DE339211C

DE339211C - Verfahren zum Aufschliessen von Ton, Tonschiefer, Mergel, Kaolin, Halloysit, Bauxit und Laterit oder aehnlichen Verbindungen

Info

Publication number: DE339211C
Application number: DE1918339211D
Authority: DE
Original assignee: NORSK IND HYPOTEKBANK; Det Norske Aktieselskap for Elektrokemisk Industri
Current assignee: NORSK IND HYPOTEKBANK; Det Norske Aktieselskap for Elektrokemisk Industri
Priority date: 1918-01-24
Filing date: 1918-12-03
Publication date: 1921-07-16

Description

Verfahren zum Aufschließen von Ton, Tonschiefer, 1Vlergel, Kaolin, Halloysit, Bauxit und Laterit oder ähnlichen Verbindungen. Die vorliegende Erfindung betrifft die Darstellung von reinem Aluminiumoxyd aus Ton, Kaolin. und ähnlichen Materialien mittels Salpetersäure.
In der technischen und wissenschaftlichen Literatur -findet man verschiedene Mitteilungen, betreffend Verfahren'für die Aufschließung von Ton, Kaolin und zum Teil auch Bauxit mittels Schwefelsäure, Salzsäuregas und Chlorgas.
Es wurde nun festgestellt, daß erheblich bessere. Ergebnisse erreicht werden .können, wenn Salpetersäure als Aufschließungsmittel verwendet wird. Die Salpetersäure ist bisher nicht für diesen Zweck benutzt worden, wahrscheinlich aus dem Grunde, daß man: bei der Aufschließung eine derart hohe Temperatur hat verwenden müssen, daß eine Zersetzung der Salpetersäure stattfindet, wodurch die Säureverluste für eine gewinnbringende Durchführung des Verfahrens zu hoch würden. Außerdem wird Ton und Kaolin durch Kochen selbst mit Überschuß von Salpetersäure nur zum geringen Teil gelöst.
Nach dem vorliegenden Verfahren können diese Nachteile vermieden werden.
Es hat sich nämlich erwiesen, daß die Rohmaterialien, Ton und Kaolin sowie auch Hal-Ioysit, Mergel, Tonschiefer usw., durch Erhitzen auf schwache -Rotglut, z. B. 50Q' C, - selbst in. verdünnter Salpetersäure sehr leicht löslich werden. Das im Rohmaterial enthaltene Eisen wird hierbei nur zum verhältnismäßig geringen Teil in der Säure gelöst, während praktisch der ganze Tonerdegehalt in Lösung geht, Im Gegensatz hierzu sei erwähnt, daß früher verwendete Lösungsmittel, wie Salzsäure, Chlorgas und Schwefelsäure, auch den Eisengehalt der genannten Rohmaterialien auflösen.
Die Ursache zu diesem eigentümlichen Verhalten muß darin gesucht werden, daß das in den Rohmaterialien ursprünglich vorhandene Aluminiumsilikat durch Erhitzen unter Freilegung der Tonerde zersetzt wird. Das hierbei erhaltene freie amorphe A12 03 ist dann verhältnismäßig leicht löslich, während die Kieselsäure und etwa vorhandenes Eisenoxyd dagegen schwer löslich sind, und zwar werden besonders die Eisenoxyde nur schwer von Salpetersäure gelöst.
Man kann auf diese Weise durch die Kombination einer vorherigen Erhitzung mit einer nachträglichen Extraktion mittels verdünnter Salpetersäure unmittelbar sehr eisenarme Aluminiumnitratlösungen darstellen, aus welchen man nach Filtration Aluminiumnitrat oder andere Aluminiumverbindungen nach bekannten: Verfahren darstellen kann.
Im Gegensatz zu dem beschriebenen Verfahren wird nach dem Verfahren der österreichischen Patentschrift 55402 und nach den in jurisch, uDieFabrikationvonschwefelsaurer Tonerde x894«, S. 2o, angeführten Arbeitsweisen Aluminium von Eisen dadurch getrennt, daß man das Eisen löst, -während das Aluminium ungelöst zurückbleibt.
Beispielsweise kann man mit Vorteil eine 3oprozentige Salpetersäure für das vorliegende Verfahren benutzen und die Auslaugung nach dem Gegenstromprinzip durchführen. Anstatt verdünnter Salpetersäure kann man zum Aufschließen des geglühten Tonerdematerials auch ein Gemisch von nitrosen Gasen und Wasser oder Wasserdampf benutzen.
Die Auslaugung des kalzinierten Rohmaterials nach dem Gegenstromprinzip und die Benutzung nitroser Gase und Wasserdampf an Stelle der Salpetersäure sind an ünd für sich bekannt; als neu beansprucht wird nur ihre Anwendung bei vorliegendem Verfahren.
