DE938126C - Verfahren zum Aufschluss von Bauxiten mit Natronlauge - Google Patents

Description

Die bekannten Varianten des Bayer-Verfahrens beim Aufschluß von Bauxiten mit wäßriger Natronlauge leiden sämtlich unter Schwierigkeiten, die durch die Verkrustung der Heizflächen der Autoklaven durch Ausscheidung von Natriumaluminiumsilicaten entstehen. Es sind viele Vorschläge gemacht worden, diese Störungen zu vermeiden, aber eine wirklich einwandfreie Lösung wurde bisher nicht gefunden. Eine weitgehende Verbesserung brachte zwar schon das Verfahren nach der Patentschrift 830945, bei dem der Laugestrom derart geteilt wird, daß der Bauxit mit einem kleineren Teil der Lauge in einem Autoklav suspendiert und ohne Verwendung von Pumpen aus diesem durch den in dem Autoklav erzeugten Druck mit dem durch Wärmeaustausch vorgewärmten Hauptlaugestrom vor oder im Aufschluß autoklav vereinigt wird. Hierbei war jedoch eine indirekte Beheizung der Aufschlußautoklaven vorgesehen, die zu betrieblichen Schwierigkeiten Anlaß gab. Eine Variante des bekannten Verfahrens besteht darin, daß im Vorautoklav zur Druckerzeugung direkter Dampf von höherer Spannung verwendet wird. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß eine Aufheizung der Bauxitsuspension in dem eigentlichen Aufschlußautoklav nicht mehr zu erfolgen braucht, sondern die Mischung mit derselben Temperatur eintritt wie der Hauptlaugestrom. Dem hierbei erzielten Vorteil, daß Verkrustungen im Aufschlußautoklav vermeidbar werden, steht jedoch der er-

hebliche Nachteil gegenüber, daß die Lauge durch das Kondensat des in den Vorautoklav eingeführten direkten Heizdampfes stark verdünnt wird. Diese Verdünnung führt entweder zu einem schlechteren Aufschluß oder zwingt zur Anwendung einer stärker eingedampften Aufschlußlauge, wofür zusätzlicher Heizdampf erforderlich ist.

Einen Ausweg aus diesen Schwierigkeiten eröffnet die Erfindung dadurch, daß der Bauxit vorzugsweise als Mehl trocken in den Aufschlußautoklav eingesetzt wird und die Aufheizung ausschließlich durch Zufuhr von auf indirektem Wege überhitzter Aufschluß lauge erfolgt, worauf das Gemisch in bekannter Weise weiterverarbeitet wird. Im Autoklav selbst tritt dabei infolge des Fortfalls jeglicher Heizfläche keinerlei Verkrustung mehr ein; bei der Erhitzung der reinen Aufschlußlauge sind Verkrustungen ebenfalls nicht zu befürchten. Überdies spart man ganz erheblich an Autoklavenraum, da die Anheizzeit beim Aufschluß selbst in Fortfall kommt und beim Erhitzen der Lauge durch Vervielfachung der Heizfläche auf einen Bruchteil der bisherigen Zeit verringert werden kann. Die Erhitzung der Lauge kann dabei ohne Schwierigkeiten kontinuierlich erfolgen, da- nur reine Flüssigkeiten gefördert werden. In der Regel wird sonst am diskontinuierlichen ,Aufschluß festgehalten, da so eine einwandfreiere Dosierung von Bauxitmehl und Aufschluß lauge möglich ist, die einen optimalen Aufschluß gewährleistet.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird beispielsweise wie folgt ausgeführt: Der Aufschlüßautoklav wird mit Bauxitmehl in abgemessener Menge beschickt und dann verschlossen. Die in einem zweiten Behälter vorerhitzte Lauge wird mit eigenem Druck in den Aufschlußautoklav übergeführt. Dabei sind die Laugeeintrittsöffnungen so, z. B. unten oder in halber Höhe, angeordnet, daß durch die einströmende Lauge das Bauxitmehl aufgewirbelt und mit der Lauge innig vermischt wird. Ein gleichzeitig eingeschaltetes Rührwerk sorgt dafür, daß der Schlamm sich während des Aufschlusses nicht absetzt. Die Temperatur der Aufschlußlauge wird so gewählt, daß nach der Mischung gerade die gewünschte Aufschluß temperatur erreicht wird. Das kaustische Verhältnis (Na₂OrAl₂O₃) wird beim Aufschluß derart eingestellt, daß nach dem unmittelbaren Verdünnen der Aufschlußmischung mit kalter, ausgerührter Lauge und warmen Waschlaugen aus dem Betrieb ein kaustisches Verhältnis von 1,8 bis 1,9 und eine Mischungstemperatur von etwa ioo° C erhalten werden: Hierbei kann auch die gesamte Entspannung der Aufschlußlösung mit ihren vielen Schwierigkeiten entfallen und der Dampfverbrauch auf ein Minimum beschränkt werden. Dies wird dadurch möglich, daß man nach Beendigung des Aufschlusses das Gemisch unter Vermeidung jeglicher Entspannung durch Mischung mitWaschlaugen und ausgerührter Betriebslauge auf die betriebsmäßig notwendige Konzentration und Temperatur bringt, wobei z. B. die Verdünnung in einem gesonderten Behälter erfolgt, in den man die notwendigen Mengen an Waschlaugen und ausgerührter Lauge vor oder während des Überdrüekens der Aufschluß lauge einführt.

