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Abscheidung von Eisen aus den Ablaugen der Bleicherdeerzeugung Die
chloridischen Ablaugen von der Bleicherdeerzeugung gestatten die wirtschaftliche
Verarbeitung nur, wenn das Aluminiumchlorid, das als wesentlicher Bestandteil darin
enthalten ist, auf thermischem Wege in seine Komponenten gespaltet wird, und zwar
so, claß neben Salzsäure die Tonerde in reinem Zustande gewonnen wird.
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Die Verunreinigungen dieser Laugen bestehen im wesentlichen aus den
Chloriden des Eisens, des Calciums und des Magnesiums, von denen (las erstere überwiegend
ist. Die thermische Zersetzung kann so geführt werden, (laß Kalk und Magnesia nicht
störend sind.
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Das Eisenchlorid macht jedoch die unmittelbare Verarbeitung unmöglich,
da es sich in der Hitze zum Teil ebenso in seine Komponenten zerlegt wie das Aluminiumchlorid
und daher die Tonerde verunreinigt, zum Teil überdestilliert und daher auch die
Salzsäure eisenhaltig macht.
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Es ist bekannt, daß Tonerde auf Eisen als Oxydsalz in Laugen fällend
wirkt, und zwar je nach ihrer Art besser oder schlechter. Diese Reaktion braucht
jedoch im allgemeinen lange Zeit Tonerde in größerem Überschuft und ist trotzdem
sehr unvollständig, oder es ist höhere Temperatur, das ist Druck, beim Kochen schwefelsaurer
Laugen notwendig, ohne (laß auch (tann die Reaktion wegen des Gleichgewichtszustandes
bei höherer Temperatur weit genug verläuft. Was jedoch diese Reaktion für den technischen
Gebrauch bei chloridischen Laugen unmöglich macht, ist der Umstand, daß das Eisen
sich dabei so schleimig ausscheidet, daß Lauge und -,1,Tiederschlag nicht zu trennen
sind.
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Demgegenüber wurde gefunden, claß man vor allem eine höchst reaktionsfähige
Tonerde bekommt, wenn die beim Calcinierprozeß anfallende Tonerde hydratisiert wird.
Es ist nicht wesentlich für den Verlauf, <laß man die Tonerde, wie sie beim Calcinieren
anfällt, zuerst auswäscht, um die Fremdsalze ztt entfernen, ebenso nicht, daß sie
vorher mit Wasser behandelt wird, da die Hydratisierung auch in der Lauge selbst
vor sich geht. Eine so im Kreislauf des Prozesses verbleibende Tonerde fällt bereits
zwischen 4.o und 5o° C aus den Rohlaugen in kürzester Zeit das Eisen, und zwar bis
unter o,i °;o Fe.
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Die weitere Reinigung der Lauge von Eisen ist dann in bekannter Weise,
z. B. mit Blutlaugensalz, leicht zu bewerkstelligen.
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Das wesentlichste Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht jedoch
in der Erkenntnis, daß mit Tonerde und selbst bei den erwähnten niedrigen Temperaturen
keine schleimigen, unfiltrierbaren Eisenniederschläge entstehen, sondern solche,
welche sich auf jede Art gut von der Lauge trennen lassen, wenn nicht rein chloridische
Laugen behandelt werden, sondern solche, welche einen gewissen Schwefelsäuregehalt
haben. Denn dann fällt das Eisen in der Hauptsache als basischschwefelsaures Eisen
aus, das die Eigenschaft des guten Filtrierens hat. Es muß nur wenigstens
so
viel Schwefelsäure vorhanden sein, wie sie im wesentlichen :# der Verbindung Fe203
# i SO.. entspricht. Es ist gleichgültig, ob der Schwefelsäuregehalt bereits in
der Salzsäure vorhanden war, ob die Schwefelsäure zum Kochen der Bleicherde oder
nach dem Kochen zugesetzt wurde und ob dies in Form von Schwefelsäure, schwefelsaurer
Tonerde, als schwefelsaure Ablauge oder in irgendeiner anderen passenden Verbindung
der Schwefelsäure geschieht.
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Beispielsweise werden 21/2 m3 einer Ablauge, die im Liter 29 g A1203,
12 g Fe2O3 und die üblichen Mengen Kalk und Magnesia als Chloride mit nur 2 g H2SO4
gebunden enthält, mit 3001 einer schwefelsauren Ablauge versetzt, die im Liter etwa
ioo g H,S04 gebunden enthält. Geringe Mengen von Eisenoxydul werden in passender
Weise oxydiert, z. B. mit Wasserstoffsuperoxyd, und diese Lauge wird nun bei 50°
durch mehrere Stunden mit der entsprechenden Menge Tonerde in kleinem Überschusse
gerührt, wobei das Eisen allmählich in der Lauge unter o, i °/o sinkt und sich nun
als gelber Niederschlag findet, der vorzüglich filtriert. Die Tonerde entstammt
dem Caleinierrückstande aus dieser Lauge und wird vor Anwendung vorteilhaft naß
gemahlen und ausgewaschen. Man wendet vorteilhaft etwas mehr Tonerde an, als Eisenoxyd
auszufällen ist, da geringe Mengen von freier Säure in der Lauge zu neutralisieren
sind und sich von dem nach der Fällung verbleibenden Überschuß wegen der hohen Reaktionsfähigkeit
dieser Tonerde noch ein Teil in der Lauge auflöst. Im vorliegenden Falle nimmt man
daher etwa 15 g Tonerde für j e i 1 Lauge.
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Von bisher bekannten Vorschlägen über Rückverwertung eines Teiles
des Calcinierrückstandes, der aus den Laugen selbst gewonnen ist, unterscheidet
sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß es nicht darauf abzielt, die Lauge neutral
zu machen, um eine vorzeitige Destillation der freien Salzsäure beim Eindampfen
der Lauge zu verhindern. Es ist an sich bekannt, Eisen aus schwefelsauren Tonerdelösungen
mit Aluminiumhydroxyd zu fällen.