FI98509C - Menetelmä epäpuhtaan alumiinioksidin puhdistamiseksi lämpökäsittelemällä - Google Patents

Description

98509 MENETELMÄ EPÄPUHTAAN ALUMIINIOKSIDIN PUHDISTAMISEKSI LÄMPÖKÄ-SITTELEMÄLLÄ

Keksintö kohdistuu epäpuhtaan alumiinioksidin puhdistamiseen 5 sekä menetelmällä tuotettujen alumiinisuolojen käyttöön raaka-aineena teollisesti.

Vetyperoksidiprosessissa käytetään alumiinioksidia regeneroimaan ja poistamaan työliuokseen muodostuvia orgaanisia sivu-10 tuotteita. Aktiivisen alumiinioksidin huokoisuus mahdollistaa sen käytön erityisesti antrakinoniprosessissa käytettyjen orgaanisten yhdisteiden adsorboimiseen. Lähinnä epäpuhtaudet ovat aromaattisia hiilivetyjä. Alumiinioksidin tultua inaktiiviseksi se poistetaan prosessista ja uusi oksidi laitetaan 15 tilalle. Käytetty alumiinioksidi sisältää orgaanisia aineita, jotka rajoittavat sen käyttömahdollisuuksia. Tällä hetkellä jätealumiinioksidi useimmiten hävitetään jätteenä tai varastoidaan odottamaan mahdollista hyötykäyttöä.

20 Epäpuhdasta alumiinioksidia on koetettu regeneroida eri tavoin. US patenttijulkaisun 3 814 701 mukaan antrakinonityö-liuoksessa käytetystä alumiinioksidista poistetaan orgaaninen aines hehkuttamalla alumiinioksidia 300 - 400 °C:ssa. Hehkutuksessa alumiinioksidiin adsorboitunut orgaaninen aines :25 palaa pois. Hehkutettu alumiinioksidi alkalikäsitellään ja • · hehkutetaan uudelleen. Näin käsitelty alumiinioksidi on kui-^j· tenkin sangen pölyävää käytettäväksi H202 prosessissa uudel-leen.

30 DE patenttihakemuksen 4 027 159 mukaan epäpuhdasta alumiini-oksidia puhdistetaan menetelmällä, jossa alumiinioksidi liuo-. tetaan mineraalihappoihin tai lipeään. Happoihin tai lipeään liukenematon aines erotetaan, puhdistettu alumiinioksidi suodatetaan, kuivataan ja lopuksi kalsinoidaan. Yksityiskoh-33 : täistä selvitystä siitä, kuinka eri vaiheet keksinnön mukai- sesti voidaan suorittaa, ei hakemuksessa ole. Happoihin tai lipeään liuotettu alumiinioksidi ja mukana olevat orgaaniset 98509 2 epäpuhtaudet muodostavat kuitenkin erittäin vaikeasti käsiteltävän kaksifaasisen liuoksen, jonka orgaaninen £aasi on tervamaista ja joka paikkaan tarttuvaa. Tällaisen liuoksen jatkokäsittely suurissa tilavuusmäärissä on teknisesti lähes 5 mahdotonta. Lisäksi ongelman aiheuttaa orgaanisessa faasissa olevien hiilivetyjen terveysriskit, minkä vuoksi liuoksen käsittely tulisi olla hallittua ja turvallista.

Tunnetut tekniikat tähtäävät alumiinioksidin regenerointiin 10 ja palautukseen vetyperoksidiprosessiin. Kokemuksen mukaan oksidirakeiden rakenne ja mekaaninen kestävyys kuitenkin aina huononevat regeneroinnissa sellaisiksi, ettei niitä voida palauttaa prosessiin. Toisaalta rakeisiin aina jää jonkin verran haitallisia orgaanisia yhdisteitä, joita ei haluta 15 palauttaa prosessiin, koska regenerointiolosuhteiden tulee kuitenkin olla aika hellävaraisia.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä vety-peroksidiprosessista syntyneen alumiinioksidijätteen puhdis-20 tamiseksi orgaanisista aineista. Keksinnön mukaisen menetelmän tavoitteena on mahdollistaa kontaminoituneen ja epäpuhtaan alumiinioksidin puhdistaminen hallitusti, turvallisesti ja ympäristöystävällisesti niin, että tuotteena saatuja alumiinisuoloja voidaan käyttää raaka-aineena teollisesti.

