DE62265C - Verfahren zur Darstellung von Alkalialuminat - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Alkalialuminatprocefs bezweckt die Darstellung von Alkalialuminat, Thonerde, ätzenden und kohlensauren Alkalien (Soda, Potasche) mit Hülfe eines eigenartigen Verfahrens zur Gewinnung von Alkalialuminat (Kali- oder Natron-Thonerde) aus thonerdehaltigem Material mittelst schwefelsaurer Alkalien.

Der Alkalialuminatprocefs berührt daher sowohl die Fabrikation der Thonerde und ihrer Verbindungen, als auch die Industrie ätzender und kohlensaurer Alkalien (Soda, Potasche), sofern dazu diese neue Darstellungsmethode von Alkalialuminat (Kali- oder Natron-Thonerde) als Ausgangspunkt gewählt wird.

Es ist wiederholt versucht worden, Natron-Thonerde durch Zusammenschmelzen von Bauxit und schwefelsaurem Natron (an Stelle der dafür gebräuchlichen Soda) unter Zusatz von Kohle zu gewinnen.

Der stets vorhandene, meist sogar beträchtliche Eisengehalt. des Bauxits bot jedoch — durch Entstehung stark schwefelhaltiger und von aufgelöstem Schwefeleisen tief schwarz gefärbter Laugen ■—■ so unüberwindliche Schwierigkeiten, dafs die Aufschliefsung des Bauxits mit schwefelsauren Alkalien (an Stelle von kohlensauren) allgemein für technisch unbrauchbar gilt und daher auch nirgends angewendet wird. Zum Belege dieser Behauptung sei mir gestattet , aus der mafsgebenden technischen Literatur der neuesten Zeit zwei Stellen zu citiren.

In Lunge's Handbuch der Sodafabrikation (Braunschweig 1879), 2. Bd., S. 295 heifst es:

Zwar läfst sich das Natron des Glaubersalzes sehr leicht in Aluminat überführen, ■ wenn man der Mischung mit Thonerde noch Kohle zusetzt und dann glüht, aber der stets eisenoxydhaltige Bauxit ist hier nicht verwendbar, weil sich dabei die bekannte störende Schwefeleisennatriumverbindung stets bildet.

In Muspratt's (Stohmann - Kerl) Encyklopädischem Handbuch der technischen Chemie, neueste Auflage (Braunschweig 1888), 1. Bd., S. 820 steht:

Beim Glühen von schwefelsaurem Natron für sich mit Bauxit findet keine Reaction statt, wohl aber bildet sich bei Zuleitung von Wasserdampf oder mit gröfster Leichtigkeit bei Zusatz von Kohle Natriumaluminat, welches aber bei dem nie ganz fehlenden Eisengehalt des Minerals die von der Sodafabrikation her bekannte, störende Verbindung von Schwefelnatrium mit Schwefeleisen enthält.

Es · müfste deshalb der Bauxit zuvor von seinem Eisengehalt befreit werden, was ökonomisch nur dann möglich ist, wenn die Thonerde .als Neben- oder Zwischenproduct erfolgt.

Aehhliche Urtheile finden sich auch wiederholt in den Wagner- Fischer'schen Jahresberichten, und die Thatsache, dafs fabriklich das schwefelsaure Natron zur Aufschliefsung von Bauxit bisher nirgends angewendet wurde, sondern durchweg Soda für diesen Zweck be-

nutzt wird, beweist wohl genügend das Zutreffende der angeführten Aussprüche.

In der That erhält man beim Aufschliefsen von Bauxit mit schwefelsauren Alkalien und Kohle nicht allein tintenschwarze Laugen, welche neben Schwefeleisen auch viel Schwefelalkali enthalten, sondern es beträgt auch (wie Muspratt ebenfalls angiebt) die Ausbeute an Aluminat kaum halb so viel als bei der Aufschliefsung mit Soda. Endlich greift der eisenhaltige Schmelzflufs die Ofensohle oder Schmelzgefäfse beträchtlich an, was nicht allein häufige Reparaturen, sondern auch noch erhebliche Verunreinigungen des Schmelzgutes veranlafst.

