DE3609662A1 - Bauxitaufschluss nach dem bayer-verfahren - Google Patents
Bauxitaufschluss nach dem bayer-verfahrenInfo
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Description
WUESTHOFF-v. PECHMANN-3EHrRENS-GOLTZ D"·11111·'^ ^esthoff (19*7-19$«) |
■-/ DR.-ING. DIETER BEHRENS
DIPL.-ING. DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUrERT GOETZ
DIPL.-PMYS. DR. AXELVON HELLFELD
Tfc-60 165 D-8000 MÜNCHEN 90
Nalco Chemical Company Schweigerstrasse 2
TELEFON: (089)662051
TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: J 24 070
telefax: (089) 663936 (in)
Beschreibung
Bauxitaufschluß nach dem BAYER-Verfahren
Die Erfindung betrifft den Bauxitaufschluß nach dem BAYER-Verfahren zur Gewinnung von Aluminiumhydroxid-oder
Aluminiumoxidtrihydrat-Kristallisat aus einer Natriumoxalat-enthaltenden Aufschlußlauge
und insbesondere die Verringerung des Anteils des Kristallisats an Kristallen <
200 μπι.
/ / Beim sogenannten BAYER-Verfahren zum Aufschluß von
Bauxit und Auskristallisation von Aluminiumoxidtrihydrat aus der Natriumaluminat-enthaltenden Aufschlußlauge
ist es kritisch, die Betriebsbedingungen dahingehend zu optimieren, eine größtmögliche Ausbeute an
Aluminiumoxidhydrat einer gegebenen Kristallgrößenverteilung zu erreichen. Im allgemeinen werden große
Kristalle angestrebt, weil dies im Hinblick auf die Aluminium-Herstellung Vorteile bietet.
Leider bestehen in der Großtechnik hinsichtlich der Kristallisation und Ausfällung von Aluminiumoxidhydrat
begrenzende Bedingungen. Diese Bedingungen bestehen beispielsweise in den Temperaturen.der
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iA-6o165 ...:..-■-.■..-λ ΟΌ
Keimsubstanz.der Keimkristallgröße bzw. deren spezifischer Oberfläche, der Konzentration der
Aufschlußlauge und deren Reinheit.
Es ist allgemein bekannt, daß organische Verunreinigungen in den Aufschlußlaugen des BAYER-Verfahrens, die
üblicherweise aus organischen Bestandteilen des Bauxits stammen oder durchlaufende Verbindungen
sind, die Kristallisation des Aluminiumoxidhydrats sehr nachteilig beeinflussen können.
Abgesehen von den Huminsäuren und deren Derivate aus dem Bauxit hat sich Natriumoxalat als außerordentlich
schädlich erwiesen. Möglicherweise wird Natriumoxalat während des Bauxitaufschlusses bei höherer Temperatur
in hochkonzentrierten Laugen gebildet. Außerdem stammt möglicherweise Natriumoxalat bereits aus
dem Bauxit selbst. Unabhängig davon, woher das Natriumoxalat kommt, ist dessen Anwesenheit
beim BAYER-Verfahren aus einer Reihe von Gründen problematisch.
Natriumoxalat ist in starken Laugen - wie sie im BAYER-Verfahren umgewälzt werden - nur wenig löslich.
Natriumoxalat in den Laugen wird durch andere organische Substanzen, die sich in der AufSchlußlauge befinden
können, stabilisiert. Schließlich kommt es durch die Löslichkeit des Oxalats und das Weiterschleppen
anderer Verunreinigungen zu einer Verringerung der Konzentration der Aufschlußlauge an Natriumaluminat.
Ein weiteres Problem des Natriumoxalats
besteht darin, daß dieses bei im wesentlichen den gleichen Temperaturen wie Aluminiumoxidhydrat
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kristallisiert und mit diesem ausfällt. Die Folge davon ist ein großer Aufwand der für die Gewinnung
von Aluminiumoxidhydrat-Kristallisat geleistet werden muß, um die gewünschten Produkte zu erhalten.
In Gegenwart anderer organischer Verunreinigungen* wie Derivaten der Huminsäuren, kristallisiert
Natriumoxalat in sehr feinen Kristallen mit einer extrem großen Oberfläche. Diese feinen Oxalatteilchen
können nun als sekundäre Keime für die Ausfällung von Aluminiumoxidhydrat wirksam werden, wodurch die
Anzahl der Aluminiumoxidhydrat-Kristalle während dessen Ausfällung ansteigt,gleichbedeutend mit
einer Verschiebung der Kristallgrößenverteilung zu einem feineren Produkt.
