DE730666C - Herstellung wasserloeslicher, basischer Aluminiumverbindungen - Google Patents

Description

• Herstellung wasserlöslicher, basischer Alunüniumverbindungen Da die pralitisch verwendeten Aluminiumsalze in den meisten Fällen nur wegen ihres Gehalts an Aluminiumhydroxyd Bedeutung haben, stellt die in ihnen enthaltene Säure meist nur einen Ballast dar, der nicht nur kostspielig ist,sondern oft auch ' noch bei der Anwendung der Salze eine Behandltin- mit basischen Stoffen erfordert, die einen 'weiteren Kostenaufwand bedingt. Es ist daher von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung, an Stelle normaler Aluminiumsalze solche löslichen Aluminiumverbindungen herzustellen und der praktischen Verwendung zuzuführen, die arm an Säure sind. Als solche sind im wesentlichen die mehr oder weniger kolloiden basischen Salze oder reversibles kolloides Aluminiumhydroxyd geeignet, d. h. ein Hydroxyd, das infolge seines Gehalts- an geringen Mengen basischer Salze die Eigenschaft aufweist, mit Wasser kolloide Lösungen zu bilden, die bei schonendem Eintrocknen wasserlösliche Trockenprodukte ergeben.
• Es wurde gefunden, daß man die vorerwähnten wasserlöslichen, basischen Aluniiniumverbindungen in vorteilhafter Weise erhält,_ wenn man zu ihrer Herstellu,#g #die(be_, kannten basischen Aluminiurnisulfire benutzt. Diese können, -wie gleichfalls bekannt, durch Aufschluß von Silikaten oder sonstigen tonerd#ehaltigen Rohstoffen, wie Bauxit, Labradorit, Leucit, Phonolith, Glaukonit, Kephelin, Feldspaten, Alunit, insbesondere aber Ton, Kaolin oder künstlichern Bauxit, Schlacken u.dgl., mit wäßriger schwefliger Säiire',b#ei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck hergestellt werden, wobei die vom Tc*ri##eelös en ,-,trennte Lösung durch Einleiten von Dampf von e#ne.ni großen Teil der schwefliggen Säure Z, befreit wird. Hierbei scheidet sich ein sehr sch-,verlöslicheS, eisenartries, hochbasIscbes Aluminiumsulfit aus. D-e -#'erwendung di;es,-s Produkts bietet nicht nur \"orteile zufol"e seines verhältnismäßi- -erin-en Gehalts an gelyandelier Säure, dessen Entfernung nur eine entsprechend geringe Menge basiscber Stoffe erfordert, sondern auch wegen semer Schwerlösliclikeit, die zur Folge hat, daß seine, Umsetzungen z#iv,-clzs Entzuges !der Säurereste topocheinisich erfolgen, so daß ein le,cht filtrierhares --#Inmii)iiimhydro-xvd entsteht. -Man kann zu diesem Zweck aber auch von schwerlöslichen Sulfiten e.iner geringeren Basizität, z. B. von sogenlanntem einhasi3chein -#l-um#ini,umsulfit ausgehen.
• Man kann ferner eisenfreie und eisenhaltige, feste und gelöste, basische Altlin,-ni.timclilori,de oder -nitrate, wie man sie z. B. in bekannter Weise durch Elektrolvse oder mittelsÄthyleiioxyds aus gegehenenfails eisenlialtiggen Alu#i-n,-nitirnchlori,dlösungen, z. B. Ablaugen von mit Al,um.;-niu#l-nelilori,d durch-(X -n ganischen Reaktionen, oder "efü,Iirt. or, durch Destillration von benn Tonaufschluß mit Salz- oder Salpetersäure gewonnenen Lösungen und gegebenenfalls Eindampfen erhält, durch Behandlung rmt gasförrniger oder gelöster schwefligger Säure.deren Salzen, vorzu gsweiseAmmonsalzen und derenLösun-,gen, in sehwerlösliche, feste, bas-iselie Akiinin; .unistilfite überführen und :diese dann nach Abtrennung von der Mutterlauge und Waschen verfahrensgemäß auf fast eisenfreie, lösliche, Uasische Salze anderer Säuren verarbeiten.
• Auch kann man die durch Aufschluß von Tonen oder anderen Silikaten, wie Leucit, oder Bauxiten gewonnenen, Eisen und Tonerde enthaltenden Aluniinitil-nsulfite,- unter anderein auchbasische Alumi,-niunisulfite oder aus solchen hergestellte eisenhaltige Hydroxyde, zunächst in Alkalialuminiumlösungün Überführen, diese sodann unmittelbar oder auf dem Weg über ein daraus in bekannter Weise hergestelltes eisenfreies Tonerdehydrat in völlig eisenfreie, schwerlösliche, basische Aluminitimstilfite überführen, die dann verfahrensgemäß auf lösliche, basische Salze anderer Säuren verarbeitet werden.
• Die Verarbeitung dieser basischen, schwerlöslichen Sulfite auf hochbasische, wasserlösliche Aluininiumverhindungen kann auf verschiedenen Wegen erfolg-en.