:25 Keksinnön mukaisen menetelmän tavoitteena on myös saada epä-• · :.**i puhtautena olevat orgaaniset yhdisteet sekä uudelleenkierrä-tykseen että hyödynnettäväksi polttoaineena.

Nämä tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmäl- « lä, jolle on pääasiassa tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 30 tunnusmerkkiosassa mainitut seikat.

. Keksintö koskee uutta menetelmää puhdistaa epäpuhdasta alumiinioksidia, jota on käytetty vetyperoksidin valmistuksen yhteydessä orgaanisen aineksen adsorboimiseen.

35 : Keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista saada erit- :täin puhdasta alumiinisuolaa, esim. alumiinisulfaattia tai alumiinikloridia, jotka ovat jopa puhtaampia kuin kaupalli-

I

98509 3 sesti saatavilla olevat teknilliset tuotteet. Menetelmällä valmistetut alumiinisuolat soveltuvat hyvin käytettäviksi raaka-aineena teollisuudessa, erityisesti alumiinisuolat soveltuvat käytettäviksi vedenpuhdistus- ja retentiokemikaa-5 leina.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla epäpuhtautena alumiini-oksidissa olevat orgaaniset hiilivedyt voidaan hyödyntää polttoaineena. Erään edullisen sovellutusmuodon mukaan osa 10 orgaanisista hiilivedyistä voidaan liuottaa esipuhdistuksessa liuottimen joukkoon ja siinä olevat hyötykomponentit voidaan palauttaa vetyperoksidiprosessiin. Menetelmän avulla voidaan siis orgaanisten hiilivetyjen ympäristöhaittoja huomattavasti vähentää verrattuna useimpiin muihin puhdistusmenetelmiin.

15

Huokoista, aktiivista alumiinioksidia käytetään regeneroimaan työliuosta valmistettaessa vetyperoksidia antrakinonimenetel-mällä. Huokoinen alumiinioksidi adsorboi työliuoksesta lähinnä antrakinonin liuottimena käytettyjä orgaanisia hiilivety-20 jä, työliuoksen komponentteja ja muita hajoamis- ja hapettu-mistuotteita. Tunnetuista antrakinonintyöliuoksen liuottimis-ta voidaan mainita mm. sekundääriset alkoholit, trialkyyli-fosfaatit, alkyylibentseenit, triasetyylibentseeni, alkyyli-sykloheksanonit, naftaleenit, ksyleenit, aniliinit ja ki- .♦.?5 nonit. Lisäksi työliuoksessa voi olla monia muita mahdollisia • · · antrakinonin liuottamiseen käytettyjä aineita. Prosessista poistettu, inaktiivinen ja epäpuhdas alumiinioksidi voi si- ! : : • sältää näin ollen vaihtelevia määriä erilaista orgaanista ainesta riippuen vetyperoksidin valmistajasta.

* ♦ · M30 » · · * Keksinnön mukaisesti epäpuhdasta alumiinioksidia hehkutetaan t 500-900 °C:n lämpötilassa, jolloin epäpuhtautena olevat orgaaniset ainekset haihtuvat tai palavat. Hehkutuslämpötilan tulee keksinnön mukaisesti olla sopivan alhainen, jotta :>;3^5 alumiinioksidin liukoisuus happoihin säilyy, mutta toisaalta ·. ·: riittävän korkea, jotta epäpuhtautena olevat orgaaniset ainek set saadaan poistetuiksi. Havaittiin nimittäin hehkutusolo- 98509 4 suhteiden vaikuttavan alumiinioksidin happoliukoisuuteen. Liukoisuus happoihin heikkeni huomattavasti, jos alumiinioksidia hehkutettiin korkeammissa lämpötiloissa, esimerkiksi 1 000 °C:ssa. Lisäksi alumiinisuolojen suodattaminen hidastui ja 5 liukenematonta sakkaa jäi enemmän kuin alhaisemmassa lämpötiloissa hehkutetusta alumiinioksidista.