Die Herstellung von einem sehr feinen Kristallisat oder Unterkorn ist sehr problematisch, da dieses bei
der Rückführung wieder als Keime für ein zusätzliches Kristallwachstum wirkt, was im Hinblick auf die
Aluminium-Herstellung außerordentlich unerwünscht ist. Die Folge davon ist, daß die Produktionsleistung
eines solchen Verfahrens negativ beeinflußt wird, die Produktion und der Einsatz der Keimsubstanzen
aus dem Gleichgewicht gerät und man zu einer Kristallgrößenverteilung kommt, die im Hinblick auf
die Aluminium-Herstellung durch Elektrolyse unzweckmäßig ist. Die Kristallkeimbildung von Aluminiumoxid
durch Natriumoxalat-Kristalle läßt sich üblicherweise nicht im BAYER-Verfahren beeinflussen, außer
die Temperaturen der Ausfällung werden wesentlich angehoben. Diese Erhöhung der Ausfall-Temperaturen ist
jedoch außerordentlich unerwünscht, da sie zu einer Verringerung der Volumenausbeute von Aluminiumoxidhydrat
der mit Keimkristallen versehenen Aufschlußlauge bei der Kristallisation führt.
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Schließlich kommt es bei der gleichzeitigen Ausfällung von Natriumoxalat und Aluminiumoxidhydrat
zu Oxalat-Kristallen, die extrem fein sind, ein=extrem große Oberfläche besitzen und die auf den wachsenden
Agglomeraten von Aluminiumoxidhydrat haften. Dieses Haften der Oxalat-Kristalle beeinträchtigt sowohl
das Kristallwachstum als auch das Agglomerieren der Kristalle von Aluminiumoxidhydrat. Der Einschluß
dieser Natriumoxalat-Kristalle in die wachsenden Kristall-Agglomerate des Aluminiumoxidhydrats führt
zu einer Schwächung der letztlich erhaltenen Kristallstruktur. Dies ist außerordentlich unerwünscht,
da es zu einem sehr feinen Aluminiumoxidhydrat während des Ausfällens und des sich daran anschließenden
Brennens kommt.
Die Fachwelt war daher bemüht, die mit Natriumoxalat verbundenen Probleme des BAYER-Verfahrens zu lösen.
In diesem Zusammenhang ist zu nennen:
DE-PS 25 53 870
US-PS 4 046 855
US-PS 4 038 039 und
US-PS 3 899 571.
Nach diesem Stand der Technik war man bemüht, Natriumoxalat vom BAYER-Verfahren fernzuhalten
bzw. aus den AufSchlußlaugen zu entfernen.
Andererseits ist aus den US-PSen 3 755 531 und 3 716 617 bekannt, hochmolekulare Polyacrylate als
Flockungsmittel für Rotschlamm unmittelbar nach dem Aufschluß des Bauxiterzes zu verwenden. Diese
Polyacrylate setzen sich jedoch sehr schnell mit
■■■■■?
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dem Rotschlamm ab, weil sie von den ausgeflockten Teilchen des Rotschlamms mitgerissen werden,und
gelangen daher mit dem Rotschlamm zur Abscheidung, wonach in der Aufschlußlauge nur noch nicht mehr
feststellbare Mengen an Polyacrylaten enthalten waren.
Nach der Erfindung wird obiges Problem dadurch gelöst, daß hochmolekulare anionische Polymere
den Aufschlußlaugen des BAYER-Verfahrens unmittelbar vor der Kristallisation des Aluminiumoxidhydrats
zugesetzt werden, um die Kristalltracht des Natriumoxalats während der Kristallisation im Rahmen
des BAYER-Verfahrens zu verändern. Die Zugabe von hochmolekularen anionischen Polymeren vor dem Einsetzen
der Kristallisation der Oxalate scheint sowohl zu einer Modifikation der Natriumoxalat-Kristalle
als auch zu einer Agglomeration der ausgefällten Oxalat-Kristalle zu führen. Diese aus den
Aufschlußlaugen ausgefällten Kristall-Mofifikationen
von Natriumoxalat sind große Cluster, was im Hinblick
auf die Mitausfällung von Aluminiumoxidhydrat als überraschend anzusehen ist. Möglicherweise führt die
Agglomerierung der feinen Oxalat-Kristalle oder das Kristallwachstum dieser Kristalle auf eine
Größe, so daß die gesamte Oxalat-Kristallgröße ansteigt zu folgende :
Die Tendenz des feinen Natriumoxalats zur Wirkung als sekundäre Keime für Aluminiumoxidhydrat
wird herabgesetzt.