Wenn nun allgemein der Eisengehalt der Bauxite für das gröfste Hindernifs gilt, welches erst beseitigt werden müfste, um überhaupt schwefelsaure statt kohlensaure Alkalien zur Aluminatgewinnung benutzen zu können, ich hingegen in dem zu beschreibenden Alkalialuminatprocefs absichtlich Eisen den schwefelsauren Alkalien zusetze und damit ganz farblose, eisenfreie und auch nur wenig Schwefel enthaltende Laugen mit fast totaler Aluminatausbeute gewinne, ohne dafs auch die (nur gefrittete) Glühmasse die Glühgefä'fse im geringsten angreift, so wird man wohl zugeben, dafs ich, um solche Resultate zu erzielen, einen ganz besonderen chemischen Procefs erfinden mufste, welcher lehrt, von welcher Art und von welcher Mischung die Zusätze sein müssen, um schwefelsaure Alkalien an Stelle von kohlensauren zur Darstellung vom Aluminat aus Bauxit oder anderem thonerdehaltigen Rohmaterial überhaupt und mit günstigem Erfolge anwenden zu können.

Darauf will ich nun näher eingehen:

Wenn man Thonerde mit Alkalisulfat und Eisenoxyd unter Zusatz von Kohle glüht, so bildet sich zwar Schwefeleisen und Alkalialuminat; allein dieser Procefs verläuft nicht so glatt, als es seine technische Brauchbarkeit erfordert. Eine erhebliche Menge des sich bildenden Schwefelalkalis verbindet sich nämlich mit dem Schwefeleisen so hartnäckig, dafs diese Verbindung auch bei Anwendung eines grofsen Eisenüberschusses nicht zersetzt wird. Laugt man dann eine solche Glühmasse aus, so entsteht eine sehr schlecht filtrirbare, tintenschwarze Lösung einer Doppelverbindung von Schwefeleisen und Schwefelalkali. Scheidet man aber auch aus einer derartigen unbequemen Lauge das Eisen ab, was nicht so einfach ist, so behält man noch immer sehr beträchtliche Mengen (oft über 30 pCt.) von Schwefelalkalien (dagegen nur wenig Alkalialuminat) in Lösung.

Man sieht also, dafs es technisch Unvortheilhaft ist, die Aufschliefsung von thonerdehaltigen Materialien durch Alkalisulfat und Kohle lediglich unter Zusatz von Eisen oder dessen Oxyden zu bewirken bezw. eisenhaltige Bauxite nur mit Alkalisulfat und Kohle aufzuschliefsen. In beiden Fällen erhält man tintenschwarze Laugen, die nicht nur Schwefeleisen, sondern auch grofse Mengen von Schwefelalkali gelöst enthalten, wogegen die Ausbeute an Alkalialuminat sehr gering ist.

Die Neigung der (beim Glühen entstehenden) Schwefelalkalien, sich mit Schwefeleisen zu verbinden, ist in der That so grofs, dafs auch ein Ueberschufs von Thonerde, welcher die Aluminatbildung befördern könnte, diese Uebelstände nicht beseitigt. ' Ebensowenig ist ein Magnesiazusatz im Stande, jene störende Doppelverbindung bei ihrer Bildung zu verhindern. Da nun aber nicht nur bei besonderem Eisenzusatz, sondern auch schon durch den in den Bauxiten stets vorhandenen Eisengehalt beim Aufschliefsen mit Alalisulfaten jene äufserst störende Doppelverbindung von geschwefeltem Alkali und Eisen aufrtritt, so wäre — wie ja auch die oben citirten Aussprüche bezeugen — es ganz unmöglich, die Alkalisulfate zu dieser Aufschliefsung überhaupt technisch benutzen zu können, wenn ich nicht ein Mittel gefunden hätte, welches bei richtiger Anwendung die Entstehung dieser störenden Doppelverbindung vollständighinderte.

Dieses Mittel ist der Kalk, welcher, in Form von Aetzkalk oder kohlensaurem Kalk der Glühmasse zugesetzt, bewirkt, dafs ein Theil des Schwefelalkalis seinen Schwefel gegen den Sauerstoff des Kalkes eintauscht.