• So kann man sie mit löslichen Calciumsalzen, insbesondere Caleiumnitrat oder CaleitirnclilGri#d, umsetzen, wobei Calciumstilfit neben einer Lösu#ng basischen niumsalzes., insbesondere basische#n Aluliiinitininitrals oder -chlorids, entsteht, die inan varn Caleiul-nsulfit abtrennen und gegebenenfalls eindampfen kann. Bei sehr stark- basischem Ausgangsstoff kann ein Zusatz frei,--i-S-äurc# erforderlich sein.
• Ein anderer We- besteht darin, daß man die Aus rigsstoffe mit Kalk-milch oder fein ga t, %-erteiltem Calchinicarbonat umsetzt und das Unisetzungsgeinisch z. B. mit einer zur Lödes -#luliiiiii-uiiioxvds unter Bi bas;schen Salzens eben genügenden "Menge von Salzsäure behandelt und die Lösung nach Abtrennung vorn Rückstand schonend trocknet.
• Besonders vorteilhaft ist es hierbei kann man auch in Ader Weise verfahren, daß man sebwerlösliches, basisches Aluminiumtilfit vor der Umsetzung bzw. Zersetzung s s zunächst durch Erhitzen, zweckmäßig mit 1-Itilfu- von Dampf und vorteilhaft unterbalb 400'#', von der noch vorhandenen gebundenen scliwefligen Säure ganz oder größtenteils beireit. Diese Behandlung kann schon bei ioo bis i##o', bei Verwendung von Vakuum sogar bei noch niedrigeren Temperaturen erfol-en. Der Rückstand kann dann aucb mit e11111111 Bruch-eil der stöchioinetrisch zur Bildung des normalen Altiminiurnsalzes erforderi:chen Sätireinenge, z. B. mit io bis jollro der so berechneten -Menge Salzsäure, in Lösung g g ei )racht bzw. peptisiert werden. Man kann hierb-ei auch scliwerlösliches, basisches .#liiiiiiiiiui-nsulfii zunächst mit der erforderlieben Menge Säure, z. B. Salz-, Aineiseii-oder Clifores-,igsäure, versetzen und erst dann die schweflige Säure aus dein Gemisch durch Erwärmen, Evakuieren. Wasserdampfdestillation o. dgl., zweckmäßig unter Fernhaltung oxydierender Stoffe, austreiben und d:e Mass2, sofern sie als Flüssigkeit vorliegt.
• el ge gebenenfalls filtrieren und eindampfen. Weiterhin kann man -das schwerlösliche, basische .:Xluinini:u#m,s,ulfit auch mit Aminonial,-oder solches 1,-eferndeii Stoffen, wie Amirioniumcarbonate, behandeln und das Umsetzün-s-einisch unmittelbar oder nach Abtrennting flüss;ger Bestandteile oder nach weitgehender Befreiung von gelösten -Ninmoniunisalzen, die durch Waschen, zweckmäßig nach einer vorausgegangenen Trocknung bei I joo bis i2o':#, vorgenominen wird. einer peptiisierenden Behandlung mit Säure, Z. B. Salzsäure, Salpetersäure, Ameisensäure, Essigsäure, Chloressigsäure u. dgl., unter-,verfen. Hierzu können schon Mengen von i bis io'/, der stöchiometrischen 'Menge der (Tenannten Säuren ausreichen. Zweckiiläßi-Z, t' wird das ##lumi,niiui-nhvdroxvd vor der Behandlung mit Säure erneut getrocknet. Die Lösung bzw. Peptisation kann in der üb- lichen Weise unter Anwendung von Wärme z5 und mecha:n.ischer MInwirk-ung, wie Rühren oder Kneten, nötigenfalls Im Rührautoklaven, erfolgen.
• Den in der beschriebenen Weise hergestellten wasserlöslidhen, hasischen Salzen kann man einen Teil !der Säure durch Umsetzung m-it Alkylenoxyden wieder entziehen, wenn besonders säurearzne Produkte erwünscht sind. Statt der freien Säufe können' auch normale Aluminiumsalze, z. B. Alum,iniurnehlorid, zur Peptisation verwendet werden, -u. U. auch andere Säure abspaltende, Stoffe, wie Chromchlorild, Eisenchlorild u.,clgl.
• Es ist' zweckmäßig, das Verfahren möglichst unter Luftabschluß durchzuführen, um zu verhindern, daß durch,die Oxydation des Aluminiumsulfits taflösliche hasische, Aluininiumsulfate entstehen. Diese Vors,ichtsmaßregel ist selbst bei der Verarbeitung eines .durch Austreiben von schwefliger Säure aus basischem Aluminiumsulfit erhaltenen Aluminiumhydroxyds mit Schwefelsäure auf einbiasisches Alum:in.iumsulfat, das bekanntlich wasserlöslich ist, zwecks Erzielung restlos löslicher Profdukteund einer hohen Ausbeute vorteilhaft. Auch für die Erzlielung eisenfrei-er Produkte aus eisenhaltigen Lösungen empfiehlt sich das Arbeiten unter Luftabschluß.