Die Tendenz der feinen Natriumoxalat-Kristalle (
an der Oberfläche von wachsenden Aluminiumoxidhydrat-Kristallen zu kleben wird herabgesetzt,
i ■. ·
so daß die Wahrscheinlichkeit der Agglomerierung der Aluminiumoxidhydrat-Kristalle ansteigt.
Es kommt zu einer Verbesserung des gewonnen Aluminiumoxidhydrat-Kristallisats, da dieses
gröber und fester ist aufgrund des fehlenden negativen Einflusses der üblicherweise mit
Natriumoxalat bei dem BAYER-Verfahren beobachtet wird· Die Erfindung geht
einen ganz anderen Weg zur Lösung der mit Oxalat verbundenen Probleme, also nicht
übliche gemeinsame Entfernung oder Änderung der Fällungsbedingungen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung
hochmolekularer anionischer Polymerer kommt es zu einer Agglomeration und/oder Modifikation der
Natriumoxalat-Kristalle, ohne daß es anscheinend zu einer Beeinflussung der tatsächlichen Kristallisation
des Aluminiumoxidhydrats kommt, da anscheinend eine direkte Agglomerierung oder Modifizierung
des Aluminiumoxidhydrat-Kristallisats durch die Gegenwart der Polyacrylate nicht eintritt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält man ein gröberes festeres Kristallisat geringerer
Soda-Konzentration in erhöhter Ausbeute, wobei gleichzeitig das Oxalat beim Waschen von Aluminiumoxidhydrat
und Filtrieren besser entfernt wird infolge der Verfestigung der feinen Oxalat-Kristalle und der
Verringerung dessen Einschluß in den Aluminiumoxidhydrat-Kristallen .
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird gleichzeitig
auch der Anteil des erhaltenen Kristallisats an
lA-60 165
Kristallen mit einer Größe von < 200 μπι erhalten.
Das Kristallisat bildet sich bei dem Auskristallisieren von Aluminiumoxidtrihydrat Al-(OH)6 aus mit
Natriumoxalat verunreinigten Aufschlußlaugen aus dem BAYER-Verfahren. Nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren werden den Aufschlußlaugen vor der
Kristallisation des Aluminiumoxidhydrats eine wirksame Menge eines Acrylsaure-Polymeren oder
-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von zumindest 1 000 000, enthaltend zumindest 50 mol -%
Acrylsaureeinheiten, zugesetzt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyacrylate enthalten bevorzugt zumindest 75 mol -% Acrylsäure-Einheiten,
insbesondere zumindest 90 mol -%.
Die Molekulargewichte der erfindungsgemäß verwendeten
Acrylsaure-Polymeren oder -Copolymeren liegen über 1 000 000, vorzugsweise über 5 000 000, insbesondere
über 7 500 000. Bei diesen Angaben zum Molekulargewicht handelt es sich um das Gewichtsmittel.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyacrylate werden üblicherweise hergestellt durch Polymerisation
von Acryl- oder Methacrylsäure-»Monomeren oder deren Salze mit Hilfe freier Radikale entweder in
Lösung/in einer Wasser-in-Öl-Emulsion oder unter
Gelbildung durch Fotopolymerisation. Für das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich nun die aus der
Polymerisation erhaltene Lösung oder Wasser-in-Öl-Emulsion oder das trockene Polymerisat oder auch das
Gel-Konzentrat verwenden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Polyacrylat bevorzugt der Aufschlußlauge vor dem
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lA-60 165 X
Impfen mit feinen Keimen aus Aluminiumoxidhydrat zugefügt; anschließend werden die Laugen für
die Kristallisation und Ausfällung des Aluminiumoxidhydrats gekühlt.
Die erfindungsgemäße Zugabe von Polyacrylaten geschieht in einer Menge von 5 bis 500 ppm, bezogen
auf das Gewicht der AufSchlußlauge, vorzugsweise in
einer Menge von 5 bis 300 ppm. Die Wirksamkeit der erfindungsgemäß zugesetzten Polyacrylate wird
von verschiedenen Verfahrensvariablen wie Temperatur, Konzentration der Aufschlußlauge, Oberfläche der
Keimkristalle, Oxalat-Konzentration, Konzentration an anderen organischen Verunreinigungen f wie Huminsäure-Derivaten,
beeinflußt.