Während sich nun das entstehende Schwefelcalcium mit Schwefeleisen zu einer im Wasser ganz unlöslichen Substanz verbindet, wird das freiwerdende Alkali für die Aluminatbildung nutzbar. Löst man daher eine solche mit Kalk versetzte Glühmasse in Wasser auf, so bleibt alles Schwefeleisen — zum Theil mit Schwefelcalcium verbunden — völlig ungelöst.

Man erhält eine völlig farblose, leicht filtrirbare Lauge von hohem Gehalt an Alkalialuminat und nur von sehr geringen Mengen von Schwefelalkali.

Man könnte nun glauben, dafs es bei Anwendung von genügend viel Kalk gar nicht nöthig sei, auch noch Eisen zuzusetzen, da ja auch der Kalk als Entschwefeler —■ wie beim Leblanc-Procefs — wirken könnte; allein die Gegenwart der Thonerde setzt einem stärkeren Kalkzusatz (wie ihn doch die totale Entschwefelung unbedingt erfordert) eine unübersteigliche Schranke entgegen.

Die Thonerde verbindet sich nämlich beim Glühen mit dem Kalk zu unlöslichem KaIkaluminat, so dafs schon dadurch ein grofser

Theil Kalk der Alkalientschwefelung^N entzogen wird und folglich ein sehr grofser Kalküberschufs nöthig wird, um überhaupt eine erträgliche Entschwefelung zu erzielen. Ich habe gefunden, dafs allerdings i²/₃ Molecule Kalk im Stande sind, eine Mischung von ι Molecül reiner Thonerde und ebenso viel Alkalisulfat (bei Zusatz von Kohle) zu entschwefeln, allein es bildete sich zugleich so viel Kalkaluminat, dafs kaum die Hälfte der Thonerde in der Alkalialuminatlauge enthalten war.

Diese Neigung des Kalkes, sich mit Thonerde zu verbinden, wird allerdings bei Gegenwart von Kieselsäure sehr eingeschränkt; aber damit ist für die Entschwefelung durch Kalk nichts gewonnen, weil eben letztere für sich schon viel Kalk beansprucht und dieser ihr zum Theil von der Thonerde streitig gemacht wird.

Ueberläfst man dagegen dem Kalk nicht die Hauptrolle für die Entschwefelung, sondern theilt sie dem Eisen zu, so wird ein Kalkzusatz, der so gewählt ist, dafs ein Theil davon die störende Schwefeleisenschwefelalkaliverbindung verhindert, während der Rest des Kalkes die Kieselsäure des Bauxits bindet, sich in doppelter Weise nützlich zeigen, ohne die Ausbeute an Alkalialuminat bemerkenswerth zu schädigen.

Das Wesen meiner Erfindung besieht eben darin, dafs ich fand, in welcher Weise die Zusätze von Kalk und Eisen regulirt werden müssen, damit bei der Aufschliefsung thonerdehaltiger Substanzen mit schwefelsauren oder Schwefelalkalien (und Kohle) Laugen gewonnen werden, in denen das gebildete Schwefeleisen unlöslich ist, und welche eine hohe Ausbeute an Alkalialuminat ergeben.

Um die Frage zu beantworten:

Wie viel Kalk ist mindestens erforderlich, um die störende Doppelverbindung von geschwefeltem Eisen und Alkali zu verhindern? habe ich verschiedene Versuche mit einer Mischung von gleichen Molecülen reiner Thonerde, Alkalisulfat und Eisen (nebst Kohle) unter verändertem Kalkzusatz ausgeführt. Diese Versuche ergaben nun, dafs man pro Molecül Alkalisulfat (also auch Thonerde) mindestens Y₄ Molecül Kalk oder Kreide zusetzen mufs, damit die schädliche Eisenverbindung nicht entstehe und somit farblose Laugen erhalten werden. Vermehrt man in diesem Falle den Kalkzusatz — ohne dafs der Kalküberschufs durch Kieselsäure gebunden wird —, so erhält man zwar ebenfalls reine Laugen, aber unter mehr oder weniger beträchtlicher Verminderung der Aluminatausbeute.

