DE661174C

DE661174C - Process for the production of pure clay

Info

Publication number: DE661174C
Application number: DEE45738D
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Becker
Original assignee: CHEM FAB; Englert & Dr F Becker R; GALINA FINANZ AKT GES
Current assignee: CHEM FAB; Englert & Dr F Becker R; GALINA FINANZ AKT GES
Priority date: 1934-06-24
Filing date: 1934-06-24
Publication date: 1938-06-14

Description

Verfahren zur Herstellung reiner Tonerde Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung reiner Tonerde über Aluminiumsulfite.Process for the production of pure alumina The invention relates to a Process for the production of pure alumina using aluminum sulphites.

Es ist bei einem Verfahren zur Vorbereitung tonerdehaltiger Mineralien für den Aufschluß mittels schwefeliger Säure, insbesondere zwecks Gewinnung von Tonerde, bekannt, diie Mineralien zum Zwecke ihrer Zersetzung, jedoch nicht zur Bildung von Aluminaten, mit Schwefelverbindungen der Alkalien oder Erdalkalien oder mit einem gleichwertigen Gemisch von schwefelsauren Alkalien oder Erdalkalien und Kohle in zur Aluminatbildung ungenügenden Mengen und ebenso bei hierzu nicht ausreichenden Temperaturen zu erhitzen. Der wesentlicheZweck dieses alten Vorschlages besteht also darin, die tonerdehaltigen Mineralien für die Aufschließung mittels schwefeliger Säure vorzubereiten, und nicht darin, eine Umwandlung in ein Aluminat hervorzurufen. Nach dem Glühen bei einer Temperatur, die wesentlich unter der Bildungstemperatur der Aluminate Biegt, sollen die tonerdehaltigen Verbindungen bei dem bekannten Verfahren seine solche Beschaffenheit haben, daß sie von schwefeliger Säure leichter angegriffen werden.It is in a process of preparing alumina minerals for digestion by means of sulphurous acid, in particular for the purpose of obtaining Alumina, known to use minerals for the purpose of their decomposition, but not for Formation of aluminates, with sulfur compounds of alkalis or alkaline earths or with an equivalent mixture of sulfuric acid alkalis or alkaline earths and Coal in insufficient quantities for the formation of aluminate and also in insufficient quantities for this purpose To heat temperatures. The main purpose of this old proposal is So in it, the alumina-containing minerals for the digestion by means of sulphurous To prepare acid, not to cause conversion to an aluminate. After annealing at a temperature substantially below the formation temperature the aluminate bends, the alumina-containing compounds are said to be in the known process are of such a nature that they are more easily attacked by sulphurous acid will.

Das erhaltene Glühprodukt wird mit Wasser behandelt, um durch Auslaugen sämtliche Alkalisalze zu extrahieren, so daß sie wieder verwendet 1Werden können. Demnach ist der Rückstand des bekannten Erzeugnisses von Alkalisalzen vollkommen frei. Daher kann sich ein unlösliches ternäres Alkalialuminiumsilicat nicht gebildet haben. Nach dem bebekannten Verfahren wird die im Kaolin befindliche Tonerde nur zu etwa 8o % aufgeschlossen. Außerdem ist sie mit großen Mengen Kieselsäure verunreinigt.The obtained glow product is treated with water to by leaching to extract all alkali salts so that they can be reused. Accordingly, the residue of the known product of alkali salts is complete free. Therefore, an insoluble ternary alkali aluminum silicate cannot be formed to have. According to the known method, the clay in the kaolin is only about 8o% open-minded. It is also contaminated with large amounts of silica.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, vorher ;geglühten Ton und Kaolin mittels überschüssiger wässeriger schwefeliger Säure bei höherer Temperatur unter Druck zu behandeln. Derartige Verfahren führen aber lediglich zu Tonerdeausbeuten, die unter 8 5 % liegen; außerdem brauchen sie, wenn man die genannte Höchstausbeute erreichen will, eine sehr lange Reaktionszeit, etwa 2o Stunden.It has already been suggested previously; calcined clay and kaolin by means of excess aqueous sulphurous acid at a higher temperature Handle pressure. Such processes only lead to alumina yields, which are below 8 5%; also need them when you get the said maximum yield want to achieve a very long reaction time, about 20 hours.