Bei den erfindungsgemäßen Polyacrylaten, d.h. Homo- oder
Copolymeren von Acrylsäure- und/oder Methacry1säure-Derivaten,
handelt es sich im allgemeinen um solche, die sich von der Acrylsäure und Methacrylsäure
ableiten. Bei den Salzen der (Meth)acrylsäure kann es sich um die Natrium-, Kalium-, Ammoniumsalze
oder andere wasserlösliche Salze von Alkali-, Erdalkali- und übergangsmetallen handeln. Besonders
geeignet sind die Ammonium- und Natriumsalze der Acrylsäureabkömmlinge; sie werden vor der
Polymerisation der Monomeren oder nach der Polymerisation durch Neutralisieren der Polyacrylsäuren
mit Natronlauge oder Ammoniumhydroxid gebildet.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyacrylate können auch weitere Monomereinheiten enthalten, so daß
Copolymere vorliegen, und zwar auf der Basis von Acryl- oder Methacrylsäure und/oder-amid, 2-Acrylamido-
propylsulfonat (2-AMPS), Vinylsulfonat, Maleinsäureanhydrid und sulfoniertes Styrol.
Bei den hier in Rede stehenden Aufschlußlaugen aus dem BAYER-Verfahren handelt es sich um das, was man
unmittelbar nach dem Aufschluß der Bauxite und Abtrennen des Rotschlamms als flüssige Phase
erhält. Diese AufSchlußlaugen enthalten normalerweise
große Mengen an Natriumaluminat und Aluminiumoxidhydrat und verschiedene Komplexe von diesen in
gelöster oder suspendierter Form. Diese Aufschlußlaugen werden üblicherweise bei erhöhter Temperatur
umgepumpt, um die Löslichkeit des Aluminiumoxidhydrats bis zu dem Zeitpunkt zu erhalten, wo die Keimkristalle
zugesetzt werden und die Kristallisation durch Abkühlen eingeleitet werden soll. Die Kristallisation wird
wiederholt überprüft, abhängig von den Betriebsbedingungen wie Konzentration an Verunreinigungen und
Alkali. Die Kristallisation setzt ein beim Abkühlen der Aufschlußlaugen und wird häufig - wenn auch
nicht immer - durch die Zugabe von Keimkristallen vor dem Abkühlen oder während des Abkühlens begünstigt.
Bei den Keimkristallen handelt es sich im allgemeinen um Aluminiumoxidhydrat-Kristallite.
Die Zugabe der Polyacrylate nach der Erfindung erfolgt in die Aufschlußlauge nach Abtrennen
des Rotschlamms unmittelbar vor dem Einsetzen der Kristallisation, vorzugsweise vor der Impfung mit
Keimkristallen, insbesondere vor dem Abkühlen.
Das auskristallisierte Aluminiumoxidhydrat wird dann von den Ablaugen getrennt, welche noch
zusätzlich Natriumoxalat enthalten können. Zusätzlich kann Oxalat abgeschieden werden, wenn weiter gekühlt
wird und man Oxalat-Keimkristalle zufügt. Auch hier kann die Zugabe von Polyacrylaten nach der
Erfindung zu den Ablaugen die Ausscheidung von Oxalaten verbessern.
Besonders gute Ergebnisse erhält man durch Zugabe von Natrium- oder Ammoniumsalzen der Polyacrylate
zu den AufSchlußlaugen vor dem Impfung mit
Keimkristallen, und zwar von Acrylsäure- oder Methacrylsäure-Homopolymeren. Als besonders geeignet
erwies sich ein Produkt, welches man durch Polymerisieren von Natriumacrylat mit einem Comonomeren
in Form von Acryl- oder Methacrylamid oder Acrylamidopropylsulfonat erhält. Auch für die Copolymeren gilt,
daß das mittlere Molekulargewicht (Gewichtsmittel) 1 000 000, vorzugsweise 5 000 000, insbesondere
7 500 000 übersteigen soll; diese Copolymeren sollen 1 bis 50 mol -% Comonomer-Einheiten enthalten,
vorzugsweise 5 bis 25 mol -%. Diese Comonomer-Einheiten sollen bevorzugt (Meth)acrylamid, 2-AMPS, Vinylsulfonat
oder deren Gemische sein.
Im folgenden werden spezielle erfindungsgemäß verwendbare hochmolekulare Polyacrylate beschrieben.
1ί
Polymer
A Öl-in-Wasser-Emulsion von Natrium-Polyacrylat, enthaltend 29-31 % aktives
Polymer mit einer reduzierten spezifischen Viskosität von 25bis 35.
B Wasser-in-Öl-Emulsion von Ammonium-Polyacrylat,
enthaltend 38 - 42 Gew.-% aktives Polymer mit einer reduzierten spezifischen Viskosität von 25 bis 35.