Da man bei diesem Procefs fast allen Schwefel des Alkalis dem Eisen zutheilt, so ist wohl selbstverständlich, dafs man pro Molecül Alkalisulfat auch nur . ι Molecül metallisches Eisen oder die ihm entsprechende Oxydmenge (einschliefslich des bereits im Rohmaterial enthaltenen Eisens) anzuwenden hat. Ein erheblicher Eisenüberschufs wirkt schädlich, indem freies Eisenoxyd ebenfalls Alkali bindet und so die Aluminatbildung vermindert.

Zur Bindung der Kieselsäure durch Kalk bedarf man nach meinen Versuchen 2 Molecule Kalk für 3 Molecule Kieselsäure oder gerade so viel Kreide, als die Kieselsäure der Glühmischung wiegt.

Da endlich das Alkalialuminat, welches sich in der Hitze bildet und in Wasser unzersetzt löslich ist, nach der allgemeinen Formel

R₂ O, AL₂, O₃

zusammengesetzt ist, so bedarf man für jedes Molecül Thonerde auch nicht mehr als 1 Mol. Alkalisulfat oder Schwefelalkali.

Daraus ergiebt sich nun folgende allgemeine Regel:

Man setze dem thonerdehaltigen Material (Thon oder Bauxit) auf jedes Molecül Thon^ erde 1 Molecül Alkalisulfat zu und sorge durch Zusatz von Eisen oder seinen Oxyden dafür, dafs einschliefslich des im Thon vorhandenen Eisens reichlich 1 Molecül Eisen zur Bildung von Fe S auf jedes Molecül Alkalisulfat bezw. Thonerde komme. Die Kalkoder Kreidemenge ist so zu berechnen, dafs auf je 3 Molecule Kieselsäure 2 Molecule Kalk oder Kreide entfallen, aufserdem aber noch Y₄ Molecül Kalk oder Kreide für jedes Molecül Thonerde zugesetzt werde. ' Annähernd dasselbe ist.es, wenn man bei Kreidezusatz darauf achtet, dafs man so viel Kreide zugiebt, als die Kieselsäure der Masse wiegt, nebst Y₄ Mol.· Kreide pro Molecül Thonerde.

Diese Mischungsverhältnisse liefern (bei Zusatz der erforderlichen Reductionskohle) die besten Resultate, können jedoch, wie schon bezüglich des Kalkes bemerkt wurde, etwas abgeändert werden, ohne das Resultat zu sehr zu verschlechtern.

Ich beschreibe nun die Darstellung von Alkalialuminat (Kali- oder Natron-Thonerde) aus thonerdehaltigen Materialien (Thon, Bauxit u. s. w.) mittelst schwefelsaurer Alkalien, Eisen, Kalk und Reductionskohle.

Darstellung von Alkalialuminat
aus thonerdehaltigen Materialien mittelst Alkalisulfat, Eisen (bezw. seiner Sauerstoffverbindungen), Kalk (Kreide oder Kalkstein) und Reductionskohle.

Es ist zweckmäfsig, wenn auch nicht durchaus erforderlich, diejenige Menge Kieselsäure (Sand), welche sich durch Abschlämmen be-

seitigen läfst, durch dieses'Mittel von der fbonerdehaltigen Substanz zu trennen.

Das in Arbeit zu nehmende Material (Thon, Bauxit etc.) ist alsdann auch auf seinen Gehalt an Thonerde (Al₂ O₃), Eisen, Kieselsäure und bei beträchtlichem Kalkgehalt auch auf diesen zu untersuchen. Die Gegenwart von nicht allzugrofsen Mengen Magnesia im Thon ist für den Aluminatprocefs ebenso unschädlich, als die von Alkalien, Phosphorsäure oder Schwermetallen und deren Verbindungen.
. Nach dieser Untersuchung werden die einzelnen Bestandtheile für die Glühmischung zunächst abgewogen und dann zur innigen Mischung gemeinsam fein zermahlen. Entsprechend der vorher erwähnten Regel ist das beste Mischungsverhältnifs, bezogen auf ioo Gewichtstheile Thonerde (Al₂ O_s), welche in dem für den Aluminatprocefs bestimmten Thon oder Bauxit enthalten sind, im Folgenden zahlenmäfsig angegeben.