Tämä johtuu siitä, että alumiinioksidin kiderakenne muuttuu hehkutuksessa. Haitallisten orgaanisten aineiden haihtu-10 minen ja palaminen hiileksi tapahtuu jo alemmassakin lämpötilassa, esim. 350 - 450 °C:ssa, kuitenkin hiilipitoisuus on vielä liian korkea. Tämä ilmenee alumiinioksidin harmaana värinä ja vaikeuksina erottaa alumiinisuola happoliuotuksen jälkeen. Kun lämpötilaa korotetaan, esim. 500-900 °C:n, saa-15 daan myös syntynyt vapaa hiili palamaan hiilidioksidiksi, mikä ilmenee alumiinioksidin valkeana värinä. Sen sijaan korkeammissa lämpötiloissa, kuten 1000 °C:ssa, alumiinioksidi muuttuu enenevässä määrin kidemuotoon, joka on huonommin happoihin liukenevaa kuin alemmissa lämpötiloissa hehkutettu 20 alumiinioksidi. Tämän katsotaaan aiheuttavan liuotusaannon huononemisen hehkutuslämpötilaa korotettaessa. Kidemuodon muutokset voidaan havaita röntgendiffraktiolla.

• · |·.·. Hehkutusaika riippuu poltettavan orgaanisen aineksen määrästä, « · .·. 25 lämpötilasta ja hehkutuslaitteistosta.

• · · • ·

Hehkuttaminen voidaan suorittaa missä tahansa hehkutukseen "ΓΙΓ sopivassa uunissa. Erityisen sopivaksi havaittiin rumpu- ja t · · * putkiuunit. Suotavaa on varustaa uuni katalysaattorilla tai termisellä jälkipolttimella.

• · · *•••30 Hehkutuksessa haihtuvat tai palavat orgaaniset poistokaasut ·«· » · i V ’ poltetaan katalyyttisesti tai termisellä jälkipolttimella.

Kaasut voidaan myös johtaa polttolaitoksen tulipesään poltettavaksi. Menetelmän avulla on tällöin mahdollista käyttää epäpuhtauksien lämpöarvo hyväksi.

*· "· Erään keksinnön sovellutusmuodon mukaan epäpuhdas alumiini-oksidi voidaan esipestä ennen hehkutusta orgaanisella li 98509 5 hiilivetyliuottimella. Pesuliuottimena käy mikä tahansa orgaaninen hiilivety, joka pystyy liuottamaan epäpuhtautena olevan orgaanisen aineksen alumiinioksidista. Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti liuotin on Shellsol AB, joka on 5 kaupallisesti saatavilla oleva tuote ja joka sisältää pääosin Cio-Cn aromaattisia hiilivetyjä. Esipesun avulla voidaan alumiinioksidista uuttaa pois sellaiset orgaaniset hyötykompo-nentit, esimerkiksi kinonit, jotka on mahdollista palauttaa suoraan vetyperoksidiprosessiin takaisin. Esipesun avulla on 10 mahdollista vähentää poltettavan orgaanisen aineksen määrää ja samalla palauttaa orgaaniset yhdisteet uudelleenkierrätyk-seen vetyperoksidiprosessissa.

Keksinnön mukaisesti on suotavaa, että hehkutettu alu-15 miinioksidi jauhetaan hienoksi. Havaittiin nimittäin happoli-uotuksen onnistuvan sitä täydellisemmin ja sitä nopeammin mitä hienompaa alumiinioksidi oli. Suotavaa on jauhaa alumiinioksidi partikkelikokoon 100 % alle 0,5 mm, edullisesti 100 % alle 0,4 mm. Keksinnön erään toisen toteuttamistavan 20 mukaan voidaan epäpuhdas rakeinen alumiinioksidi jauhaa hienoksi jo ennen lämpökäsittelyä. Jauhatusajankohdan valintaan vaikuttaa alumiinioksidissa olevan orgaanisen aineksen määrä ja se seikka, onko alumiinioksidia esipesty ennen hehkutusta. Jauhaminen nimittäin vaikeutuu, jos orgaanista epäpuhtautta • · ,·. g5 on huomattavissa määrin. Toisaalta jauhetun, helposti pölyävän

• M

alumiinioksidin hehkutus on hankalaa, mutta orgaaninen aines palaa tehokkaammin jauhetusta kuin rakeisesta oksidista.

