DE709653C

DE709653C - Herstellung von Kryolith

Info

Publication number: DE709653C
Application number: DEV33310D
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Fulda; Dr Otto Peter
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1936-11-20
Filing date: 1936-11-20
Publication date: 1941-08-22

Description

Herstellung von- Kryolith Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kryolith. Bisher,-wurde der insbesondere für die Aluminiumerzeugung gebrauchte Kryolith so hergestellt, daß man seinen Fluorbestandteil durch Erzeugung von Flußsäure erhielt, während man für den Aluminiumbestandteil entweder Tonerde oder auch Bauxit als Quelle wählte. Als Natriums.alz wurde Soda oder auch Natriumchlorid bzw. Sulfat als Ausgangsprodukt angewandt.
Die Verwendung von Tonerde ist verhältnismäßig teuer, während Bauxit nur im Auslande zu beschaffen ist. Deshalb war man schon lange bestrebt, andere Rohstoffe für die Herstellung von Kryolith zu benutzen. Dieses Ziel wird durch die Erfindung dadurch erreicht, daß die Rückstände der Tonerdeerzeugung als Rohstoffe für die Kryolithherstellung verwendet werden.
Beim Aufschließen von Bauxit sowohl nach dem Bayer-Verfahren als auch nach dem Sodäverfahren bleiben nennenswerte Mengen von nicht umgesetzten Aluminium- und Natriumverbindungen zurück, und zwar gelangen sie beim Bayer-Verfahren in den Rückstand, während sie beim Kalksodaverfahren teilweise gesondert entfallen. Insbesondere fallen große Mengen von diesen Rückständen an, wenn ein in bezug auf Kieselsäure nicht sehr reiner Bauxit verwendet wird. Da mit der Zeit kieselsäurearme Bauxite seltener werden und man dann auf kieselsäurereichere Bauxite zurückgreifen muß, ist es besonders wichtig, daß man die Tonerde und das Natrium, die sich in den Rückständen abscheiden, wieder verwendet.
Es wurde nun gefunden, daß. man durch Behandlung der Rückstände, z. B. des Rotschlammes, mit verdünnten Mineralsäuren, Lösungen von sauren Salzen oder organischen Säuren, schon in der Kälte den größten Teil des Natriumaluminiumsilicates herauslösen kann, wenn man die Säure in zur überführung des Aluminiums und Natriums in . lösliche Salze eben ausreichender Menge anwendet, wobei Eisenoxyd und Titanverbindungen praktisch nicht in Lösung gehen. Man kann dann die Lösung von dem Rückstand durch Filtrieren usn-. trennen und aus der Lösung die Kieselssäure, die neben Aluminium noch in erheblichen Mengen in Lösung ge- gangen ist, dadurch abscheiden, daß man die Lösung einige Stunden auf So bis co' erhitzt und sodann die abgeschiedene Kieselsäure abfiltriert. Gegebenenfalls kann man beide Filtrationen vereinigen, indem man die Lösung zusammen mit dem Schlamm erhitzt. Auf diese einfache Weise gewinnt man den Aluminiumbestandteil für den Kryolith in der günstigsten Form und gleichzeitig auch den atriumbestandteil ganz oder doch zum wesentlichen Teil.
Da sich die Säurelöslichkeit von Tonerdeverbindungen verschlechtert, wenn säe längere Zeit lagern, verwendet man für das Verfahren gemäß der Erfindung vorzugsweise die frisch anfallenden Rückstände, die eine hohe Ausbeute sichern.
Die Durchführung dieser Säurebehandlung gestaltet sich nach einem Beispiel folgendermaßen: In eine aus frisch angefallenem Rotschlamm durch Verrühren mit Wasser hergestellte Aufschlämmung wird unter kräftigem Rühren lind mit oder ohne Kühlung die für die Auflösung der Tonerde und des Alkalis nötige Salzsäure in verdünnter Form nach und nach zugesetzt. Die Verdünnung der zugegebenen Säure und die Menge des für die Anschlämmung benutzten Wassers werden zweckmäßigerweise so gewählt, daß eine Salzsäure von einfacher bis doppelter Normalität auf den Rotschlamm einwirkt. Nach der Salzsäurezugabe wird das Rühren 2o bis 3o Min. fortgesetzt und danach durch eine Filtration die Lösung vom Rotschlamm getrennt. Bei dieser Behandlung wird die Tonerde bis zu 9o 0,'o aus dem Rotschlamm herausgelöst, während außer der Kieselsäure Eisenoxyd und Titandioxyd nur in geringen Mengen, bezogen auf A1.,03 können 1,8 bis 2,8% Fe203 als hohe Werte gelten, die bei der späteren Kryolithfällung bedeutungslos sind, gelöst werden. Durch Erhitzen auf 8o bis 9o' kann, wie oben beschrieben, die Kieselsäure praktisch vollständig aus der Lösung ausgeschieden werden.
Nun setzt man dem Lösungsgemisch in an sich .bekannter Weise verdünnte Flußsäure und gegebenenfalls ebenso noch Natriumsalze in Mengen zu, die der der Zusammensetzung NagA1Fs entsprechen, worauf der gebildete Kryolith ausfällt.
Im allgemeinen erhält man so etwa 7o bis 8o % des im frisch anfallenden Rotschlamm vorhandenen Aluminiums und etwa 9o % des vorhandenen Natriums zurück. Man kann noch eine höhere Ausbeute erhalten, wenn man die während der Ausfällung des Kryoliths entstehende freie Säure teilweise abstumpft, z. B. durch Natriumcarbonat, Natriumacetat oder Natriumhydroxyd. Ähnlich wie Natriumacetat wirken Fluorsalze, z. B. Eisenfluorid. Die bei diesem Vorgang zugefügte Menge Natriumsalz muß man bei der eben beschriebenen Na3AIFE-Bildung berücksichtigen.
Man erhält 9o bis 95 % Kryolith in bezug auf die zugesetzte Menge Flußsäure. In Lö-. sung bleiben Natriumsalz und Säure. Diese Lösung kann man wieder zum Aufschluß von neuen Mengen Rotschlamm benutzen. Dieser reichert sich dabei an Eisenoxyd stark an und wird dadurch wertvoller.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Kryolith durch Fällen einer Lösung von neutralen Aluminium- und Alkalisalzen mit Flußsäure, dadurch gekennzeichnet, daß die zu fällende Lösung durch Behandlung von Aluminium- und Natriumverbindungen enthaltenden, z. B. nach dem Bayer- oder Kalksoda-Verfahren anfallenden Rückständen der Tonerdegewimnung mit zur Gberführung der genannten Verbindungen in lösliche Salze eben ausreichenden Mengen verdünnter Mineralsäuren, Lösungen saurer Salze oder organischer Säuren erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lösung der Aluminium- und Natriumsalze der Natriumgehalt in an sich bekannter Weise auf die für die Bildung des Kryoliths theoretisch erforderliche Menge ergänzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Ausfällen des Kryoliths frei werdende Säure zum Teil neutralisiert wird, indem man z. B. Natriumverbindungen nach Anspruch 2 als Neutralisationsmittel zugibt.
4. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Fällung des Kryoliths entstandene Säure gegebenenfalls mit einem Gehalt an Natriumsalzen zum Aufschließen einer neuer Menge der Rückstände verwendet wird.