C Wasser-in-Öl-Emulsion eines Copolymeren von 43 mol -% Acrylamid und 57 mol -%
Natriumacrylat, enthaltend 28 - 32 Gew.-% aktives Polymer mit einer reduzierten spezifischen Viskosität von 30 bis 40.
D Wasser-in-Öl-Emulsion eines Copolymeren aus 90 mol -% Natriumacrylat und 10 mol -%
2-AMPS, enthaltend .28 - 32 Gew.-% aktives Polymer mit einer reduzierten spezifischen
Viskosität von 25 bis 30.
E Wasser-in-Öl-Emulsion eines Copolymeren, enthaltend 95 mol -% Natriumacrylat und
5 mol -% Acrylamid, enthaltend 28 32 Gew.-% aktives Polymer mit einer reduzierten spezifischen Viskosität von
25 bis 35.
F Wasser-in-Öl-Emulsion eines Copolymeren aus 90 itol -% Natriumacrylat und 10 mol -%
Acrylamid, enthaltend 28 - 32 Gew.-% aktives Polymer mit einer reduzierten spezifischen
Viskosität von 25 bis 35.
iA-60 165 +2
Polymer
G Wasser-in-Öl-Emulsion eines Copolymeren
von 75 mol -% Natriumacrylat und 25 mol -% Acrylamid, enthaltend
28 - 30 Gew.-% aktives Polymer mit einer reduzierten spezifischen Viskosität von 45 bis 60.
Wie oben bereits darauf hingewiesen, eignen sich obige Polyacrylate auch zur Behandlung der Ablaugen
aus dem BAYER-Verfahren nach der Gewinnung des ausgefällten Aluminiumoxidhydrats aus den Aufschlußlaugen,
um den Gehalt an Natriumoxalat herabzusetzen. Dafür werden die Polyacrylate in einer solchen
Menge den Ablaugen zugesetzt, daß eine Agglomerierung der Natriumoxalat-Kristalle erfolgt, wenn die
Ablaugen weiter gekühlt und mit Natriumoxalat-Kristalliten geimpft werden. Dadurch erfolgt die
Kristallisation und Ausfällung von in den Ablaugen gelöstem Natriumoxalat. Für diesen Zweck kann man
10 bis 500 ppm Polyacrylat rechnen, bevorzugt wird 50 bis 250 ppm, bezogen auf das Gewicht.
Wie oben sollen die Polyacrylate ein mittleres Molekulargewicht von 1 bis 50 mio besitzen und
zumindest 50 mol -% Acrylsäure-Einheiten enthalten, vorzugsweise zumindest 75, insbesondere zumindest
90 mol -%.
Wie oben auch bereits angegeben, kann es sich bei den verwendeten Polyacrylaten um Copolymere handeln, die
als Comonomer-Einheiten solche von Vinylsulfonat, Acryl- oder Methacrylamid, 2-Acrylamidopropylsulfonat,
Maleinsäureanhydrid und/oder sulfoniertem Styrol enthalten.
lA-60 165 >3
Nach der Erfindung gelingt es somit, die Konzentration an Natriumoxalat-Kristallen in den
Ablaugen des BAYER-Verfahrens minimal zu halten durch
Zugabe obiger Polyacrylate zur weiteren Ausfällung und Kristallisation von gelöstem Natriumoxalat. Diese
Wirksamkeit der erfindungsgemäß verwendeten Polyacrylate beruht auf einer Agglomerierung und
Modifikation der Oxalat-Kristalle, welche dann abfiltriert werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an den Beispielen
weiter erläutert.
Zu 100 cm3 Aufschlußlauge aus dem BAYER-Verfahren,
enthaltend gelöst Natriumaluminat in einer Konzentration unterhalb der für die Kristallisation von Aluminiumoxidhydrat·,
wurden bei einer Temperatur von 630C unterschiedliche Mengen an Polymer B zugefügt und
anschließend jeweils 5 cm3 20 %-ige Oxalsäure-Lösung zugegeben. Danach wurde stark gerührt,*
Natriumoxalat fiel sofort aus. Aufgrund der Anwesenheit des Polymer B agglomerierten die
ausfallenden Oxalat-Kristalle umgehend, so daß es zu einem Kristallwachstum der Oxalat-Kristalle
kam.
Die Oxalat-Kristalle wurden mit Hilfe eines Vakuumfilters abgetrennt und im Abtast-Elektronenmikroskop
geprüft. In den Fig. 1 und 2 sind Natriumoxalat-Kristalle, wie man sie nach obigem Verfahren
ohne bzw. mit Polymer B erhielt, gezeigt. Aus diesen Mikrofotografien ergibt sich, daß nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Oxalat-Kristalle
lA-60 165 " \A
größer sind, agglomeriert sind und eine radiale Orientierung von feinen Nadeln zu zeigen scheinen
für die Kristalle, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurden. Ohne Zugabe von Polymer zu
der Aufschlußlauge sind die Oxalat-Kristalle nadelig,
fein und nicht agglomeriert.
