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Herstellung von Aluminiumfluorid Es ist bekannt, aus wäßrigen Lösungen
von Aluminiumfluorid schwerlösliches Aluminiumfluorid dadurch abzuscheiden, daß
man sie mit etwas Flußsäure versetzt und unter Rühren mehrere Stunden erwärmt. Hierbei
können an Stelle der Flußsäure auch kleine Mengen Mineralsäure treten, aber nur
in solchen Mengen, daß sie durch Umsetzung mit dem in der Lösung vorhandenen Aluminiumfluorid
restlos sich in freie Flußsäure umwandeln.
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Es wurde gefunden, daß man es nicht nötig hat, erst Lösungen von Aluminiumfluorid
herzustellen, sondern daß es auch möglich ist, aus Lösungen von Tonerde in anderen,
stärkeren Mineralsäuren, wie sie häufig zur Verfügung stehen, Aluminiumfluorid auszufällen,
wenn man diese Lösungen mit ausreichenden Mengen Flußsäure versetzt und vorteilhaft
längere Zeit in der Wärme rührt. Man gewinnt hierbei im Filtrat von Aluminiumfluorid
diejenige Menge freier Mineralsäure, die der zugesetzten Flußsäuremenge äquivalent
ist, und zwar auch dann, wenn man _ eine Lösung verwendet, in der nur ein größerer
oder kleinerer Teil an starke Mineralsäure, der Rest an Flußsäure gebunden ist.
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Daß Flußsäure als schwache Säure starke Mineralsäuren aus ihren Aluminiumsalzen
austreiben kann unter Bildung von Aluminiumfluorid, war höchst überraschend. Bei
anderen Salzen des Fluors tritt der umgekehrte Fall ein, z. B. kann aus Kochsalzlösung
durch Flußsäure das schwerlösliche Fluornatrium nicht ausgefällt werden, und Natriiunfluorid
löst sich in Salzsäure leicht auf unter Umwandlung in Kochsalz und Flußsäure.
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An Stelle reiner Aluminiumsalzlösungen kann man auch unreine, besonders
eisenhaltige verwenden, wie sie z. B. beim Aufschluß tonerdehaltiger Materialien,
wie Ton usw., mit Säuren erhalten werden. Führt man das Eisen vor der Ausfällung
in die zweiwertige Form über, so wird ein technisch eisenfreies Produkt erhalten,
auch wenn die Eisenkonzentration sehr hoch ist. Auch wenn das Eisen in dreiwertiger
Form vorliegt, ist das erhaltene Fluoraluminium nur sehr wenig eisenhaltig, besonders
wenn die Konzentration des Eisens nicht sehr hoch und etwas überschüssige Tonerde
vorhanden -ist. Die Flußsäure kann in reinem Zustande Anwendung finden oder auch
in einem gewissen Grade mit Kieselflußsäure verunreinigt sein, ohne daß ein kieselsäurehaltiges
Aluminiumfluorid erhalten wird.
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Das Aluminiumfluorid fällt infolge seiner Löslichkeit in Mineralsäure
nicht quantitativ aus. Aus den Filtraten kann man entweder mit Alkalisalzen Fluoraluminium-Fluoralkali-Doppelverbindungen
nach Art des Kryoliths und Chioliths oder anderer ähnlicher Doppelverbindungen ausfällen
und einen Teil des in Lösung bleibenden Aluminiumfluorids gewinnen, oder aber man
kann die Filtrate auch zum Aufschluß von tonerdehaltigen Materialien, wie Ton usyv.,
benutzen. Um einen gut abtrennbaren Kieselsäurerückstand zu erhalten, verfährt man
hierbei zweckmäßig so, daß man der sauren
Lösung eine fertige Aufschlußl05nng
von einer früheren Operation zusetzt. Da das nicht als Aluminiumfluorid ausgefallene
Fluor in dem so erhaltenen Silikataufschluß restlos enthalten ist, kommt es bei
der nächsten Operation wieder zum Vorschein, so daß hier entsprechend weniger Flußsäure
zum Ausfällen des Aluminiumfluorids nötig ist. Beispiel z 125 kg einer Tonerdechloridlösung
mit 8,15 g A1203 in loo g Lösung wurden in einem Holzgefäß bei 65 bis
75' mit 6o kg 2o°/oiger F lußsäure vermischt und mehrere Stunden bei 65 bis
75'
gerührt und das ausgefällte Produkt abgenutscht. Beispiel 2 ßoo ccm salzsaurer
Tonaufschluß, enthaltend 1o,29 g A1203 und 0,93 g Fe203 in loo ccm, werden
in der Kälte mit Zoo g Flußsäure (2o°/,) versetzt, einige Zeit unter Rühren gekocht
und abgenutscht. Das erhaltene Aluminiumfluorid ist technisch eisenfrei und geht
beim Behandeln mit Fluornatrium in Krvolith über. Das Filtrat wird noch heiß mit-
einer warmen Lösung von 7o g Kochsalz in 200 ccm Wasser versetzt, gekocht und nach
dem Erkalten abgesaugt. Die ausgeschiedenen Aluminium _-lkali-Doppelverbindungen
erhaltennur Spuren von Eisen.
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Beispiel 3 64o 1 von schwefelsaurem Tonaufschluß mit 8 g A1203 und
o,8 g Fe203 in loo ccm werden in einem Bleigefäß bei 70° mit 35o kg 2o°/oiger HF
vermischt und 2o Stunden bei der obigen Temperatur gerührt. Zur Erzielung eines
feinkörnigen Niederschlages kann nach Zugabe der Flußsäure 5 kg Fluoraluminium von
einem früheren Ansatz zugesetzt werden. Das erhaltene Produkt ist gut filtrierbar
und fast eisenfrei. Liegt das Eisen in der zweiwertigen Forin vor, so ist das Aluminiumfluorid
auch dann technisch eisenfrei, wenn der Eisengehalt in der Lösung relativ hoch ist.
Beispiel 7 2 cbm einer Lösung mit 1i ;; A1.,03, i g l#-e_0" 2 g freie H.S0," in
loo ccm, in der die eine Hälfte der Tonerde an Schwefelsäure, die andere an Fluor
gebunden ist, werden bei 6o' mit 52o kg 2o°/oiger Flußsäure vermischt und nach Zusatz
von 2o kg Fluoraluininium aus einem früheren Ansatz als Impfstoff 15 Stunden bei
6o' gerührt. An Stelle von Fluoraluminium kann auch Fluornatrium (z. B. etwa 2o
kg) als Impfstoff benutzt werden. Die obige Ausgangslösung kann beispielsweise hergestellt
werden durch Aufschließen von z. B. Ton mit einem Gemisch von Schwefelsäure und
Flußsäure, wie es z. B. als Filtrat von einer Fluoraluminiumfällung mit überschüssiger
Flußsäure erhalten wird. Das erhaltene Produkt verbindet sich mit Fluornatrium.
Statt bei 6o° kann auch z. B. bei 9o° oder auch in der Kälte ausgefällt werden.