DE965752C

DE965752C - Verfahren zur Loesung roher Kalkaluminate

Info

Publication number: DE965752C
Application number: DES17278D
Authority: DE
Inventors: Jean Charles Seailles
Original assignee: Ciments Francais SAS
Current assignee: Ciments Francais SAS
Priority date: 1941-06-14
Filing date: 1942-05-22
Publication date: 1957-06-19

Description

Verfahren zur Lösung roher Kalkaluminate Es ist bekannt, für die Tonerdeherstellung Rohstoffe, die Kalkaluminate enthalten, mit konzentrierten Alkali- bzw. Alkalicarbonatlaugen auszulaugen, wobei aber Alkalialuminatlösungen anfallen, die gelöste Kieselsäure in unerwünschtem Ausmaß enthalten.
Es ist ferner bekannt, zur Lösung solcher rohen Kalkaluminate sehr verdünnte Alkalilaugen zu verwenden, doch gelingt es auch hier nur dann, wenig kieselsäurehaltige Alkalialuminatlösungen zu erhalten, wenn man lösliche Salze zusetzt, die zwar das Inlösunggehen von Kieselsäure verhindern, jedoch ihrerseits eine unerwünschte Beimengung darstellen und außerdem einen zusätzlichen Verfahrensschritt bedeuten. Endlich ist schon vorgeschlagen worden, zur Herstellung von Alkalialuminatlaugen mit wenig Kieselsäure kalkaluminathaltige Schlacken mit sehr verdünnten Alkalicarbonatlösungen mit weniger als 3 °/o Alkali in Gegenwart eines Überschusses des auszulaugenden Stoffes zu behandeln. Jedoch genügt, wie der Erfinder festgestellt hat, die Einhaltung dieser Bedingungen nicht, eine Alkalialuminatlauge mit geringem Kieselsäuregehalt herzustellen.
Demgegenüber wurde nun gefunden, daß sich rohe Kalkaluminate mittels verdünnter Alkalicarbonatlösungen mit weniger als 3 °/o Alkali (bezogen auf Na2C03) in Gegenwart eines Überschusses unter Erhalt einer Aluminatlauze mit einem nur noch sehr geringen und bei der Weiterverarbeitung nicht störenden Kieselsäuregehalt sehr wohl lösen lassen, wenn gewisse Bedingungen eingehalten werden.
Diese Bedingungen bestehen darin,- daß die Kalkaluminate in zur vollständigen Umsetzung mengenmäßig nicht genügend Alkalicarbonat enthaltenden Alkalilösungen gelöst werden, wobei das Molverhältnis Gesamtalkali zu Gesamttonerde im Umsetzungsgemisch etwa o,8 bis 1,25: 1 beträgt und kein Alkalicarbonat, sondern ein kleiner Rest nicht umgesetzten Kalkaluminats in der Endlösung gelöst verbleibt, und der Rückstand abgetrennt wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ermöglicht, auch rohe Kalkaluminate zu verwenden, die große Mengen Kieselsäure enthalten.
Im übrigen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die zum Auflösen bestimmte Lösung weniger als 25 g/1 (bezogen auf N a2 C 03) Alkali enthält. Praktisch hat sich als vorteilhaft ein Gehalt von etwa 18 bis 19 g/1 Na, CO, erwiesen, um keine zu langen Umsetzungszeiten einhalten zu müssen. Die anzuwendenden Temperaturen können in weiten Grenzen schwanken, doch empfiehlt sich eine Umsetzungstemperatur zwischen 5o und 6o°.
Von der Beobachtung ausgehend, daß der Schlamm im Reaktionsgemisch nach beendeter Umsetzung stabilisierend auf die Aluminatlösungen wirkt, hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, den unlöslichen Rückstand erst dann von den erfindungsgemäß hergestellten Aluminatlösungen abzutrennen, wenn diese gleich danach auf Tonerde in an sich üblicher Weise, z. B. durch Einleiten von Kohlensäure, weiterverarbeitet werden.