Bezüglich der Angaben für Kali und Natronsulfat braucht wohl kaum bemerkt zu werden, dafs sich dieselben auf die analogen Aluminate beziehen, welche man mit Hülfe des einen oder des anderen Sulfates gewinnen will.

Pro ioo Theile Thonerde (Al₂ O_s) sind zuzusetzen:

Gewichtstheile

Kalisulfat (oder) 175

Natronsulfat (wasserfreies gerechnet) . 140
Eisenoxyd (oder andere Sauerstoffverbindungen (bezw. metall. Eisen)
von äquivalentem Eisengehalt einschliefslich des im Thon etc. enthaltenen .· 80

Kohle (zur . Reduction) mindestens
3 Aequivalente pro Aequivalent

(Al₂OJ _ . . . 40

Kohlensaurer Kalk (excl. einer der
Kieselsäure gleichen Gewichtsmenge)
Y₄ Aequivalent pro Aequivalent
(Al, O₃) . 25

Bezüglich der Kohle ist zu bemerken, dafs sie auch in Form verkohlender Substanzen (Sägespäne etc.) angewendet werden kann. Ebenso ist statt kohlensauren auch die äquivalente Menge ätzenden Kalkes anwendbar, nur vergesse man nicht, pro Gewichtstheil Kieselsäure entweder noch das gleiche Gewicht von kohlensaurem oder 56 pGt. des Kieselsäuregewichtes an ätzendem Kalk zuzusetzen.

Enthält also ein Bauxit z. B. auf 100 Gewichtstheile Thonerde 20 Gewichtstheile Kieselsäure, so hätte man aufser den 25 Gewichtstheilen Kreide (oder 14 Gewichtstheilen Aetzkalk) noch 20 Gewichtstheile Kreide (entspr. 11,2 Gewichtstheilen CaO) zuzufügen. Bei unreinen Substanzen, wie Kalkstein etc., wird man natürlich noch mehr nehmen. Ueberhaupt würde ja (wie erwähnt) auch eine' gröfsere Kalkmenge keinen erheblichen technischen Nachtheil bringen, wohl aber würde bei dem angegebenen Eisengehalt zu wenig Kreide, schwarze Laugen .— die man durchaus vermeiden mufs .— zur Folge haben.

Es ist wohl einleuchtend, dafs ein Thon, welcher bereits die angegebene Eisenmenge (gleiches Molecül mit Thonerde) pro 100 Gewichtstheile AI₂ O₃ enthält, keines besonderen Eisenzusatzes bedarf. Will man dagegen Thone mit beträchtlich ' weniger Eisengehalt nur mit Kalk oder Kreide (selbstredend unter Zusatz schwefelsaurer Alkalien) aufschliefsen, so wird man auch bei 15 pCt. Kieselsäuregehalt noch mit so viel Kalk auskommen, dafs die Summe der Molecule von diesem und des metallischen Eisens etwa ΐ²/β ^ma^ ^s0 viel beträgt, als Thonerdemolecüle vorhanden sind.

Eigentümlicherweise bedarf aber auch reine eisenfreie Thonerde mindestens i²/₃ Molecule Kalk, um keine zu schwefelreichen Aluminatlaugen zu geben, so dafs gewissermafsen — bei Eisenmangel — dies Molecülverhältnifs das Minimum für die Schwefelbindung durch Kalk bezeichnet. Kieselsäurereiche Thone werden aber natürlich noch mehr Kalk erfordern.

Man sieht aus diesen —r- durch meine Versuche gewonnenen ■—· Thatsachen, dafs es immer wieder am besten ist, nach dem vorhin angegebenen Schema Kalk und Eisen gleichzeitig als Zuschläge anzuwenden, wenn nicht eben der Eisengehalt des Thons an sich schon ausreicht, um der allgemeinen Regel: »Gleiche Molecule von Thonerde und Eisen« zu ent-^ sprechen, weil ja viel Kalk die Aluminatausbeute sehr vermindert.

