DE55173C - Verfahren zur Herstellung von eisenfreiem Aluminiumsulfat - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT. \%

Die directe Einwirkung der Schwefelsäure auf thonerdehaltige Mineralien (Kaolin, Bauxit u. s. w.) zur Darstellung von schwefelsaurer Thonerde ergiebt ein.eisenhaltiges Product. Man sucht bereits seit langem nach einem Verfahren, um den Aluminiumsalzen deren Gehalt an Eisensälzen zu nehmen, welche jene zu. vielen Zwecken untauglich machen.

Das vorliegende Verfahren beruht auf der von Berthelot bei seinen thermochemischen Untersuchungen gemachten Beobachtung, dafs die Verbindung der Schwefelsäure mit der Thonerde eine gröfsere Anzahl Calorien ent-. wickelt als die Verbindung derselben Säure mit dem Eisenoxyd, eine kleinere dagegen als die Verbindung der Säure mit Eisenoxydul. Hieraus folgt, dafs in Schwefelsäureverbindungen der Thonerde Eisenoxyd durch Thonerde gefällt wird, während Eisenoxydul die Thonerde ausfallen macht.

Will man also das Eisen aus den Lösungen der schwefelsauren Thonerde ausfällen, so ist vor allem nöthig,. dafs sich das Eisen auf der höchsten Oxydationsstufe befinde, etwa vorhandenes Oxydul also in Oxyd übergeführt werde. Es genügt alsdann, der Sulfatlösung einen Ueberschufs an Thonerde oder einem Thonerdemineral zuzusetzen, um das Eisen auszufällen. Die Ausfällung findet also statt, wenn die Sulfatlösung keine freie Säure enthält, das Eisen in Form von Eisenoxyd vorhanden ist und man alsdann einen Ueberschufs von Bauxit oder Aluminiumhydroxyd zusetzt.

Nachdem die Lösung einige Stunden gekocht hat, nimmt sie eine von des Ausscheidung des Eisenoxyds herrührende tiefrothe Farbe .an. Es zeigt sich aber hierbei der Mifsstand, dafs sich das Oxyd in schleimiger Form absondert, in welcher es sich nur mit der gröfsten Schwierigkeit von der Lösung trennen läfst.

Nach vielfachen Versuchen hat der Erfinder auf rein empirischem Wege gefunden, dafs, ' wenn man der Lösung eine hinreichende Menge eines Kalisalzes, vorzugsweise Kalialaun, in festem Zustande zufügt, das schleimige Eisen sich nach und nach absondert. Der Vorgang ist noch nicht recht aufgeklärt, er ist kein rein mechanischer, wie das bekannte Aussalzen, es findet vielmehr eine chemische Reaction statt, es scheint sich Eisenalaun zu bilden mit einer mehr oder weniger grofsen Menge von mit Kalisulfat vermischter und verbundener Thonerde. Es ist auch möglich, dafs sich künstlicher Alunit bildet. Wie dem auch sei, Thatsache ist, dafs die angegebenen Reactionen vor sich gehen und durch dieselben das Sulfat vollständig eisenfrei wird.

Man verfährt wie folgt:

In einem mit Blei ausgekleidetem Behälter von grofsem Rauminhalt, etwa von 8 cbm, werden 1 600 kg Kammerschwefelsäure von ungefähr 50° B. gegossen und etwa 1.00 1 Wasser zugesetzt. Anstatt des blofsen Wassers kann man auch das Abwasser von,einer früheren Operation nehmen. Der Wasserzusatz bringt die Säure auf ungefähr 45⁰ B. herunter. Die Säure wird alsdann mit Hülfe eines freien Dampfstromes erhitzt, und wenn sie mindestens 90⁰ C. erreicht hat, schüttet man 700 kg fein gemahlenen Bauxit hinzu und rührt einige Minuten um. Nach einiger Zeit findet eine

heftige Reaction statt, das Gemenge nimmt stark an Volumen zu und steigt bis zum Rande des Behälters. Endlich nimmt es allmälig sein ursprüngliches Volumen wieder an und von da ab mufs es 5 Stunden lang im'' Behälter bleiben. Hierauf wird die Masse, welche zum Theil aus gelöstem Aluminiumsulfat und zum Theil aus noch nicht zersetztem Bauxit besteht, mit Wasser oder Abwasser einer früheren Operation versetzt. Man schüttet hierauf das gelöste Sulfat in ein Absetzreservoir. . ■ ·

Wenn nicht alles in dem Bauxit enthaltene Eisen in Form von Oxyd vorhanden war, so mufs man während der Behandlung ein oxydirendes Mittel, wie z. B. Salpetersäure,- ein salpetersaures Salz oder dergleichen, zusetzen, damit alles als Oxydul vorhandene Eisen in Oxyd umgewandelt werde.

Die angegebenen und anzugebenden Ziffern sind keine absoluten, sie können vielmehr nach den Umständen, namentlich je nach dem Gehalt des Bauxits an Thonerde und nach dem Grade seiner Feinheit variiren. In manchen-Fällen sind nur 600 kg Bauxit auf i?6oo kg Kammersäure zu nehmen. Der zu erreichende Zweck ist, dafs alles als Oxydul vorhandene Eisen vollständig in Oxyd übergeführt werde, und dafs in der erzielten Lösung keine Spur von freier Schwefelsäure vorhanden sei.

Wenn die Sulfatlösung in das Absetzreservoir eingeführt ; ist, hat sie noch eine Temperatur von 40 bis-6o° G. Es werden alsdann 85 kg Bauxit zugeschüttet und ein Kalisalz beigegeben. Da die Aluminiumsulfatfabriken gewöhnlich Alaun darstellen, so benutzt Erfinder in der Regel unreinen Alaun oder Alaunabfall. Die Menge des Zuschlages ist proportional der zu fällenden Eisenmenge, derart, dafs bei einem Gehalt des Bauxits von 4 bis 5 pCt. Eisenoxyd 50 bis 60 kg Alaun genommen werden. Die Lösung wird heftig umgerührt und das Ganze alsdann der Ruhe überlassen. Das Eisen scheidet sich langsam aus: nach 14 Tagen ist der Eisengehalt bei einem anfänglichen Gehalt an Oxyd von 0,80 pCt. auf 0,00015 pCt. gefallen und nach 25 Tagen läfst sich keine ■ Spur Eisen mehr nachweisen. Man kann die 85 kg Bauxit, welche übrigens nicht verloren gehen, vielmehr in das Zersetzungsgefäfs für eine neue Operation wandern, auch durch eine entsprechende Menge reinen Aluminiumhydroxyds ersetzen.

Claims (1)

1. . Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Abscheidung des Eisenoxyds aus einer durch Zusatz von Bauxit neutralisirten eisenhaltigen Aluminiumsulfatlösung durch Versetzen der letzteren mit einem künstlichen Alunit bildenden Kalisalz.