Nach der Erfindung werden die Mängel der bekannten Verfahren dadurch beseitigt, daß man Aluminiumsilicate; wie Kaoline und Tone, bei Temperaturen von 5oo bis 8oo° C mit Alkaliverbändungen, .die in Gegenwart von Silicaten bei diesen Temperaturen ihren Säurerest leicht abspalten, wie Carbonaten und Sulfiten, zwecks Bildung einer ternären Verbindung, Na@0 # A1203 # 2 Si 0., glüht und erst diese Verbindung, nicht aber unmittelbar die Tone und Kaoline selbst mit schwefeliger Säure behandelt.According to the invention, the shortcomings of the known processes are eliminated by using aluminum silicates; such as kaolins and clays, at temperatures from 500 to 800 ° C with alkali compounds, which easily split off their acid residue in the presence of silicates at these temperatures, such as carbonates and sulfites, for the purpose of forming a ternary compound, Na @ 0 # A1203 # 2 Si 0 ., glows and first treats this compound, but not directly the clays and kaolins themselves with sulphurous acid.

DiebeiderangegebenenTemperaturgebildote ternäre Verbindung, Na. O # A1203 # 2 SiO@,#@" in Wasser unlöslich. Sie unterscheidet dadurch von den Glühprodukten, die z. B. Bauxit und Schwefelnatrium erhalten tv"erd und an `Wasser lösliches Alkali abgeben. . Bei der Behandlung er ternären Verbindung mit wässeriger schwefeliger Säure geht zunächst die Tonerde als Aluminiumbisul$t in Lösung, um über 9o° C im Autoklaven dann mit der in Lösung ,gegangenen Kieselsäure als gallertartiger Niederschlag sich abzuscheiden. Beim Abkühlen im Druckgefäß, ,gegebenenfalls unter Einleiten von wenig S 02-Gas, löst sich die Tonerde restlos - die Kieselsäure bleibt ungelöst -, so daß die Lösung nur die Gesamtmenge der aufgeschlossenen Tonerde in Form von Aluminiumbisulfit neben Natriumbisulfit enthält. Die Lösung kann durch Filtrieren von der unlöslichen Kieselsäure leicht getrennt werden. Das' hn Filtrat befindliche Aluminiumbisulfit wird durch Erhitzen. in basisches Aluminiumsulfit übergeführt und dieses dann unter Luftabschluß gewaschen, filtriert und zu Oxyd geglüht. Das beim Erhitzen der Lösung von Aluminiumbisulfit entweichende Schwefeldioxyd und das beim Glühen des basischen Sulfites abgespaltene Schwefeldioxyd wird aufgefangen und kehrt wieder in den Kreislauf zurück.The two temperature images given ternary connection, na. O # A1203 # 2 SiO @, # @ " insoluble in water. She makes a difference thereby of the glow products that z. B. Bauxite and sulphurous sodium receive tv "erd and give off soluble alkali to water. . When treating the er ternary compound with aqueous sulphurous acid, the alumina first dissolves as aluminum bisulfate and then separates out as a gelatinous precipitate above 90 ° C. in the autoclave with the dissolved silica. When cooling in the pressure vessel, if necessary with the introduction of a little S 02 gas, the alumina dissolves completely - the silica remains undissolved - so that the solution contains only the total amount of the digested alumina in the form of aluminum bisulfite in addition to sodium bisulfite. The solution can easily be separated from the insoluble silica by filtration. The aluminum bisulfite contained in the filtrate is obtained by heating. converted into basic aluminum sulfite and this then washed in the absence of air, filtered and calcined to oxide. The sulfur dioxide that escapes when the solution of aluminum bisulfite is heated and the sulfur dioxide that is split off when the basic sulfite is glowing is captured and returned to the cycle.