• · * « i «

Happoliuotus käsittää jauhetun alumiinioksidin liuottamisen • 9 f» *•••30 väkevään happoliuokseen. Mikä tahansa väkevä mineraalihappo

• M

V * soveltuu liuotukseen, kuitenkin suositeltavia happoja ovat rikki- ja suolahappo. Erityisen sopivana pidetään rikkihapon käyttöä 50-60 p - %:na. Liuotusta on edullista tehostaa lämmittämällä. Lähes täydellisen alumiinioksidin liukenemisen : ·:35 varmistamiseksi on suositeltavaa lämmittää seosta noin 100-150 °C:n lämpötilaan samalla sekoittaen useiden tuntien ajan.

98509 6

Reaktion jälkeen reaktioseos laimennetaan vedellä alumiini-suolojen kiteytymisen estämiseksi, jos halutaan nestemäinen tuote, joka voidaan suodattaa liukenemattoman osan erottamiseksi. Voidaan kiteyttää myös suoraan jäähdyttämällä kiinteän 5 alumiinisuolan aikaansaamiseksi.

Tarvittaessa happoon liukenematta jäänyt alumiinioksidisakka voidaan suodattaa tai sentrifugoida pois ja liukenematta jäänyt osa voidaan palauttaa takaisin liuotusvaiheeseen.

10 Suodos, joka sisältää alumiinisuolaa voidaan, käyttää sellaisenaan vesiliuoksena tai kiteyttää kiinteäksi.

Erään keksinnön sovellutusmuodon mukaan vesifaasi puhdistetaan suodattamisen jälkeen mahdollisesti vesifaasissa vielä 15 olevien orgaanisten jäämien poistamiseksi. Puhdistaminen voidaan suorittaa aktiivihiilikäsittelyllä. On myös mahdollista käyttää muita kemikaaleja, esimerkiksi flokkauskemikaa-leja aktiivihiilen sijasta tai lisäksi. Flokkauskemikaalin käyttö tekee mahdolliseksi hienojakoisen liuotusjäännöksen, 20 joka sisältää liukenematta jäänyttä oksidia ja mahdollisesti palamatta jäänyttä hiiltä, sitomisen sellaiseen muotoon, että , sen erottaminen liuoksesta helpottuu. Aktiivihiilen suodat- • tamisen jälkeen erittäin puhdas alumiinisuolan vesiliuos voidaan käyttää sellaisenaan tai toimittaa kiinteäksi kitey- i i 25 tyneenä hyötykäyttöön, esimerkiksi vedenpuhdistus- tai reten- • · · * · tiokemikaaliksi.

* * >« t · · i 9 *

Kuvassa 1 esitetään lohkokaaviona keksinnön eri vaiheita.

, Kuvassa 2 esitetään alumiinioksidin liukoisuus rikkihappoon k I ( ‘*”30 hehkutuslämpötilan funktiona.

* « · \ \ * 9

Kuvan 1 mukaisesti epäpuhdas alumiinioksidi hehkutetaan 500 -900 °C:n lämpötilassa. On myös mahdollista esipestä alumiini-. ", oksidi ennen hehkutusta orgaanisella hiilivetyliuottimella, 1 I « '·' 35 jolloin liuottimeen uuttuneet orgaaniset hyötykomponentit '· '· voidaan palauttaa vetyperoksidiprosessiin. Lämpökäsitelty alumiinioksidi jauhetaan ennen mineraalihappoon liuottamista 98509 7 ellei sitä ole jo jauhettu ennen lämpökäsittelyä. Tarvittaessa happoon liukenematta jäänyt alumiinioksidisakka voidaan suodattaa tai sentrifugoida pois. Puhdistettu alumiinisuola voidaan käyttää vesiliuoksena tai kiinteänä teollisesti, 5 esimerkiksi vedenpuhdistus - tai retentiokemikaalina.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähinnä esimerkkien ja kokeiden avulla. Keksintöä ei ole mitenkään rajoitettu oheisiin esimerkkeihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patentti-10 vaatimusten puitteissa.

Esimerkit

Esimerkki 1.

15 Liuotus suoraan rikkihappoon ilman lämpökäsittelyä, ei keksinnön mukainen.

125 g vetyperoksidiprosessissa käytettyä alumiinioksidia liuotettiin 59 %:seen rikkihappovesiseokseen. Lämpötila kohosi 107 °C:n. Reaktiokolvin seinämille muodostui tervamainen 20 kerros, mikä on osoituksena reaktiotuotteen sopimattomuudesta vesikemikaaliksi.