Wie bereits angegeben, führt das Verfahren nach der Erfindung zu Alkalialuminatlösungen, die noch etwas Calciumaluminat enthalten. Enthalten sie beispielsweise nur etwa 10/0o desselben, so beträgt ihr Gehalt an gelöster Kieselsäure weniger als ,,o10/,, so daß aus solchen Aluminatlösungen eine praktisch reine Tonerde erhalten wird. Außerdem entstehen bei dem Verfahren nach der Erfindung kaum Verluste an z. B. Natriumcarbonat. Beispiel 1 Ausgegangen wurde von einem durch Rösten von Bauxit mit Kalkstein im Drehofen erhaltenen rohen Kalkaluminat folgender Zusammensetzung:

A1203............................ 39,45

Si02............................. 2,50

CaO ............................ 3545

Fe203............................ 15,74

Fe0 ............................ 5,10

Ti02............................. 1,95

Mg o ............................ o,35

Verlust .......................... o,26

100,78

Bei Behandlung von je 9 g dieses Rohstoffs mit je 11 einer 3 g/1 Natriumcarbonät enthaltenden Lösung wurden 2,2 g/1 Tonerde gelöst, entsprechend einer Ausbeute von 62,0/, erhalten. Die Lösung enthielt kein Kalkaluminat. Bei Ausfällung mittels CO, enthielt die Tonerde o,2o 0/, Si 02, welcher Gehalt unzulässig hoch ist.

Derselbe Rohstoff, in einer Menge von 18g/1 Lösung, der 5,6 g Na, CO, enthielt, behandelt, ergab 4,365 g/1 A12 03 Lösung, d. h. eine Ausbeute von 61,5 o/,. Doch enthielt die Lösung 504 ihrer Tonerde in Form von gelöstem Kalkaluminat, und nach Fällung mittels C02 enthielt die Tonerde weniger als o,o5ojo SiO2, blieb also weit unter der zulässigen Höchstgrenze für letztere.
Je 45 g/1 desselben Rohstoffes mit einer Lösung behandelt, die 2o g/1 Na, CO, enthielt, ergaben nach beendeter Umsetzung eine Lösung mit zwar 12,2 g/1 A1203, was eine 680/,ige Ausbeute bedeutet, die jedoch kein Kalkaluminat und einen zu hohen Si02 Gehalt von ,,27o g/1 enthielt, während bei gleichem Rohkalkaluminatansatz und 16g/1 Na2C03 die gelöste Tonerde 12,250 g, das bedeutet eine Ausbeute von 68,5 "/0 bei einem Si02 Gehalt von ,,o60/0, auf die Tonerde bezogen, betrug. Dies wurde durch die Anwesenheit von 20/, der Tonerde in Form von gelöstem Kalkaluminat erzielt.
Bei einem Nag C 03 Gehalt der Ausgangslösung von 16 g/1 und einer A12 03 Ausbeute von 68 0/, gehen j e Tonne A12 03 nur 7 kg Nag CO" verloren, so daß der Schlamm nur o,260/, Na2C03 enthält.

Beispiel 2 Unter Verwendung eines Rohaluminats der Zusammensetzung

Ca 0 ............................ 5o,22

A1203............................ 13,90

Si02............................. 18,2o

Fe203............................ 8,55

Mg0 ............................ 6,65

so, ............................. Spuren

CaS ............................. o,56

Ti02............................. 0,45

Zunahme ........................ 1,45

9968

betrug nach einer erfindungsgemäßen Behandlung der Anteil der Tonerde in Form von gelöstem Kalkaluminat 0,53 % und der der gelösten Kieselsäure nur 0,050/,, auf die Tonerde bezogen. Der hohe S'02-Gehalt des Rohstoffs störte nicht.

Hierbei betrug der Verlust an Nag C 03 pro Tonne A1203 etwa nur 23 kg, so daß der Schlamm nur o,26 0,i'o Nag CO, enthält.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Lösung roher Kalkaluminate mittels verdünnter Alkalicarbonatlösungen mit weniger als 30/, Alkali (bezogen auf Na2C03) in Gegenwart eines Überschusses des auszulaugenden Stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß Kalkaluminate in zur vollständigen Umsetzung mengenmäßig nicht -genügend Alkalicarbonat enthaltenden Alkalilösungen gelöst werden, wobei das Molverhältnis Gesamtalkali zu Gesamttonerde im Umsetzungsgemisch etwa o,8 bis 1,25: 1 beträgt und kein Alkalicarbonat, sondern ein kleiner Rest nicht umgesetzten Kalkaluminats in der Endlösung gelöst verbleibt, und der Rückstand abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Auflösen dienende Lösung weniger als 25 g/1 Alkali (bezogen auf Na, CO,) enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Stabilisierung der Aluminat-Lösungen der Rückstand erst kurz vor der Weiterverwendung der Aluminatlösungen abgetrennt wird. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 332 389; französische Patentschrift Nr. 596 400; schweizerische Patentschrift Nr. 127 248; USA.-Patentschrift Nr. 1618 io5.