Ehe ich nach dieser für die Sache nothwendigen Abschweifung zur Beschreibung der weiteren Bearbeitung obiger Normalmischung übergehe, bemerke ich noch hinsichtlich der Zusatzmenge von schwefelsaurem Alkali Folgendes:

Da bei dem Glühprocefs die Thonerde mit dem Alkali stets nur eine einbasische, in Wasser unzersetzt lösliche Verbindung giebt, z. B. K₂ O- Al₂ O₈, so ist an sich schon die Anwendung von mehr Alkalisulfat, als der Thonerde äquivalent ist, ganz unnöthig, ja sogar (weil dadurch leicht schwefelreiche Laugen entstehen) schädlich.

Will man die Thonerde in der Glühmasse möglichst vollständig auslaugen, so setze man allenfalls dem Auslaugewasser etwas kohlensaures Kali oder Natron zu, welches durch den entstandenen Aetzkalk kaustisch wird und dadurch die Thonerde, welche etwa noch löslich werden könnte, auflöst. Allein man wird auch

diese Vorsichtsmafsregel sehr bald als überflüssig erkennen.

Dafs man statt schwefelsaurer auch thionsaure oder auch Schwefelalkalien verwenden kann, ist selbstverständlich.

Die wohl zerriebenen und gemischten Substanzen können nun entweder als Pulver (mit etwas Kohle bedeckt) im Flammofen oder auch in geschlossenen Gefäfsen (Tiegeln, Retorten, Muffeln etc.) geglüht werden. Die Hitze braucht eine mäfsige Rothglut nicht zu übersteigen, zu grofse Hitze (Weifsglut) hat den Nachtheil, dafs die Masse, anstatt leicht zu fritten, theilweise schmilzt, wodurch dann ihre Auslaugung erschwert wird.

Während des Glühens und Abkühlens — am besten in geschlossenen Gefäfsen — vermeide man die Oxydation des sich bildenden Schwefeleisens. Arbeitet man mit Flammöfen, so unterlasse man alles ganz unnöthige Umkrälen der Masse, mache hingegen deren Schicht nicht zu hoch, um ein gleichmäfsiges Durchglühen zu befördern. Als Reductionszeit genügt eine halbe Stunde vom Beginn des Glühens der ganzen Masse an gerechnet. Die fertige Glühmasse bringt man in geschlossenen eisernen Gefäfsen zur Abkühlung.

Die Auslaugung der Glühmasse kann in der in Sodafabriken üblichen Weise mit kaltem oder heifsem Wasser geschehen. Die abgeklärte oder filtrirte Lauge von Alkalialuminat enthält bei richtiger Arbeit nur sehr wenig Schwefelalkali und Spuren von Kalk. Letzteren kann man durch Zusatz von ein wenig kohlensaurem Kali oder Natron ausfällen, ohne Thonerde — welche aus Aluminatlösung durch neutrale kohlensaure Alkalien nicht gefällt wird — mit abzuscheiden.

Will man die Aluminatlauge als solche verwerthen und darum aus ihr die kleine Menge Schwefel ohne Einleiten von Kohlensäure entfernen , so kann dies durch Zusatz von frisch gefälltem Eisenoxydul- bezw. Oxydhydrat geschehen, falls man nicht (durch Chlor etc.) den Schwefel höher oxydirt. Uebrigens dürfte wohl für die meisten Anwendungen der Aluminatlauge ihr sehr geringer Schwefelgehalt unschädlich sein.

Zur Gewinnung von Thonerde und kohlensauren Alkalien (Soda, Potasche) saturirt man die farblose Aluminatlösung fast siedend heifs mit Kohlensäure, wodurch auch aller Schwefel so vollständig als Schwefelwasserstoff ausgetrieben wird, dafs in der resultirenden Sodaoder Potaschelösung nur noch ganz geringe Spuren davon enthalten sind. Es ist bemerkenswerth, dafs bei diesem Aluminatprocefs keine thionsauren Salze entstehen. Die Kohlensäure zur Saturation wird man zweckmäfsig durch Glühen von kohlensaurem Kalk (Kalkstein) erzeugen, da der gebrannte Kalk nicht nur als Zuschlag für die Aufschliefsung, sondern auch für die Verarbeitung der Auslaugerückstände sowie event, für die Gewinnung von Chlorkalk mannigfache Verwendung bei diesem Verfahren findet.

