DE3609662C2 - Verfahren zur Bildung eines Aluminiumoxidtrihydrat-Kristallisats mit einem geringeren Anteil an Kristallen mit einer Größe unter 200mum nach dem BAYER-Verfahren - Google Patents

Verfahren zur Bildung eines Aluminiumoxidtrihydrat-Kristallisats mit einem geringeren Anteil an Kristallen mit einer Größe unter 200mum nach dem BAYER-Verfahren

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Description

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 µm.
Beim sogenannten BAYER-Verfahren zum Aufschluß von Bauxit und Auskirstallisation 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 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 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 Ausfäll-Temperaturen ist jedoch außerordentlich unerwünscht, da sie zu einer Verringerung der Volumenausbeute von Aluminiumoxidhydrat der mit Keimkristallen versehenen Aufschlußlauge bei der Kristallisation führt.
Schließlich kommt es bei der gleichzeitigen Ausfällung von Natriumoxalat und Aluminiumoxidhydrat zu Oxalat-Kristallen, die extrem fein sind, eine 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, vgl. die DE-PS 25 53 870, die US-PS 4 046 855, die US-PS 4 038 039 und die US-PS 3 899 571.
Nach dem in diesen Druckschriften beschriebenen Stand der Technik hat man versucht, Natriumoxalat vom BAYER-Verfahren fernzuhalten bzw. aus den Aufschlußlaugen zu entfernen.
Aus der US-PS 3 716 617 ist es bekannt, hochmolekulare Polyacrylate als Flockungsmittel für Rotschlamm unmittelbar nach dem Aufschluß des Bauxiterzes zu verwenden. Die US-PS 3 755 531 offenbart, einer beim Bauxitaufschluß erhaltenen Natriumaluminatlösung ein hochmolekulares Acryl- oder Methacrylsäure-Polymer oder -Copolymer als Flockungsmittel für Rotschlamm zuzusetzen, das mindestens 50 Mol-% Acrylsäureeinheiten enthält. Die eingesetzten Polyacrylate setzen sich jedoch sehr schnell mit 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.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, durch welches Aluminiumoxidtrihydrat-Kristalle mit einem geringeren Anteil an kleinen Kristallen einer Größe unter 200 µm erhalten werden können, ohne Natriumoxalat vom BAYER-Verfahren fernhalten bzw. vor der Kristallisation aus den Aufschlußlaugen entfernen zu müssen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bildung eines Aluminiumoxidtrihydrat-Kristallisats mit einem geringeren Anteil an Kristallen mit einer Größe unter 200 µm nach dem BAYER-Verfahren, bei dem man der Natriumoxalat enthaltenden Aufschlußlauge nach dem Abtrennen des Rotschlamms unmittelbar vor der Kristallisation hochmolekulares Acryl- oder Methacrylsäure-Polymer oder -Copolymer mit einem mittleren Molekulargewicht von zumindest 1 Million zusetzt, das zumindest 50 Mol-% Acryl- oder Methacrylsäure-Einheiten enthält, und in an sich bekannter Weise das Kristallisat gewinnt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Polymer oder Copolymer mit zumindest 75 Mol-%, insbesondere mit zumindest 90 Mol-%, Acryl- oder Methacrylsäure-Einheiten verwendet.
Nach der Erfindung werden hochmolekulare anionische Polymere den Aufschlußlaugen des BAYER-Verfahrens unmittelbar vor der Kristallisation des Aluminiumoxidhydrats zugesetzt, 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-Modifikationen 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 folgendem:
  • a) Die Tendenz des feinen Natriumoxalats zur Wirkung als sekundäre Keime für Aluminiumoxidhydrat wird herabgesetzt.
  • b) Die Tendenz der feinen Natriumoxalat-Kristalle, an der Oberfläche von wachsenden Aluminiumoxidhydrat-Kristallen zu kleben, wird herabgesetzt, so daß die Wahrscheinlichkeit der Agglomerierung der Aluminiumoxidhydrat-Kristalle ansteigt.
  • c) Es kommt zu einer Verbesserung des gewonnenen 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 die übliche gemeinsame Entfernung oder die 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 in erhöhter Ausbeute.
Gleichzeitig kann das Oxalat beim Waschen von Aluminiumoxidhydrat und Filtrieren besser entfernt werden, weil die feinen Oxalat-Kristalle verfestigt sind und deren Einschluß in die Aluminiumoxidhydrat-Kristalle verringert ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird gleichzeitig auch der Anteil des erhaltenen Kristallisats an Kristallen mit einer Größe von weniger als 200 µm erhalten. Das Kristallisat bildet sich bei dem Auskristallisieren von Aluminiumoxidtrihydrat Al₂(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 Acrylsäure-Polymeren oder -Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von zumindest 1 000 000 zugesetzt, wobei diese zumindest 75 Mol-%, insbesondere zumindest 90 Mol-%, Acryl- oder Methacrylsäure-Einheiten enthalten.
Die Molekulargewichte der erfindungsgemäß verwendeten Acrylsäure-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 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 oder Konzentration an anderen organischen Verunreinigungen, wie Huminsäure-Derivaten, beeinflußt.
Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Polyacrylaten, d. h. Homo- oder Copolymeren von Acrylsäure- und/oder Methacrylsäure-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 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-Acrylamidopropylsulfonat (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 der 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 übersteigt; diese Copolymeren können 1 bis 25 Mol-% Comonomer-Einheiten enthalten. Diese Comonomer-Einheiten sollen bevorzugt (Meth)acrylamid, 2-AMPS, Vinylsulfonat oder deren Gemische sein.
Folgende hochmolekulare Polyacrylate können verwendet werden:
Polymer
A
Öl-in-Wasser-Emulsion von Natrium-Polyacrylat, enthaltend 29-31% aktives Polymer mit einer reduzierten spezifischen Viskosität von 25 bis 35.
B Wasser-in-Öl-Emulsion von Ammonium-Polyacrylat, ethaltend 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 Mol-% Natriumacrylat und 10 Mol-% Acrylamid, enthaltend 28-32 Gew.-% aktives Polymer mit einer reduzierten spezifischen Viskosität von 25 bis 35.
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 vorstehend bereits erwähnt, 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 vorstehend 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.
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.
Beispiel 1
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 63°C 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-Eleketronenmikroskop 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 größer sind, agglomeriert sind und eine radiale Orientierung von feinen Nadeln zu zeigen scheinen. Ohne Zugabe von Polymer zu der Aufschlußlauge sind die Oxalat-Kristalle nadelig, fein und nicht agglomeriert.
Beispiel 2
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 erfolgt einmal erfindungsgemäß in Gegenwart von Polymer A und einmal ohne Polymer. Die in der folgenden Tabelle zusammengefaßten Ergebnisse zeigen daß durch die erfindungsgemäße Maßnahme größere Aluminiumoxidhydrat-Kristalle erhalten werden als ohne Polymer A. Dies ergibt sich aus einer Verschiebung der Kristallgrößenverteilung nach oben.
Tabelle
Geimpft mit insgesamt 7,03 m²/l
Kristallisations-Temperatur: 78 → 71°C während 21 h
Aufschlußlauge mit einem Verhältnis 0,69 Al zu Länge (Al als Al₂O₃/Lauge als Na₂CO₃)
In den Fig. 3 bis 6 sind elektronenmikroskopische 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 (2000fache Vergrößerung) 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 (2000fache Vergrößerung) zeigt 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 (2000fache Vergrößerung) zeigt eine Aufnahme von einem Aluminiumoxidhydrat-Kristall aus der absatzweisen Fällung mit Hilfe von feinen Kristallen aus Aluminiumoxidyhydrat. Die Oberfläche der Agglomerate ist mit feinen Oxalat-Teilchen bedeckt, da die Ausfällung ohne Anwesenheit von Polyacrylat erfolgte.
Fig. 6 (2000fache Vergrößerung) zeigt 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.
Beispiel 3
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 (2)

1. Verfahren zur Bildung eines Aluminiumoxidtrihydrat-Kristallisats mit einem geringeren Anteil an Kristallen mit einer Größe unter 200 µm nach dem BAYER-Verfahren, bei dem man der Natriumoxalat enthaltenden Aufschlußlauge nach dem Abtrennen des Rotschlamms unmittelbar vor der Kristallisation hochmolekulares Acryl- oder Methacrylsäure-Polymer oder -Copolymer mit einem mittleren Molekulargewicht von zumindest 1 Million zusetzt, das zumindest 50 Mol-% Acryl- oder Methacrylsäure-Einheiten enthält, und in an sich bekannter Weise das Kristallisat gewinnt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polymer oder Copolymer mit zumindest 75 Mol-%, insbesondere mit zumindest 90 Mol-%, Acryl- oder Methacrylsäure-Einheiten verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der Ablauge aus der Kristallisation des Aluminiumoxidtrihydrats Polymer oder Copolymer zusetzt, mit Natriumoxalat-Keimkristallen impft, abkühlt und auskristallisiertes Natriumoxalat vor der Rückleitung der Ablauge in das BAYER-Verfahren entfernt.
DE3609662A 1985-04-24 1986-03-21 Verfahren zur Bildung eines Aluminiumoxidtrihydrat-Kristallisats mit einem geringeren Anteil an Kristallen mit einer Größe unter 200mum nach dem BAYER-Verfahren Expired - Fee Related DE3609662C2 (de)

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