DE638879C

DE638879C - Herstellung einer praktisch kieselsaeurefreien Tonerde aus Erdalkalialuminaten

Info

Publication number: DE638879C
Application number: DEL87944D
Authority: DE
Inventors: Dr Erich Reidt; Dr Josef Stoehr
Original assignee: Lonza Werke Elektrochemische Fabriken GmbH
Current assignee: Lonza Werke Elektrochemische Fabriken GmbH
Priority date: 1935-04-21
Filing date: 1935-04-21
Publication date: 1936-11-24

Description

Herstellung einer praktisch kieselsäurefreien Tonerde aus Erdalkalialuminaten Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zur Herstellung einer praktisch kieselsäurefreien Tonerde durch Auslaugen von Erdalkalialuminaten mit einer überschüssigen, zweckmäßig heißen Alkalicarbonatlösung, Behandlung der hierbei erhaltenen Lauge mit Kalk und nachfolgende Ausfällung der Tonerde aus der abgetrennten Alkalialuminatlösung z. B. durch Kohlensäure. Bei der Kalkbehandlung, die die Entfernung der löslichen Kieselsäure und die Beseitigung des Carbonatüberschusses aus der Alkalialuminatlauge bezweckt, sind folgende Bedingungen einzuhalten 1. Die Ätzkalkmenge muß größer sein, als dem restlichen nicht umgesetzten Alkalicarbonat entspricht.
2. Der dem Alkalicarbonat gegenüber freie Überschuß des Ätzkalkes muß mindestens das 12fache, zweckmäßig das 25- bis 3ofache der Menge der gelösten Kieselsäure betragen.
3. Der dem Alkalicarbonat gegenüber freie Überschuß des Ätzkalkes soll pro Kubikmeter Lösung 6 kg Ca 0 nicht unterschreiten und 17,5 kg Ca0 nicht oder nicht wesentlich überschreiten. Wird die obere Grenzmenge an Ca0 pro Kubikmeter Lösung überschritten, so entstehen Verluste an Tonerde. In Ausübung dieses Verfahrens wurde festgestellt, daß beim Auslaugen der Erdalkalialuminate mit Sodalösung vielfach Laugen erhalten werden, die relativ große Mengen Kieselsäure enthielten. Zur Ausscheidung dieser Kieselsäuremengen durch Ätzkalkbehandlung waren Kalkmengen erforderlich, deren dem Alkalicarbonat gegenüber freier Überschuß wesentlich mehr als 17,5 kg Ca 0 pro Kubikmeter Lösung betrug, so daß Verluste an Tonerde nicht zu vermeiden waren.
Es wurde nun gefunden, daß die Menge der in den Erdalkalialuminaten enthaltenen löslichen Kieselsäure, also der Kieselsäure, die beim Auslaugen mit Sodalösung gelöst wird, weitgehend vermindert wird, wenn die Erdalkalialuminate einer oxydierenden Behandlung bei höheren Temperaturen unterworfen werden. Es wurde hierbei weiterhin festgestellt, daß durch diese Behandlung der Erdalkalialuminate die Mengtzn -der löslichen Kieselsäure, so weit vermindert werden, daß auf die Ätzkalkbehandlung der Alkalialuminatlaugen im allgemeinen verzichtet werden kann. Nur in wenigen Fällen war eine Teilbehandlung mit Ätzkalk zweckmäßig.
Die Wirkung der oxydierenden Behandlung scheint darauf zu beruhen, daß die Bindungsform der Kieselsäure vielleicht durch Oxydation geändert wird, wodurch sie in unlöslichere Form übergeführt wird.
In Ausübung- -der Erfindung kann maxyErdalkalialuminate in geschmolzenem Zu ?Y stand mit Luft in innige Berührung bringen;:;. z. B. mittels Luft durch Düsen zerstäuben. 3' Nach einer anderen Ausführungsform werden die Erdalkalialuminate in Gegenwart von Luft z. B. in Muffel- oder Retortenöfen geglüht. Der Glühprozeß wirdbeiTeinperaturen von 80o bis 1q.00° C, z. B. bei iioo°; durchgeführt. Er kann je nach Beschaffenheit des Ausgangsproduktes 1/4 Stunde bis zu mehreren Stunden, z. B. 2 Stunden, dauern.
Das Verfahren gemäß der Erfindung erlaubt, einen Arbeitsgang des Verfahrens des Hauptpatents zu sparen. Es ist ferner mit einer Materialersparnis verbunden.
Schließlich, wurde festgestellt, daß bei Durchführung des neuen Verfahrens beim Auslaugen der Erdalkalialuminate die Lauäenkonzentration bis auf etwa -17 94, gegenüber 8 bis 12 9/0 nach dem Verfahren des Hauptpatents gesteigert werden kann, ohne daß prozentual mehr Kieselsäure in Lösung geht. Man erhält auf diese Weise Alkalialuminatlösungen, die statt 55 bis 57 g A1208 /4 bis 76 g enthalten, wodurch das Laugenvolumen pro Tonne gelöste Tonerde um etwa 25 9j0 verringert wird.
Beispiel i .