• Die erhaltenen wasserlöslichen, basisch-en oder hochbas;schen Al.umini-ul-nsalze oder reversiblen, kolldiden Hydroxyde können für die verschiedensten Zwecke verwündet werden, wie sie beispielsweise in der französischen Patentschrift 775 821 aufgeführt sincl; insbes.ondere können sie vielfach an Stelle der bisher üblichen Aluminiumsalze treten- Ebenso sind sie in manchen Fällen verwendbar, in denen man Tonerde oder aktive Taneride vorgeschlagen hat. Auch eignen sie sich als Zusatzstoffe zu Kunststoffen und Klebmitteln SONWe zur Verbesserung der Lagerfähigkeit von Düngemitteln, indem man diese mit den festen hochbasischen Salzen, die auch Eisen enthalten Jürfen, einpudert oder mit deren Lösungen bedüst. Sie sind bei hoher Konzentrat,#on thixotrope Gallerten und können bei weniger hoher Konzentration durch Zusatz von Neutralsalzen tin solche übergeführt werden, in welcher Form sie ebenfalls für viele Zwecke, z. B. als Betondichtungsmittel, mit Vorteil geeignet si,nd. Sie können in an sich bekannter Weise, z. B. durch kurzes Erhitzen auf hohe Temperatur oder längeres Erhitzen auf weniger hohe Temperatur, z. B. 2000, oderdurch Zusatz bestimmter Elektrolyte in unlösliche irrevers:ible Gele üb-ergeführt werden.
• Es ist bekannt, ein-basisches Aluminiumsulfit mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zu behandeln, um einbasisches Alum;nit-iin#s-ulfat herzustellen. Im Gegensatz zu dieser einfachen Sauerstoffanlagerune- wird bei den Umsetzungen nach dem vorliegenden I - t_Irfahren vor oder während der Verarbeitu-ag der bas.;schen Aluminiumsulfite auf andere basische Salze schwefligem Säure aus dem Molekül entfernt. Ferner hat man vorge - schlagen, ein-basisches Aluminiumsulfit auf Temperaturen bis etwa 85o' zu erhitzen, um eine reaktionsfähige Tonerde zu erhalten, !die sich durch gute Löslichkeit in Säuren auszeichnet. Durch die Herstellung normaler Aluminiumealze durch Auflösen einer derartigen Tonerde in den entsprechenden Säuren wird das vorliegende Verfahren nicht be- rührt, denn hier gewinnt man wasserlösliches, reversibles, kolloildafes Aluminliumhydroxyd oder wassIerlösliche, hasische Aluminium-Salze, also Verbindungen"die weniger Säurerest enthalten als die normalen Salze. Beispiel Aus gemahlene#m, Ton wurde durch Aufschließen im Rührautoklaxen mit wäßr#ger, schwefliger Säure bei 7o' und 8 Atin. Druck, Filtrieren unter Luftabschluß und Zersetzen der entstandenen Lösung mit Wasserdampf in bekannter Weise ein eisenarmes, wasserhaltiges, basisches, schwerlasliches Aluminiumsulfit hergestellt, das auf i Mol Al, 0, etwa o,6 Mol S 02 enthielt, also nur etwa 20'["der zur Bildung des normalen Salzes erforderlichen Menge.
• Dieses unlösliche, basische Alumin,iumsulfit diente als Ausgangsmaterial für die Herstelliting eines wasserlöslichen, reversiblen Tonerdegels, wobei alle Maßnahmen, #die vor der Peptisation lagen, unter Luftabschluß vorgenommen -wurden. Zu diesem Zweck wurde es Mit 200/&i;geM wäßrigem Ammoniak in solcher Menge verrührt, daß auf je i Mol Al- 0, 1,4 MOI NI H, entfielen. D ie nach dem Fiftrieren und Auswaschen erhaltene Paste wurde soJann mit o,6 Mol konzentrierter Salzsäure auf je i Mol Al.0, verknetet und dann bei ioo' getrocknet. Das getrocknete Erzeugnis war in Wasser klar löslich.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i.
2. Verfahren zur Herstellun'-, wasserlöslicher, hochbasischer Aluminiumsalze bzw. von wasserlöslichem, reversiblem, kolloidalern Aluminiumhydroxyd, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangs!. stoffe schwerlösliche, basische Aluminiumsulfit-e benutzt und aus ihnen vor oder während ihrer Verarbeitung auf hochbasische Salze anderer Säuren idie schweflige Säure, z. B. durch Erhitzen oder nach Umsetzen ini-, wasserlöslichen Calciurnsalzen oder mit Arnmoniiak oder Ainmoniumcarbonaten, ganz oder teilweise eiltfernt. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das durcii Umsetzung von basischern Aluminiumstilfit mit Ainmoniak oder Ammoni.unicarbonaten erhaltene Gemisch, gegebenenfalls nach Abtrennung flüssiger Bestandteile und zweckmäßig nach Einschaltun#g eines Trockenprozestes, durch Auswaschen von den entstandenen Salzen befreit, ge- gebenenfalls erneut trocknet und sodann 4er lösenden bzw. peptisierenden Behandlung unter Anwendung, von Wärine unterwirft.