Esimerkki 2 200 °C:ssa lämpökäsitellyn alumiinioksidin liuotus rikkihap-25': poon, ei keksinnön mukainen.

·.’·.· Epäpuhdasta alumiinioksidia lämpökäsiteltiin 200 °C:ssa kaksi .: tuntia. 100 g käsiteltyä alumiinioksidia liuotettiin rikki- «rt· .· . happon (264 g) ja veden (2 78 g) seokseen. 93 % alumiinioksidista liukeni happolluokseen. Reaktioastian seinämille 30 muodostui tervamainen kerros epäpuhtauksista.

Esimerkki 3.

Käytetty alumiinioksidi esipestiin ennen lämpökäsittelyä orgaanisella hiilivetyliuottimella antrakinonien talteenotta-35.’. miseksi.

Laboratoriokolonni (h=600 mm, d=40 mm) täytettiin antrakino-niprosessista poistetulla käytetyllä alumiinioksidilla. Alu 98509 8 miinioksidi oli höyrystetty normaalisti liuottimien ja kino-nien talteenottamiseksi. Pestävän alumiinioksidin kinonipi-toisuus oli vielä 2.0 % ja liuotinpitoisuus (trialkyylifos-faatti) 2.2 %.

5 Kolonni, joka sisälsi 510 g alumiinioksidia täytettiin puhtaalla Shellsol AB liuottimena (200 ml) .

Lämpötila pidettiin noin 40-50 °C:ssa. Annettiin seisoa 7 tuntia. Liuotin laskettiin pois. Lämpökäsittely toistettiin vielä 2 kertaa. Ensimmäisessä pesussa alumiinioksidin kilo nonipitoisuus laski noin 80 %. Toisessa käsittelyssä päästiin 98-100 % reduktioon. Liuotinjäämät (trialkyylifosfaatti) vähenivät vastaavasti.

Esimerkki 4.

15 Kuten esimerkki 3, mutta alumiinioksidin pesu suoritettiin kierrättämälä liuotinta (200 ml, 400 ml, 600 ml) alumiiniok-sidipatjan (540 g) läpi 7 tunnin ajan nopeudella 6.5 1/h 40-50 °C:n lämpötilassa. Kussakin 3 kokeessa kiertoliuos analysoitiin tunnin välein. Tällä järjestelyllä kinonien tal-20 teenotto nopeutui esimerkin 3 pesutapaan verrattuna. Tasapainotila saavutettiin alle kahdessa tunnissa. Kiertävän liuottimen määrä vaikutti merkittävästi kinonisaantoon. Viimeisessä kokeessa, jossa käytettiin suurinta liuotinmäärää (600 ml = 3 x patjan vapaa tilavuus) saavutettiin 95 %:n talteenotto-25 aste kinonien ja 92 %:n talteenottoaste liuottimen (trialkyy-lifosfaatti) suhteen.

.·; . Esimerkki 5.

Lämpökäsittely korkeammissa lämpötiloissa.

30 Taulukossa 1 on esitetty käsittelemättömän ja lämpökäsitellyn alumiinioksidin analyysituloksia. Lämpökäsittely suoritettiin uunissa alumiinioksidin ollessa upokkaassa (staattinen patja) neljän tunnin hehkutusaikaa käyttäen. Kokeessa käytetty, epäpuhdas alumiinioksidi oli väriltään punaruskeaa ja se 35'. sisälsi 75,6 % alumiinioksidia ja orgaanisia epäpuhtauksia 4,9 % hiilenä (7,4 % hiilivetynä). Tulokset osoittavat, että käytetystä alumiinioksidista saadaan orgaaniset ainekset 98509 9 poistettua > 500 °C:n lämpötiloissa. Taulukon 1 tuloksista voidaan myös havaita, että 400 °C:n hehkutuslämpötilaa käytettäessä hiilivetypitoisuus on vielä liian korkea aiheuttaen suodatusvaiheessa ongelmia. Käytettäessä > 500 °C hehkutus-5 lämpötilaa hiilivedyt on saatu poltetuksi minimiin, jossa haitallisena pidetyjä hiilivetyjä ei enää esiinny.

Esimerkki 6.

Lämpökäsitellyn alumiinioksidin liuotus happoihin.