Um die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Kristallisation zu zeigen, wurden im
Laboratorium Ausfällungen von Aufschlußlaugen, wie sie üblicherweise den Fällungsstufen des BAYER-Verfahrens
zugeführt werden, mit sehr feinem Aluminiumoxid in einem absatzweisen Kristallisator
geimpft. Diese Ausfällungen im Laboratoriumsmaßstab wurden hinsichtlich der Temperatur sehr sorgfältig
geregelt, um eine möglichst weitgehende Annäherung an die Großtechnik zu erreichen. Die Kristallisation
erfolgte einmal erfindungsgemäß in Gegenwart von Polymer A und einmal ohne diesem. Die Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Aus dieser ergibt sich deutlich, daß durch die
erfindungsgemäße Maßnahme größere Aluminiumoxidhydrat-Kristalle erhalten werden als ohne Polymer A. Dies
ergibt sich aus einer Verschiebung der Kristallgrößenverteilung nach oben.
lA-60 165
V5
Versuch | 1 | 2 | 3 | 4 |
Zusatz | - | 50 ppm Polymer A |
- | 100 ppm Polymer A |
Al-Trihydrat- | aus der | aus der | aus dem | aus dem |
Keime | Produktion | Produktion | Labor | Labor |
Kristalle | 300 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
< als | 212 | 97,5 | 91,8 | 98,0 | 92,4 |
angegebene | 150 | 93,6 | 85,7 | 98,0 | 90,1 |
Größe | 106 | 81,8 | 78,9 | 91,4 | 85,5 |
75 | 60,9 | 52,3 | 74,7 | 66,7 | |
53 | 33,3 | 27,7 | 56,5 | 47,9 | |
38 | 11,7 | 7,2 | 23,9 | 18,1 | |
27 | 3,3 | 1,0 | 13,1 | 6,2 | |
19 | 1,0 | 0,2 | 3,1 | 1,6 |
Geimpft mit insgesamt 7,03 m2/l Kristallisations-Temperatur: 78
-> 710C
während 21 h
Aufschlußlauge mit einem Verhältnis 0,69 A/C
(Al als Al2O3/Lauge als Na3CO3)
lA-60 165 >*
In den Fig. 3 bis 6 sind elektonenmikroskopische Aufnahmen von Aluminiumoxidhydrat-Kristallen aus
der absatzweisen Fällung einmal unter Verwendung von Keimkristallen aus der Anlage und das
andere mal unter Verwendung von feinen, im Laboratorium erhaltenen Aluminiumoxidhydrat-Keimkristallen gezeigt
In Fig. 3 (2 000 X) sind Aluminiumoxidhydrat-Kristalle aus der absatzweisen Fällung mit in der
Praxis angewandten Keimkristallen gezeigt. Über die gesamte Oberfläche der Aluminiumoxidhydrat-Kristallagglomerate
sieht man feine Oxalat-Kristalle, da kein erfindungsgemäßes Polyacrylat angewandt worden
ist.
Fig. 4 (2 000 X) zeigt nun Aluminiumoxidhydrat- und Natriumoxalat-Kristalle, und zwar erstere
ganz rechts und links und in der Mitte Agglomerate von Natriumoxalat (sichtbar gemacht an der durch EDAX bestimmten
Na-Konzentration. Die Agglomerierung der Oxalate erfolgte in diesem Fall durch die Anwesenheit von
150 ppm Polymer A vor der Impfung. Man sieht deutlich, daß das Oxalat weitgehend agglomeriert
ist und die von dem Oxalat stammenden Kristalle anscheinend zu keiner Beeinträchtigung der Bildung
von Aluminiumoxidhydrat-Kristallen führte. Diese Mikrofotografien werden durch die Daten obiger
Tabelle gestützt.
Fig. 5 (2 000 X) zeigt nun eine Aufnahme von einem Aluminiumoxidhydrat-Kristall aus der absatzweisen
Fällung mit Hilfe von feinen Kristallen aus Aluminiumoxidhydrat. Die Oberfläche der Agglomerate ist mit
feinen Oxalat-Teilchen bedeckt, da die Ausfällung ohne Anwesenheit von Polyacrylat erfolgte.
lA-60 165 yi
Fig. 6 (2 000 X) zeigt nun einen Aluminiumoxidhydrat-Kristall der erhalten worden ist durch
Zugabe von 100 ppm Polymer A vor dem Impfen. Man sieht keine Spuren von feinen Oxalaten, hingegen
sehr viel größere sphärisch-orientierte Oxalat-Kristalle. Die Natriumoxalat-Kristalle erscheinen
somit sowohl modifiziert als auch agglomeriert.