Beispiel

In einen Autoklav werden 9400 kg Bauxitmehl mit folgender Analyse eingebracht:

'Glühverlust 12,0 %

SiO₂ 2,68%

TiO₂ 2,99%

Al₂O₃ 50,6 %

Zu diesem Bauxit läßt man 23 cbm Aufschluß lauge mit einem Gehalt von 129 g/l Al₂O₃ und 305 g/l Na₂O fließen, die auf 210⁰ C vorerhitzt sind. Die Füllung des Autoklavs mit Lauge dauert 10 Minuten. Nach einer Aufschlußzeit von 2 Stunden erhält man eine Autoklavenlauge mit einem Gehalt von 308 g/l Al₂ O_a und 290 g/l Na₂O.

Diese Autoklavenlauge wird in ein Gemisch von 32,5 cbm Waschlauge (Temperatur etwa 75⁰ C) und 16 cbm ausgerührter Dünnlauge (Temperatur etwa 45° C) gedruckt. Man erhält eine Mischlauge mit einem Molverhältnis von 1,9 und einer Temperatur von ioi° C, die im Eindicker ohne weiteres verarbeitet werden kann.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung, in der die Arbeitsweise der Erfindung beispielsweiscund schematisch dargestellt ist. Mit ι ist ein Vorerhitzer für die reine Lauge bezeichnet, dem durch die Leitung 2 Hochdruckdampf zugeführt wird. Die Heizung der Lauge erfolgt mittels der Rohrschlangen 3, aus denen man das Kondensat durch die Leitung 4 ableitet. Die \^τοη der Eindampferei kommende Lauge selbst wird durch die Leitung 5 eingebracht und in überhitztem Zustand aus dem Vorerhitzer 1 durch die Leitung 6 abgezogen. Durch diese gelangt sie in den Aufschlußautoklav 7, in den durch die Zuführung 8 der trockene, gemahlene Bauxit eingebracht wird. Nach Beendigung des Aufschlusses wird die Aufschlußlauge, ohne daß eine Teilentspannung des Autoklavs 7 erfolgt, unter dem Aufschluß druck durch die Leitung 9 in den Verdünner 10 gedruckt, in den man bereits vor dem Überdrücken der Aufschlußlauge durch die Leitungen 11 und 12 ausgerührte Lauge sowie Waschlaugen vorgelegt hat bzw. diese während des Überdrückens einbringt. Die Mischlauge geht sodann durch die Leitung '13 zur Weiterverarbeitung.

Zum Schluß sei noch bemerkt, daß die kontinuierliche Erhitzung der Lauge sowie auch die Aufwirbelung des Bauxitmehls durch die einströmende Lauge bekannt sind. Ein selbständiger Schutzanspruch auf diese Maßnahmen wird daher im Rahmen des vorliegenden Patentbegehrens nicht erhoben.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zum Aufschluß von Bauxiten mit Natronlauge, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauxit trocken in den Aufschlußautoklav eingesetzt wird und die Aufheizung ausschließ-

   lieh durch Zufuhr von auf indirektem Wege überhitzter Aufschluß lauge erfolgt, worauf das Gemisch in bekannter Weise weiterverarbeitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der Lauge kontinuierlich erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauxitmehl durch die einströmende Lauge aufgewirbelt und mit der Lauge innig vermischt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Aufschlusses das Gemisch unter Vermeidung jeglicher Entspannung durch Mischung mit Waschlaugen und ausgerührter Betriebslauge auf die betriebsmäßig notwendige Konzentration und Temperatur gebfacht wird, wobei man die notwendigen Mengen an Waschlaugen und ausgerührter Lauge vor oder während des Überdrückens der Aufschluß lauge einführt.

   Angezogene Druckschriften:
   Fulda-Ginsberg, »Tonerde«, I.Teil, 1951,

   deutsche Patentschriften Nr. 711017, 830945.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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