. a. versucht, aus tonerdahaltigen Mineralien Tonerde dadurch zu gewinnen, daß man z. B. Ton nach einem der üblichen Verfahren mit Schwefelsäure aufschloß, das erhaltene Aluminiumsulfat mit Ferrozyankalium vom Eisen zu befreien versuchte und das gereinigte Aluminiumsulfat in fester Form unmittelbar erhitzte, um es in Schwefelsäureanhydrid und Aluminiumoxyd zu zerlegen.

ίο So elegant sich dieser Vorschlag in theoretischer Hinsicht darstellt, so wenig ist er prak-' tisch ausführbar. Vor allem eignet sich das erhaltene Aluminiumoxyd nicht für die Zwecke der Aluminiumfabrikation.

Zunächst ist es nicht möglich, eisenhaltiges Aluminiumsulfat mit Ferrozyankalium zu enteisenen. Dann bietet es große Schwierigkeiten, das Aluminiumsulfat durch Erhitzen in Aluminiumoxyd und Schwefelsäureanhydrid zu zerlegen. Dadurch nämlich, daß es stundenlanger Erhitzung bedarf, um den größeren Teil der Schwefelsäure abzutreiben, die letzten Reste aber überhaupt sehr zäh festgehalten werden, verschlingt das Verfahren bedeutende Mengen Brennmaterial, wodurch es unwirtschaftlich arbeitet. Außerdem verlangt die Zerlegung des Aluminiumsulfats ausgedehnte Ofenanlagen. Die erhaltene Tonerde ist ein außerordentlich leichtes Material und neigt einerseits zur Verstäubung, andererseits sinkt sie nicht, wie 'die nach dem alkalischen Verfahren erhaltene kalzinierte Tonerde, rasch und leicht in dem zur elektrolytischen Herstellung erforderlichen Schmelzbad unter.

Die gleichen Mißerfolge hatten auch Verfahren zu. verzeichnen, die darauf abzielten, aus Aluminiumsalzen durch Fällung mit Ammoniak einen Hydroxydniederschlag herzustellen und diesen, da er schwer auswaschbar ist, mit den Verunreinigungen zu glühen. Sie arbeiteten im Grunde genommen auf dasselbe Ziel wie bei dem erstgenannten Falle hin.

Es hat sich nun gezeigt, daß man gerade eine für die Zwecke der Aluminiumfabrikation sehr geeignete Tonerde erhält, wenn man dem durch Aufschluß von tonerdehaltigen Materialien, insbesondere Tonen, mittels Schwefelsäure erhaltenen Aluminiumsulfat den größeren Teil seiner Schwefelsäure zwar durch Behandlung mit Ammoniak entzieht, aber in besonderer Weise vorgeht. Dies geschieht dadurch, daß man das Aluminiumsulfat — sei es in festem,, sei es in gelöstem Zustande, im letzteren Falle zweckmäßig in Form konzentrierter Lösungen — mit einer konzentrierten Ammoniaklösung behandelt, die entweder die äquivalente Menge Ammoniak oder wenig mehr als diese enthält. Hierdurch erhält man pastose oder sandige bzw. pulverige Niederschläge, die basische ammoniak- und schwefelsaurehaltige Aluminiumverbindungen darstellen, und das ist der Zweck dieser ersten Stufe des neuen Verfahrens. Aus diesen lassen sich nämlich die Schwefelsäure- und Ammoniakbeimengungen verhältnismäßig leicht austreiben, ohne daß unerwünschte Nebenreaktionen verlaufen. Sie sind zwar etwas schwierig filtrierbar, immerhin aber technisch sicher vom

Ammoniumsulfat zu befreien. Das aber hat besondere Bedeutung. Läßt man nämlich das Ammoniumsnlfat bei dem Niederschlag, so erfolgt zwar auch eine Aufspaltung in gewissem Grade, aber gleichzeitig*eine Rückbildung von Aluminiumsulfat*,, das liürin höchster Temperatur völlig zu zersetzen ist. Die Vermischung des Aluminiumhydroxydniederschlages mit Am-' inoniumsulfat hat also zur Folge, daß nur in

ίο ganz hohen Temperaturen ein Ergebnis erzielt wird, und vereitelt die günstigen Umstände der angemeldeten Neuerung. Nach dieser entstehen weder schädliche Nebenprodukte noch irgendwelche Verluste. Dabei bedarf es nur mäßiger Temperaturen.