Entsprechend den Maßnahmen des Beispiels 1 wurden die
Polymeren C, D, E, F und G den AufSchlußlaugen vor
dem Impfen mit im Laboratorium erhaltenen feinen Aluminiumoxidhydrat-Keimkristallen zugesetzt. Es
ergab sich, daß die Natriumoxalat-Kristalle modifiziert und agglomeriert waren, während das Kristallisat von
Aluminiumoxidhydrat gröber war als im Falle eines Kristallisats, welches man ohne Zugabe der obigen
Polymeren erhielt. Obwohl man mit allen diesen Polymeren Vorteile erhielt, wird doch das Polymer D
bevorzugt.
Werden die obigen Polymeren A bis G bei der Ablauge aus dem BAYER-Prozeß in einer Menge von 10 bis 500 ppm vor
oder unmittelbar nach dem Impfen der Ablaugen mit Natriumoxalat-Kristallen zugegeben und dann die so
behandelte Ablauge abgekühlt, so kommt es zu einer zusätzlichen Abscheidung von Natriumoxalat-Kristallen
aus der Ablauge, bevor diese in den Prozeß rückgeleitet wird.
Claims (5)
1. Verfahren zur Bildung eines Aluminiumoxidtr
ihydr at- Kri stall is-ats mit einem geringeren Anteil an Kristallen
< 200 μπι nach dem BAYER-Verfahren,
dadurch gekennzeichnet , daß man der AufSchlußlauge enthaltend Natriumoxalat
- nach Abtrennen des Rotschlamms - unmittelbar vor der Kristallisation hochmolekulares Acryl- oder
Methacrylsäure-Polymer oder -Copolymer mit einem mittleren Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von
zumindest 1 mio, enthaltend zumindest 50 mol -% Acryl- oder Methacrylsäure-Einheiten, zusetzt und in
an sich bekannter Weise das Kristallisat gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet , daß man ein Polymer oder Copolymer mit zumindest 75 mol -% Acryl- oder Methacrylsäure-Einheiten
verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polymer oder Copolymer mit zumindest
90 öl -% Acryl- oder Methacrylsäure-Einheiten
verwendet.
lA-60 165
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet ,
daß man ein Copolymer verwendet, dessen Comonomer-Einheiten sich von Vinylsulfonat, Acryl- oder
Methacrylamid, 2-Acrylamidopropylsulfonat, Maleinsäureanhydrid
und/oder sulfonierten^ Styrol ableiten.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet ,
daß man der Ablauge aus der Kristallisation des Alumxniumoxidtrihydrats Polymer oder Copolymer
zusetzt, mit Natriumoxalat-Keimkristallen impft, abkühlt und auskristallisiertes Natriumoxalat vor der
Rückleitung der Ablauge in das BAYER-Verfahren entfernt.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5312603A (en) * | 1990-12-07 | 1994-05-17 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Using polyglycerines in the Bayer process to increase crystal size of the product |
DE10113294A1 (de) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Bildung von Aluminiumoxidhydrat-haltigen Kristallen aus kaustischen Mutterlaugen |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4767540A (en) * | 1987-02-11 | 1988-08-30 | American Cyanamid Company | Polymers containing hydroxamic acid groups for reduction of suspended solids in bayer process streams |
US4737352A (en) * | 1987-04-09 | 1988-04-12 | Nalco Chemical Company | Use of surfactants in alumina precipitation in the bayer process |
AU607014B2 (en) * | 1987-10-30 | 1991-02-21 | Alcoa Of Australia Limited | Crystallisation of sodium oxalates |
AU613758B2 (en) * | 1988-06-03 | 1991-08-08 | Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft | Method for removing sodium oxalate from caustic aluminate liquors |
GB8824176D0 (en) * | 1988-10-14 | 1988-11-23 | Allied Colloids Ltd | Recovery of alumina from bauxite |
GB8907995D0 (en) * | 1989-04-10 | 1989-05-24 | Allied Colloids Ltd | Recovery of alumina trihydrate in the bayer process |
US5106599A (en) * | 1990-02-06 | 1992-04-21 | Nalco Chemical Company | Alumina crystal growth additive |
EP0465055B1 (de) * | 1990-06-25 | 1997-04-16 | Nalco Australia Pty. Limited | Modifikation der Kristallzüchtung |