Es hat sich früher erwiesen, daß die bei dem Verfahren erreichten günstigen Ergebnisse weiter verbessert werden können, wenn man das Erhitzen der Tonerdematerialien in einer schwach reduzierenden Atmosphäre durchführt, z. B. bei Vorhandensein kohlenoxydhaltiger Gase, wodurch das vorhandene Eisenoxyd ganz oder teilweise in Fe304übergeführt wird,welches durch verdünnte Salpetersäure ganz. unangreifbar ist. Durch die nachträgliche Auslaugung werden dann noch eisenärmere Lösungen erhalten.
Durch das nachstehende Beispiel wird das vorliegende Verfahren veranschaulicht Ein Kaolin dänischer Herkunft, welcher bei 1oo° getrocknet 3r,8= Prozent Al203 und 1,13 Prozent Fe203 enthielt, wurde mit Überschuß von 3oprozentiger Salpetersäure 2 Stunden bei Zoo ° gekocht. Es wurde aufgelöst: 5,70 Prozent Al203 und o,1o Prozent Fe203. Eine andere Probe desselben Kaolins wurde bei 500° geröstet. Er .enthielt dann 42,21 Prozent Al, 0, und 1,30 Prozent Fe2O3. Durch Kochen mit 3oprozentiger Salpetersäure während 2 Stunden wurden 35,83 Prozent A1203 und o,63 Prozent Fe203 aufgelöst. Man erhielt auf diese Weise eine Lösung, die praktisch den ganzen Tonerdegehalt des Rohmaterials, aber nur eine verhältnismäßig geringere Menge des Eisengehaltes enhielt. Ein analoges Ergebnis wurde auch erreicht durch die Anwendung des oben genannten Verfahrens auf verschiedenen Proben von englischem, böhmischem und deutschem Kaolin.
Die erhaltenen salpetersauren Laugen wurden nach bekannten Verfahren zum Teil auf Alu-=miniumnitrat durch Fällung mit Ammoniak und zum Teil auf Aluminiumoxyd und Ammoniumnitrat verarbeitet.
Andere Laugen wurden eingedampft und die darauf erhaltenen Nitrate kalziniert, wodurch Aluminiumoxyd gebildet wurde, während die Salpetersäure in Form von nitrosen Gasen wiedergewonnen wurde. Zu dieser Behandlung scheinen die Laugen auf Grund ihres geringen Eisengehaltes besonders gut geeignet zu sein..
Es ist klar, daß die Verarbeitung der salpetersauren Lösungen auch nach anderen bekannten Verfahren stattfinden kann. Für sämtliche der erhaltenen Nitratlösungen gilt selbstverständlich, daß ein etwaiger Eisengehalt, wenn erwünscht, nach bekannten Verfahren ausgefällt werden kann,- ehe die weitere Verarbeitung der Lösungen erfolgt.
Wie aus den oben beschriebenen Beispielen der Durchführung des Verfahrens ersichtlich ist, sind die erreichten Ergebnisse viel günstiger als die nach bisher bekannten Verfahren erreichten, bei denen Salzsäure und Schwefelsäure als Aufschlußmittel verwendet wurden.

Claims

PATENT-ANSPRÜcHE: _. Verfahren zum Aufschließen von Ton, Tonschiefer, Mergel, Kaolin, Halloysit, Bauxit und Laterit oder ähnlichen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zunächst auf schwache Rotglut erhitzt wird, um die Tonerde in verhältnismäßig leicht lösliche Form überzuführen, und das Material alsdann mit verdünnter Salpetersäure behandelt wird, wodurch die Hauptmenge der Tonerde in Lösung geht, während die Hauptmenge der Eisenoxyde und Kieselsäure ungelöst bleibt, und die aluminiumhaltige Lösung nach Abscheidung ungelöster Bestandteile auf bekannte Weise weiter verarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen des Ausgangsmaterials in einer schwach reduzierenden Atmosphäre erfolgt, um vorhandenes Eisenoxyd ganz oder teilweise in Fe304 überzuführen und die Eis: nverbindungen in verdünnter Salpetersäure unlöslich zu machen.
3. Verfahren nach Anspruch .i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäurebehandlung als eine Auslaugung des kalzinierten Rohmaterials nach dem Gegenstromprinzip durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle verdünnter Salpetersäure nitrose Gase und Wasser für das Auflösen der Tonerde- benutzt werden.