Beispiel Es werden 5 g Kaolin mit 1,5449 reiner Soda gut gemischt und bei 65o° 25 Minuten lang geglüht. Das Kaolin hat die Zusammensetzung 37 % A12 0s, 58 % SiO2, i,5 % Fe. 03. Die verwendete Sodamenge macht 8o oio der theoretischen Menge aus. Nach dem Erkalten wird das nichtgesinterte Glühprodukt, die. tern.äre Verbindung, zerrieben, dann mit 95 ccm einer io%igen wässerigen schwefeligen Säure verrührt und in einer Druckflasche 1/2 bis i Stunde auf i oo° C erhitzt. Während des Erhitzens scheidet sich ein gallertartiger Niederschlag von Kieselsäure aus. Von der unlöslichen Kieselsäure läßt sich die Lösung gut abfiltrieren; der Niederschlag :,wird mit schwefeliger Säure nachgewaschen -und hierauf das Filtrat kurze Zeit zum Kochen ' itzt, um schwefelige Säure abzuspalten. s. entsteht dabei basisches Aluminiumsulfit, Ct unlöslicher Niederschlag, den man zweck- mäßig im Vakuum filtriert, damit in Lösung befindliches Eisen nicht ausfällt. Der erhaltene Niederschlag wird getrocknet und geglüht. Es werden 98,8% der im Kaolin enthaltenen Tonerde ,gewonnen. Die Tonerde enthält noch o,9 % Kieselsäure. Der Gehalt an Kieselsäure kann weiter erniedrigt werden, wenn die Lösung mit schwefeliger Säure bei über ioo° C im Rührautoklaven erfolgt.EXAMPLE 5 g of kaolin are mixed well with 1.5449 pure soda and calcined at 65o ° for 25 minutes. The kaolin has the composition 37% A12 0s, 58% SiO2, 1.5% Fe. 03. The amount of soda used makes 8o oio of the theoretical amount. After cooling down, the non-sintered annealing product becomes the. Ternary compound, triturated, then stirred with 95 cc of 10% strength aqueous sulphurous acid and heated to 100 ° C for 1/2 to 1 hour in a pressure bottle. During the heating process, a gelatinous precipitate of silica separates out. The solution can be easily filtered off from the insoluble silica; the precipitate: is washed with sulphurous acid - and then the filtrate is brought to the boil for a short time It heats to split off sulphurous acid. s. basic aluminum sulfite is formed in the process, Ct insoluble precipitate, which is moderately filtered in a vacuum so that iron in solution does not precipitate. The precipitate obtained is dried and calcined. 98.8% of the clay contained in the kaolin is obtained. The clay still contains 0.9% silica. The silicic acid content can be reduced further if the solution is carried out with sulfurous acid at over 100 ° C. in a stirred autoclave.

Zur Herstellung von Aluminiumsalzen kann das Glühprodukt auch mit anderen anorganischen Säuren auf dem Wasserbad- abgeraucht werden.The annealing product can also be used to produce aluminum salts other inorganic acids can be smoked on the water bath.

Das Verhältnis der Soda zur Kaolinsubstanz soll möglichst i : i sein; man erhält bei gewissen Kaolinsorten jedoch auch mit weniger als der theoretisch notwendigen Menge Soda einen quantitativen Aufschluß, da durch die Nachbehandlung mit schwefeliger Säure im Autoklaven etwa 3o % des Kaolins allein aufgeschlossen werden.The ratio of soda to kaolin should be as much as possible i: i; with certain types of kaolin, however, one also obtains less than that theoretically necessary amount of soda a quantitative digestion, because of the aftertreatment With sulphurous acid in the autoclave about 3o% of the kaolin alone is digested will.

Die beider Reaktian zum Schluß anfallenden Alkalisulfite lassen sich ähnlich wie Soda an Stelle dieser wieder verwenden.The alkali sulphites obtained at the end of both reactants can be similar to using soda again in place of this.

Claims

PATENT CLAIM: A process for the production of pure alumina via aluminum sulfites, characterized in that aluminum silicates, such as kaolins and clays, at temperatures of 500 to 8oo ° C with alkali compounds which easily split off their acid residues in the presence of silicates at these temperatures, such as carbonates and Sulphites, glow, dissolve the glow product in aqueous sulfurous acid, heat the solution to over 90 ° C in the autoclave, cool it and, after separating the precipitated silica, work it up in a known manner on alumina.