10 Jauhettua alumiinioksidia (135,5 g), joka oli lämpökäsitelty 500°C:ssa neljä tuntia, liuotettiin 33 %:seen suolahappo (579,4 g) ja vesi (136,5 g) seokseen. Liuottamista jatkettiin noin viisi tuntia lämpötilan ollessa 150 °C. Alumiinioksidin liuotussaanto oli 95 %. Muodostuneen polyalumiinikloridin 15 analyysitulokset osoittavat suolan sisältävän 14 % Al203, 0,019 % Fe ja 21 % Cl'.

Esimerkki 7

Vetyperoksiditehtaan käytettyä Al-oksidia hehkutettiin jatku-20 vatoimisessa pyöröuunissa 550 °C:ssa siten, että viiveajaksi tuli 1.5 tuntia. Tuote oli lähes valkeaa ja sen analyysi oli: A1203 91 %, Fe 0.11 % ja C 0.2 %.

Hehkutettu oksidi (150 g) sekoitettiin veteen (307 g) 2 l:n 25 dekantterilasissa, lämmitettiin 60 °C:seen, jonka jälkeen 96 % rikkihappo lisättiin varovasti n. 15 min kuluessa astiaan.

• · ·[- Lämpötila nousi tällöin 115—>130 asteeseen. Kun eksoterminen I » · · .· ·. reaktio oli ohi ja pääosa oksidista liuennut, laski reak- tioseoksen lämpötila 113 °C:seen (kiehumispiste), jossa reak-30 tioseos pidettiin kunnes kokonaisaika 3 h oli kulunut. Tällöin otettiin analyysiä varten pieni näyte, joka valettiin pellille kiteytymään. Näyte liuotettiin veteen 10 % liuokseksi, jonka pH mitattiin: 2.8 (kaupallinen Al-sulfaatti 3.2). Tuoteseokseen lisättiin laimennusvesi (810 g) ja liuos-Al-j35 sulfaatti analysoitiin: A1203 7.8 %, vapaa A1203 0.02 %, S04 2 3 %, veteen liukenematon 0.06 %, fenoliset yhdisteet <0.001 %, ;· TOC (=kok.org.hiili) 2.9 mg/1 selkeytetystä liuoksesta. Liuo- 98509 10 tussaanto oli yli 99 %. Tuoteliuoksen kiintoainetta ja sameutta (>200 NTU) vähennettiin lisäämällä 5 mg polyelektro-lyyttiä (polyakryyliamidi)/1 liuosta. Saatiin täysin kirkas liuos, jonka sameus oli 1.4 NTU ja TOC 3.6 mg/1 (kaupallinen 5 tuote vastaavassa pitoisuudessa 7.6 mg/1).

Esimerkki 8

Orgaanista ainesta sisältävää käytettyä Al-oksidia (137 g) jauhettiin 20 s Schwing-myllyllä ja hehkutettiin kvartsial-10 taassa 6 mm:n kerrosvahvuudessa 1.5 h. Hehkutushäviö oli 21.3 %. Tuotetta (seulottu 250 μιη:η seulalla, läpäisy 99.3 %) lietettiin 100 g 205 g:aan vettä, reaktioseos lämmitettiin 60 °C:een ja rikkihappo (96 %, 273 g) lisättiin n. puolen tunnin aikana reaktioseokseen. Lämpötila nousi 120 °C:een. Annettiin 15 reagoida 3 h kiehumispisteessä (112 °C lopussa), jonka jälkeen laimennettiin vedellä (1078 g). Suodatettiin 100 ml reaktioseosta Millipore-suodattimella 12 μιη:η kalvolla, sakka pestiin, kuivattiin, punnittiin ja analysoitiin. Suodoksen (pH 1.85) joukkoon johdettiin sakan pesuvesi, jonka jälkeen 20 laimennettiin määrätilavuuteen sekä analysoitiin. Suodos (200 ml) sisälsi 21 g Al/1 ja 5.6 mg Fe/1, sakka (0.315 g) sisälsi 52 % AI. Alumiinin liuotussaannoksi tuli 96.2 % ja liuoksen Fe oli 0.014 % Al203:sta, kun se kaupallisella puhtaalla Al-: ' : sulfaatilla on 0.022 % eli tuote oli kaupallista sulfaattia 25 puhtaampaa. Kuvassa 2 näkyy liuotussaannon riippuvuus hehku-tuslämpötilasta. Kaikki kokeet tehtiin edellä esitetyn esi- » · merkin mukaisesti, joten ne ovat keskenään vertailukelpoiset.