Durch die heifse Saturation körnig gefällte Thonerde kann auf Saugfiltern filtrirt und ausgewaschen werden und ist dann völlig frei von Eisen und Kieselsäure, ja überhaupt so rein, dafs sie sogar zur Aluminiumfabrikation verwendet werden kann. Auch die resultirende Soda- oder Potaschelösung zeichnet sich durch grofse Reinheit aus, sofern das für die Glühmischung angewendete Alkalisulfat keine erhebliche Verunreinigung von Chloralkalien — die übrigens theilweise im Glühen sich verflüchtigen — enthielt.

Man erhält bei dem Aluminatprocefs weit über go pCt. reiner Soda oder Potasche von der dem angewendeten Sulfat äquivalenten Menge.

Ein kleiner Theil Alkali verbleibt aber als Silicat mit Thonerde und Kalk im unlöslichen Rückstände.

Will man aus der Aluminatlösung direct Aetzalkalilauge gewinnen, so kann man — nach Löwig's Verfahren — die Thonerde daraus mittelst Kalk abscheiden.

Der gefällte Thonerdekalk eignet sich, nachdem er in Salzsäure gelöst und mit Aluminatlauge daraus alle Thonerde gefällt worden ist, zur Gewinnung leicht löslicher (gelatinöser) Thonerde. Ich fand, dafs statt Kalk ebenso auch Strontianhydrat angewendet werden kann, welches im Gegensatz zu Baryt ein unlösliches Aluminat bildet. Handelt es sich aber lediglich um Gewinnung von Aetzalkali und nicht um die Darstellung gelatinöser Thonerde, so ist es einfacher, die Alkalialuminatlösung zu saturiren und die entstehende Lösung von Soda und Potasche dann mittelst Kalk in bekannter Weise zu kausticiren.

Man braucht dann (weil Thonerdekalk dreibasisch ist) nur den dritten Theil so viel Kalk als für die Bildung von Kalkaluminat.

Da die Alkalialuminatlauge Thonerde und Alkali zu gleichen Aequivalenten enthält, so liefert sie, mit Schwefelsäure gesättigt, direct Alaun ohne Ueberschufs von Alkalisulfat.

Es ist wohl selbstverständlich, dafs die Thonerdesalze (namentlich schwefelsaure Thonerde) direct durch Auflösen der gefällten Thonerde in der betreffenden Säure gewonnen werden können.

Will man die kleine Menge Alkali, welche etwa noch in der Thonerde enthalten ist, vorher ausziehen, so digerirt man sie mit etwas verdünnter Salzsäure.

Claims (1)

1. : Patent-Ansprüche: : ' :

   r. Verfahren zur Darstellung von Alkalialuminaten aus thonerdehaltigen Stoffen und ⁷ schwefelsauren, thionsauren oder Schwefelalkalien unter gleichzeitigem Zusatz von Eisen und Kalk (Eisenoxyde, Kreide, Kalkstein) in Gegenwart von Reductionsmitteln, wobei die Regelung des Eisen- und Kalkgehaltes der Masse derart geschieht, dafs der vorhandene Schwefel hauptsächlich an Eisen gebunden wird, von Kalk aber aufser der für die Bindung der Kieselsäure nöthigen Menge noch ein Ueberschufs besteht, welcher dazu bestimmt ist, die Bildung löslicher Verbindungen von Schwefeleisen mit den Alkalien zu verhindern.
   Das unter i. geschützte Verfahren dahin abgeändert, .dafs ein weiterer Zusatz von ,Kalk angewendet wird, welcher als Ersatz eines Theiles des Eisens mit einem Theil des Schwefels eine unlösliche Verbindung eingeht, während der übrige vorhandene Schwefel nach wie vor in unlöslicher Weise an das verbleibende Eisen gebunden wird.