GB9201583D0 (en) * | 1992-01-24 | 1992-03-11 | Allied Colloids Ltd | Water soluble polymers |
EP0602900B1 (de) * | 1992-12-14 | 1997-03-12 | Nalco Chemical Company | Änderung der Trihydrat-Kristalle im Bayer-Verfahren |
US5385586A (en) * | 1993-03-24 | 1995-01-31 | Nalco Chemical Company | Liquor oxalate stabilizers |
CA2126914A1 (en) * | 1993-06-30 | 1994-12-31 | Gillain Mary Moody | Production of alumina |
AU691018B2 (en) * | 1994-08-12 | 1998-05-07 | Cytec Technology Corp. | A method of stabilizing slurries |
US5539046A (en) * | 1994-11-04 | 1996-07-23 | Cytec Technology Corp. | Blends of hydroxamated polymer emulsions with polyacrylate emulsions |
US7976820B2 (en) * | 2005-06-23 | 2011-07-12 | Nalco Company | Composition and method for improved aluminum hydroxide production |
US7976821B2 (en) * | 2005-06-23 | 2011-07-12 | Nalco Company | Composition and method for improved aluminum hydroxide production |
US8282689B2 (en) | 2009-07-01 | 2012-10-09 | Nalco Company | Composition and method for enhancing the production of crystal agglomerates from a precipitation liquor |
US10427950B2 (en) | 2015-12-04 | 2019-10-01 | Ecolab Usa Inc. | Recovery of mining processing product using boronic acid-containing polymers |
CN109292804A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-02-01 | 广西华银铝业有限公司 | 一种氧化铝生产中草酸盐的去除方法 |
CN112299461B (zh) * | 2020-11-08 | 2023-03-24 | 湖南诺兰蒂尔环保科技有限公司 | 一种铝酸钠溶液中草酸盐排除装置及工艺 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3755531A (en) * | 1970-08-24 | 1973-08-28 | Kao Corp | Process for refining alumina |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3397953A (en) * | 1965-03-04 | 1968-08-20 | Atlas Chem Ind | Flocculating agent |
JPS4837678B1 (de) * | 1969-04-17 | 1973-11-13 | ||
JPS53400B2 (de) * | 1972-12-06 | 1978-01-07 | ||
DE2518431C3 (de) * | 1975-04-25 | 1982-02-04 | Giulini Chemie Gmbh, 6700 Ludwigshafen | Verfarhen zur Entfernung der schädlichen organischen Verbindungen aus der bei der Tonerdegewinnung nach dem Bayer-Verfarhen anfallenden Aluminatlauge |
FR2317226A1 (fr) * | 1975-07-07 | 1977-02-04 | Alcan Res & Dev | Perfectionnements a la production d'alumine |
US4263261A (en) * | 1978-12-21 | 1981-04-21 | Sumitomo Aluminium Smelting Company, Limited | Method for the removal of impurities from sodium aluminate solution |
US4275042A (en) * | 1980-01-22 | 1981-06-23 | Alcan Research And Development Limited | Removal of oxalate from Bayer process liquor |
AU536264B2 (en) * | 1980-07-23 | 1984-05-03 | Cytec Technology Corp. | Process for alumina recovery |
US4478795A (en) * | 1982-10-18 | 1984-10-23 | Diamond Shamrock Chemicals Company | Aluminum trihydroxide deliquoring with anionic polymers |
CA1285373C (fr) * | 1984-06-25 | 1991-07-02 | Jean Fabre | Purification des solutions d'aluminate de sodium du cycle bayer par elimination d'oxalate de sodium |
US4578255A (en) * | 1984-12-27 | 1986-03-25 | Kaiser Aluminum Chemical Corporation | Purification of Bayer process liquors |
-
1985
- 1985-11-13 US US06/797,717 patent/US4608237A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3755531A (en) * | 1970-08-24 | 1973-08-28 | Kao Corp | Process for refining alumina |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5312603A (en) * | 1990-12-07 | 1994-05-17 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Using polyglycerines in the Bayer process to increase crystal size of the product |
DE10113294A1 (de) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Bildung von Aluminiumoxidhydrat-haltigen Kristallen aus kaustischen Mutterlaugen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL8600969A (nl) | 1986-11-17 |
AU5646686A (en) | 1986-10-30 |
IE58658B1 (en) | 1993-11-03 |
GB2174380A (en) | 1986-11-05 |
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FR2581054B1 (fr) | 1994-02-04 |
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