• · < a * · • · a t

Kuvassa 2 on graafisesti kuvattu eri lämpötiloissa hehkutetun 30 alumiinioksidin liuotussaanto rikkihappoon va hehkutuslämpötila. Tuloksista voidaan havaita, kun alumiinioksidia on hehkutettu > 900 °C:ssa, alumiinioksidin liuotussaanto laskee alle 90 %. Alle 90 % liuotussaantoa ei katsota enää hyväksyttävänä. Tällöin myös liukenematta jäävän aineen suodatta-35 misen hitaus huonontaa tilannetta.

Il

Claims (13)

98509

1. Menetelmä epäpuhtaan alumiinioksidin puhdistamiseksi, jota alumiinioksidia on käytetty orgaanisen aineksen adsorboimi- 5 seen vetyperoksidin valmistamisen yhteydessä tunnettu siitä, että epäpuhdas, rakeinen tai jauhettu alumiinioksidi, a) hehkutetaan 500 - 900 °C:n lämpötilassa orgaanisten epäpuhtauksien polttamiseksi b) liuotetaan väkevään mineraalihappoon korotetussa lämpöti-10 lassa c) happoliuos laimennetaan vedellä, tarvittaessa suodatetaan tai sentrifugoidaan liukenematta jääneen aineksen poistamiseksi d) ja alumiinisuoloja sisältävä vesiliuos käytetään sellaise-15 naan tai jatkokäsiteltynä vedenpuhdistus- tai retentiokemi- kaalina.

2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että epäpuhdas alumiinioksidi esipestään orgaanisella hiili- 20 vetyliuottimella ennen hehkuttamista.

'. 3. Vaatimuksen 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä . että esipesussa käytetty orgaaninen hiilivety on edullisesti '· CI0-Cn aromaattisten hiilivetyjen seos. *· 25

• · · !.: * 4. Jonkin edellisen vaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että epäpuhdas, vetyperoksidin vai- « · : : · mistukseen antrakinoniprosessilla käytetty alumiinioksidi sisältää lähinnä työliuoksesta adsorboituja orgaanisia hiili- ‘.30 vetyjä. » · · • · · • · · i

: ··· 5. Vaatimuksen 1 mukainen mentelmä tunnettu siitä että hehkutus suoritetaan edullisesti 500-800 °C:n lämpötilassa, edullisimmin 500-650 °C:n lämpötilassa. 35

6. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä että liuottamiseen käytetty väkevä mineraalihappo on rikki- 98509 happo tai suolahappo.

7. Vaatimuksen 5 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että liuottamiseen käytetty väkevä mineraalihappo on edulli- 5 sesti 50-60 p-%:nen rikkihappo.

8. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että epäpuhdas rakeinen alumiinioksidi jauhetaan hehkutusta ennen tai hehkutuksen jälkeen. 10

9. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että mineraalihappoon liuottaminen tapahtuu 100-160 °C:n lämpötilassa.

10. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että hehkutuksessa vapautuvat poistokaasut poltetaan kata-lyyttisesti, termisesti jälkipolttimella tai johdetaan suoraan polttolaitoksen tulipesään poltettavaksi. .·_ 20

11. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, . että alumiinisuoloja sisältävä vesiliuos tarvittaessa suoda- * · * ·;' tetaan liukenematta jääneen alumiinioksidin poistamiseksi, ·’ joka liukenematta jäänyt osa voidaan palauttaa takaisin liuo- " tusvaiheeseen, ja suodos tarvittaessa käsitellään aktiivihii- ..‘•'25 lellä orgaanisten jäämien poistamiseksi ja käytetään joko • t* : vesiliuoksena tai kiinteäksi kiteytyneenä.

12. Vaatimuksen 1 tai 11 mukainen menetelmä tunnettu * · · · .··.·. siitä, että alumiinisuoloja sisältävän vesiliuoksen suodatta- •#30 misen ja sentrifugoinnin helpottamiseksi käyttään flokkuloin- • · · *···* tiainetta. • · · t .;

13. Jonkin edellisen vaatimuksen 1-12 mukaisella menetelmällä valmistettujen alumiinisuolojen, kuten alumiinisulfaatin tai 35 - kloridin, käyttö vedenpuhdistus- tai retentiokemikaalina. ti 98509