Nach allem ist das neue Verfahren also dadurch ausgezeichnet, daß der in oben angegebener Weise gebildete komplexe Niederschlag ausgewaschen, getrocknet und geglüht wird.

Die in Betracht kommenden Niederschläge haben die bemerkenswerte Eigenschaft, daß sie ihr Benetzungs- und Quellungswasser ziemlich leicht abgeben, schon bei 50 °. Bereits bei relativ niederen Temperaturen, bei 700 bis 800⁰C, verlieren diese basischen schwefelsäure- und ammoniakhaltigen Aluminiumverbindungen den größten Teil der Schwefelsäure, während das Ammoniak noch früher zu entweichen beginnt. Der letzte Rest der Schwefelsäure geht dann bei Temperaturen über 800, · etwa zwischen 800 und 950° weg.

Die beim Glühen entweichenden Produkte werden zweckmäßig, um Verlusten an Ammoniak und Schwefelsäure vorzubeugen, aufgefangen. Die Wiedergewinnung des entweichenden Ammoniaks und der Schwefeloxyde geschieht durch Verdichten oder Aufnahme in Wasser. Gefördert wird die Zersetzung und Gewinnung durch Überleiten von Luft über den erhitzten Niederschlag. Es empfiehlt sich auch, die Abgase in Ammoniak einzuleiten. Das wiedererhaltene Ammoniumsulfat kann in jeglicher Weise weiter verwertet werden.

Im Gegensatz zu der Zerlegung des Aluminiumsulfats geht die Zersetzung der komplexen Niederschläge, wie angeführt, durch die Erhitzung außerordentlich rasch und leicht vonstatten. ■ . '

Die erhaltene Tonerde zeigt, trotzdem sie bei weit niederen Temperaturen entstanden ist als die, welche . Aluminiumsulfat durch Glühen liefert, die wertvolle und merkwürdige Eigenschaft, daß sie nicht leicht ist und nicht zur Verstäubung neigt. Sie stellt ein dichtes, sandiges Produkt dar, das sich infolge dieser guten Eigenschaften sehr vorteilhaft zu der Fabrikation von Aluminium verwenden läßt.

Ein besonders geeigneter Weg, diese Tonerde in dem für die Aluminiumfabrikation sehr reinen Zustande herzustellen, besteht darin, daß man die beim Aufschluß erhaltene Aluminiumsulfatlösung mit überschüssigem konzentriertem Ammoniumsulfat z. B. heißer Lösung versetzt, wodurch dem gebildeten Ammoniakalaun sofort der größte Teil des ihn i verunreinigenden Eisens entzogen wird, während der Rest durch einmaliges Umkristallisieren aus der überschüssigen konzentrierten Ammoniumsulfatlösung entzogen werden kann.

Claims (2)

P ATENT- Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer für die Zwecke der Aluminiumfabrikation ge- 75_: eigneten Tonerde, in bekannter Weise darin j bestehend, daß man tonerdehaltige Materialien, insbesondere Tone mit Schwefel- j säure aufschließt, vom Eisen befreit und , das gereinigte Aluminiumsälz mit Ammoniak behandelt, dadurch gekennzeichnet, daß man nur so viel Ammoniak zusetzt, als zur Fällung von basischem Aluminiumsulfat erforderlich ist, den Niederschlag j nach Auswaschen des anhaftenden Arnmoniumsulfats trocknet und hierauf durch ! Erhitzen in Aluminiumöxyd, Schwefelsäureanhydrid und Ammoniak aufspaltet. |

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glühen des basischen komplexen Nie-

- derschlages in einem Luftstrom stattfindet.