5o g Calciumaltiminat Wurden einmal ungeglüht und das andere Mal hach 2stündigem Glühen bei 1i00° C mit 500 dem einer io9/0igen Natriumcarbonatlösung ausgelaugt. Die Zusammensetzung des Erdalkalialuminats und die Ergebnisse der -Versuche gehen aus folgender Tabelle hervor:

Calciumaluminat

ungeglüht geglüht

Zusammensetzung in °/o -

Si 0, ............... 1,56 1,94

Tioz ................ 0,30 0,20

Fe203 ............... 1,76 1,z8

AL, 03 . . . . . . . . . . . . . . 53;04 -5222

Ca 0 . . . . . . . . . . . . . . . - 4540 ' 4440

Ergebnis der Lösungsversuche gelost A1202 ... :.. g 25,08o 25,46o Ausbeute an Al, 0, 9/0. 94,7 97,5 gelöst Si 0.. . . . . . . . . g. 0,4=0 . 0,0396 gelöst Si.02 . . in °/0. 52,5 4,1o gelöst Si 0, im Liter g - 0,744 0,080 gelöst Si 0, in 9/0 der _ gelösten Al. 03. 0I0 1,64 ' o,16 Die Lauge aus dem ungeglühten Aluminat mußte zur Entfernung der Kieselsäure mit 18,6 bis 22,3 kg überschüssigem Ätzkalk pro Kubikmeter, d. h. also mit 9,3 bis ii,i g Ätzkalk für 50o ccm behandelt werden, wobei Tonerdeverluste in Kauf genommen werden #mgßten.

- Die Lauge aus dem geglühten Erdalkalirilttminat enthielt so wenig Kieselsäure, daß 'l@ f die Kalknachbehandlung verzichtet werden konnte. , Bei der direkten Verarbeitung dieser Lauge auf Tonerde durch Einleiten von Kohlensäure wurde eine sehr kieselarme Tonerde erhalten.

Beispiel 2 Calciumaluminat derselben Schmelze wurde beim Abstich teilweise mit Luft zerstäubt und das zerstäubte und nichtzerstäubte Material getrennten Lösungsversuchen unterworfen. Dabei wurden wieder jeweils 5o g Calciumaluminat mit 50o ccm io9/0iger Nag C O,- Lösung ausgelaugt. - Die Versuchsergebnisse zeigen folgende Tabelle:

Calciumaluminat

nichtzerstäubt zerstäubt

Zusammensetzung in

5i O., ............... 8,65 8,16

TiÖ.2 . . . . . . . . . . . . . . . 0,36 0,45

Fee 03 ....... . ....... 0,23 0.97

A1, 03 . . . . . . . . . . . . . . 4536 4630

Ca0 ............... 43,50 4450

Ergebnis der Lösungsversuche

gelöst AL, 03 ...... g 20,30 20,75

Ausbeute an A1_, 03 9l0 89,5 89,7

gelöst Si 0.= ....... g 0,26o 0,0333

gelöst Si 0.> ... in 9/0 6,o o,8

gelöst Si02 im Liter g 0,540 0,o68

gelöst Si02 in 9/0 der

gelösten AL, 03 9/0 =,28 o,=6

Erforderliche Ca0-

Menge zur Nieder-

schlagung der Si02 g 6,5 bis 7,8 -

desgl, prom3Lösung kg 13,5 bis x6,2 -

Wie aus -dem Beispiel ersichtlich, geht durch die oxydierende Zerstäuburig etwa iomal weniger Si02 in Lösung als bei dem nichtzerstäubten Aluminat.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Herstellung einer praktisch kieselsäurefreien Tonerde durch Auslaugen von Erdalkalialuminaten mit einer zweckmäßig heißen' Alkalicarbonatlösung und nachfolgernde Ausfällung der Tonerde aus der abgetrennten Alkalialuminatlösung nach Hauptpatent 575 346. dadurch gekennzeichnet, daß die Erdalkalialuminate vor dem Auslaugen mit Alkalicarbonatlösungen einer oxydierenden Behandlung bei höheren Temperaturen unterworfen werden, wodurch auf die Ätzkalkbehandlung nach dem Auslaugen verzichtet werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdalkalialuminate in geschmolzenem Zustand mit Luft in innige Berührung gebracht werden.
3. Verfahren nach Ansprüchen i und -a, dadurch gekennzeichnet, daß dieErdalkalialuminatschmelze mittels Luft durch Düsen zerstäubt wird. q..
Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdalkalialuminate bei höheren Temperaturen geglüht werden.
5. Verfahren nach Ansprüchen i und q., dadurch gekennzeichnet, daß die Erdalkalialuminate 1j4 Stunde bis einige Stunden auf 80o bis 1q.00° in Muffel- oder Retortenöfen geglüht werden.