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Ausscheiden von Kieselsäure aus Natriumaluminatlaugen Beim Aufschluß
von kieselsäurehaltigen Tonerdemineralien, wie z. B. Bauxit, mit Natronlauge bei
erhöhter Temperatur oder durch Glühen mit Natriumcarbonat und darauffolgendem Auflösen
der Schmelze erhält man Aluminatlösungen, die immer mehr oder weniger Kieselsäure
enthalten. Dieser Gehalt an Kieselsäure kann störend wirken sowohl bei der Ausscheidung
des Tonerdehydrates, indem das ausfallende Tonerdehydrat kieselsäurehaltig wird,
als auch beim Eindampfen der ganz oder teilweise von Tonerdehydrat befreiten Aluminatlaugen
durch Krustenbildung in den Eindampfern.
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Es ist deshalb zweckmäßig, die Kieselsäure möglichst weitgehend aus
den Aluminatlaugen zu entfernen, sei es vor oder nach der Tonerdehydratausscheidung.
Dies wurde bisher teilweise dadurch erzielt, daß die beim Bauxitaufschluß entstehenden
Aluminatlaugen im Autoklaven auf Temperaturen erhitzt wurden, die wesentlich über
ioo° C lagen. Hierbei wird die Kieselsäure zu einem erheblichen Teil in Form eines
unlöslichen Doppelsilikates, insbesondere eines Natriumaluminiumdoppelsilikates,
abgeschieden.
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Für gewisse Fälle ist es möglich, die Kieselsäure aus den Laugen auf
einfachere Weise zu entfernen. Es ist nämlich schon vorgeschlagen, Aluminatlauge
zusammen mit den Bauxitrückständen, dem sogenannten Rotschlamm, längere Zeit auf
etwa ioo° C gegebenenfalls unter Rühren zu erhitzen, bevor dieser Schlamm abfiltriert
wird. Hierbei wird erreicht, daß die Lauge entkieselt wird.
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Wenn auch diese Maßnahmen gegenüber der Behandlung der Lauge im Autoklaven
gewisse Vorzüge aufweisen. so bestehen doch andererseits erhebliche Nachteile. Wird
nämlich die Lauge, um sie zu entkieseln, mit Rotschlamm ausgerührt, so geht das
dabei ausgefällte Natriumaluminiumsilikat in den Rotschlamm und wird mit diesem
zusammen auf die Halde gebracht. Sowohl das teure Natron als auch die wertvolle
Tonerde im Doppelsilikat gehen also verloren.
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Die Erfinderin hat nun gefunden, daß die entkieselnde Wirkung des
Rotschlammes den in geringen Mengen in ihm enthaltenen Doppelsilikaten zuzuschreiben
ist. Es hat sich herausgestellt, daß nach Abtrennung des Rotschlammes durch Zusatz
von Doppelsilikaten zur Lauge eine wesentlich bessere Wirkung erzielt wird als beim
Ausrühren mit Rotschlamm. Neben dieser Verbesserung der Entkieselung hat das Entkieseln
mit Doppelsilikaten den großen Vorteil, daß weder Natron noch Tonerde verlorengehen,
weil diese beiden Bestandteile in bekannter Weise aus dem Doppelsilikat regeneriert
werden können, und daß auch beim Behandeln der zersetzten Lauge keine Schwierigkeiten
entstehen. Bei der Anwendung von Doppelsilikaten soll die Konzentration der Lauge
nicht zu hoch sein. Sie soll 3o° Be nicht überschreiten. Nach dem Ausrühren wird
die entkieselte Lauge durch
Dekantieren von Silikatschlamm getrennt;
dieser kann gegebenenfalls nach Eindicken ohne weiteres zum Entkieseln weiterer
Aluminatlauge benutzt werden.
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Ob das Ausrühren der Kieselsäure vor .oder nach der Zersetzung der
Aluminatlauge zu .-erfolgen hat, hängt ab vom Kieselsäuregehalt und von der Art
der Durchführung der Tonerdeausscheidung. Übersteigt der Kieselsäuregehalt bei Laugen,
die durch das Verfahren von B a y e r zersetzt werden sollen, 0,5 bis o,6 g pro
Liter, so erfolgt die Ausscheidung zweckmäßigerweise vor der Zersetzung, da sonst
Gefahr besteht, daß die Kieselsäure mit dem Tonerdehydrat ausscheidet. Liegt aber
der Kieselsäuregehalt unter dieser Grenze, so ist letzteres nicht zu befürchten.
In diesem Falle erfolgt die Kieselsäureausscheidung am besten erst vor dem Eindampfen.
Soll andererseits die Tonerde mit Kohlensäure ausgefällt werden statt durch Ausrühren
nach Bayer, so empfiehlt es sich, die Entkieselung selbst bei einem Gehalt von weniger
als o,5 g Si 0z/Liter schon vor der Tonerdefällung durchzuführen.
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Beispiele i. 5001 kieselsäurehaltige Aluminatlauge von 20° Be werden
mit 5o bis ioo kg Natriumaluminiumsilikat versetzt und dann bei 5o bis ioo° C während
2 bis 3 Stunden gut durchgerührt. Der Kieselsäuregehalt der Lauge, der vorher 3,2
g pro Liter betrug, geht hierbei auf o,2 g pro Liter herunter.
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2. 5001 kieselsäurehaltige Aluminatlauge von der Dichte 2o bis 25°
Be, aus der das Tonerdehydrat bereits größtenteils abgeschieden wurde (Bayer-Prozeß),
werden mit iio kg Natriumaluminiumsilikat versetzt und während i bis 3 Stunden bei
5o bis ioo° C gerührt. Hierbei geht der Kieselsäuregehalt von 0,35 auf
0,05 g pro Liter herunter.
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Das Ausrühren der Kieselsäure kann im gleichen Arbeitsgang natürlich
vor und nach der Zesetzung der Lauge erfolgen. Beispielsweise kann man in dem unter
Beispiel i angeführten Falle eine Stunde rühren, also bis zu einem Kieselsäuregehalt
von 0,5 g pro Liter, .abfiltrieren, hierauf die Zersetzung der Aluininatlauge
vornehmen und endlich nach Filtration des Tonerdehydrates die Lauge erneut mit Natriumaluminiumsilikat
versetzen und durch Ausrühren den Kieselsäuregehalt noch weiter wesentlich vermindern: