DE890640C - Verfahren zur Herstellung einer hochreinen Tonerde - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß die 'durch den sauren Aufschluß von Tonerdemineralien gewonnene Tonerde nicht den Reinheitsgrad aufweist, wie die durch den alkalischen Aufschluß erhaltene. Infolgedessen muß die Rohton'erde, wie sie durch jene sauren Verfahren gewonnen wird, noch einem Reinigungsprozeß unterworfen werden, damit eine Tonerde gewonnen wird, die auch die höchsten Ansprüche an Reinheit befriedigen kann, wie sie z. B. für die Herstellung von Aluminium für elektrische Leitzwecke gestellt werden. Als Verunreinigungen kommen hier hauptsächlich neben Eisen Titan, Chrom und Vanadin in Frage. Zur Entfernung des Eisens hat man bereits Umkristallisierungen oder Umlösungen der im Gange des Verfahrens anfallenden Salze vorgenommen.

Eine besondere Beachtung hat in den· letzten Jahren ein neues Verfahren dtes Aufschlusses von kieselsäurehaltigen Tonerdemineralien mit schwefliger Säure gefunden, bei dem aus der durch den Aufschluß erhaltenen Aluminiiumsulfitläsung durch Hydrolyse basische Aluminiumsulfite ausgefällt werden, die entweder durch thermische Zersetzung oder hydrothermale Spaltung in aktive Rohtonerden bzw. Hydrate zerlegt werden. Diese Tonerden waren wohl von Eisen ziemlich weitgehend befreit, enthielten aber noch Titan-, Chrom- und Vanadinverbindungen, die sie für die Gewinnung

von Aluminium für elektrische Leitzwecke unbrauchbar machten. Um auch diese schädlichen Stoffe zu entfernen, hat man die rohen Toneiden einer Umlösu-ng mit Alkalilauge unterworfen, wodurch man ein reines Tonerdehydrat erhielt, das genügend frei von d'en genannten Verunreinigungen war. Dieses zusätzliche alkalische Verfahren war aber langwierig und verteuerte den Prozeß. Man ■suchte daher nach neuen Wegen, die direkt zu

ίο einem reinen Produkt führten.

Ein solcher Weg ist nun gefunden. Er besteht darin, daß man die rohen, unreinen Tonerden, die durch irgendeins der bekannten Aufschlußverfahren erhalten werden, ohne vorherige Calcination, bei

ts einer Temperatur oberhalb 8oo bis 900⁰ chloriert. Als Chlorierungsmittel hann man Chlor, Salzsäuregas, Sulfurylchlorid- oder irgendein anderes derartiges bekanntes Chlorierungsmittel verwenden. Die chlorierende Behandlung von unreinen Tonerden zur Entfernung von Eisen ist zwar bekannt, es ist aber noch kein Weg beschrieben, auf dem es gelingt, durch Chlorieren des Aluminiiumoxvdes alle genannten Verunreinigungen, d<. h. insbesondere die Titan-, Chrom- und Vanad'inanteile, gleichzeitig zu entfernen. Wie durch eingehende Versuche festgestellt werden konnte, geschieht dies auch nicht ohne weiteres, sondern es müssen erst besondere Bedingungen erfüllt werden, um dieses Ziel zu erreichen.

Wenn· man z.B. ein aus_ einbasischem Aluminiumsulfit gewonnenes rohes Tonerdehydrat, das bezogen auf Al₂O₃ noch etwa 1,5 % Fe₂O₃, 0,08 °/o TiO₂, 0,04% Cr₂O₃ und 0,0(5 °/o V₂ O₅ an Verunreinigungen enthält, vorbehandelt, indem man es bei Temperaturen von 1200 bis 1400⁰ calciniert und dann chloriert, so kann man·, selbst wenn man mit der Chlorierungstemperatur bis auf 1200⁰ hinaufgeht, wohl das Ti O₂ bis auf 0,008 % entfernen und das Cr₂ O₃ und das V₂ O₅ bis 'auf ähnliche geringe Beträge, das Fe₂ O₃ bleibt aber mit 1 % in der Tonerde. Calciniert man das gleiche Tonerdehydrat nicht vorher, sondern chloriert man es direkt bei einer Temperatur von 750°, so enthält das Endprodukt nur noch 0,007% Fe₂O₃, ^a^^er der TiO₂T Gehalt hat nicht abgenommen. Er beträgt nach wie vor 0,08 °/o. Ebenso· verhält es sich mit den Cr₂ Oj-Anteilen. Chloriert man nun aber das rohe Tonerdehydrat ohne vorherige Calcination bei Temperaturen über 900⁰, so ergibt sich, daß sowohl der Eisengehalt als auch die übrigen Verunreinigungen wesentlich abgenommen haben. Der Fe₂O₃-Gehalt beträgt nur noch o,di °/o, der Ti O₂-Gehalt o,oioi8°/o und¹ der Cr₂ O₃-Gehailt weniger als 0,01 %>, V₂O₅ ist überhaupt nicht mehr nachweisbar. Auch Kupfer, Mangan, Zink usw. sind in der Tonerde nicht mehr enthalten.

Die Erfindung besteht also darin, daß man die Rohtonerde ohne vorherige Calcination! bei einer Temperatur oberhalb etwa 800 bis 900° chloriert. Unter Calcination wird hier, wie 'bei der Herstellung von Tonerde üblich, das Erhitzen- der Tonerde auf Temperaturen von etwa 1200 bis 14010° verstanden. Die Erfindung schließt aber nicht aus>, daß eine Vortrocknung der Rohtonerde stattfinden kann. Man kann z. B. die Rohtonerde bei 200 bis 400° trocknen und¹ dann bei 900° chlorieren und erhält das gleiche Ergebnis wie in dem vorstehenden Beispiel. Geht man mit der Vortrockentemperatur bis auf 500·° und noch höher, dann muß man auch die Chlorierungstemperatur auf weit über 900'° hinaufsetzen. Nur Calcinieren darf nran vorher nicht.

Falls; man vortrocknet, erfolgt dies aus wirtschaftlichen Gründen zweckmäßig bei direkter Beheizung, die Chlorierung muß aber bei indirekter Beheizung durchgeführt werden. Das Chlorierungsmittel würde an seiner Wirksamkeit stark einbüßen, wenn es mit Heizgasen vermischt würde.

Das abgehende überschüssige Chlorierunigsmittel enthält lediglich Chloride, wenn -das Wasser aus dem zum chlorierenden Stoff -schon vorher entfernt war. Diese Chloride werden durch einen Waschprozeß aus 'dem Abgas entfernt. Das geschieht zweckmäßig in Waschtürmen, von denen beispielsweise der erste mit Wasser, der zweite mit Schwefelsäure beschickt wird. Für einen Kreislauf des Chlorierungsmittels kann· z. B. das gereinigte Gas komprimiert und verflüssigt werden und dann von der beigemischten Luft befreit in den Reinigungsprozeß wieder zurückgeführt werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   iv Verfahren zur Herstellung einer hochreinen Tonerde aus durch den sauren Aufschluß von Toneridfemineralien, gewonnenen Rohtonerden·, dadurch gekennzeichnet, daß diese ohne vorherige Calcination bei einer Temperatur oberhalb etwa 800 bis 900·.⁰ chloriert werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d'aß man die Rohtonerden vor der Chlorierung trocknet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trocknung bei direkter Beheizung, die Chlorierung aber bei indirekter Beheizung ausführt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Chlorierungsgasstrom im Kreislauf durch den Prozeß führt,' wobei man die flüchtigen Metallchloride auswäscht.

   I 5427 9.