JP2014523491A - 鉄イオンをアルミニウムイオンから分離する方法 - Google Patents

鉄イオンをアルミニウムイオンから分離する方法 Download PDF

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Abstract

酸組成物において含まれるアルミニウムイオンから鉄イオンを分けるための方法を提供する。これらの方法は、析出組成物が得られるように酸組成物と少なくとも10.5のpHを有する水性塩基組成物とを反応させること、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように析出組成物を10.5よりも高いpHで維持すること、および液状部分を固形部分から分けることを含む。また、鉄イオンとアルミニウムイオンとが含まれる酸組成物を処理するための方法も提供する。そのような方法は、たとえば、アルミナ、アルミニウム、ヘマタイトなどのような生成物を調製するのに有用であることができる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は2011年7月18日付け出願の米国仮出願第61/508950号による優先権を主張し、それを参照することによりここに全体として組み込む。
技術分野
本開示は、鉄含有生成物および/またはアルミニウム含有生成物の合成および/または分離に適用される化学の分野における改善に関する。たとえば、そのような方法は、同じ組成物中に含まれる鉄イオンおよびアルミニウムイオンを分けるために有用である。また、たとえば、これらの方法は、アルミニウムイオンおよび鉄イオンを含む酸組成物を処理するために有用であることができる。
本開示の背景
鉄イオンは一定の鉱石から取り出すことが困難なことがある。たとえば、アルミニウムを、一定の材料（たとえば、赤泥のようなもの）または一定の鉱石（たとえば、鉄イオンを含むアルミニウム含有鉱石のようなもの）からアルミニウムイオンを分離抽出することは、かなりの難問であったのであり、それは、鉄イオン類がこれらの鉱石に含まれ、そしてそれらを簡単でコスト効果の高い方法でアルミニウムイオンから分離することが困難なことがあるからである。
したがって、鉄イオンをアルミニウムイオンから分離するための別法を提供する必要性がある。また、このようにして、鉄イオンおよびアルミニウムイオンが含まれる組成物を処置するための必要性が存在する。また、先行技術の方法から少なくとも一つの障害が克服されるであろう方法を提供する必要性もある。
本開示の概略
［005］一つの見地によれば、酸組成物において含まれるアルミニウムイオンから鉄イオンを分けるための方法が提供され、その方法には、次の、
析出組成物が得られるように、酸組成物と少なくとも10.5のpHを有する水性塩基組成物とを反応させること、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように、析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、および
液状部分を固形部分から分けること
が含まれる。
別の態様によれば、酸組成物において含まれるアルミニウムイオンから鉄イオンを分けるための方法が提供され、その方法には、次の、
析出組成物が得られるように、酸組成物を塩基と反応させること、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように、析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、および
液状部分を固形部分から分けること
が含まれる。
別の態様によれば、鉄イオンおよびアルミニウムイオンが含まれる酸組成物を処置するための方法が提供され、その方法には、次の、
析出組成物が得られるように、酸組成物を水性塩基組成物と反応させること、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように、析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、
液状部分を固形部分から分けること、および
アルミニウムイオンを液状部分から析出させること
が含まれる。
別の態様によれば、鉄イオンとアルミニウムイオンとが含まれる酸組成物を処置するための方法が提供され、その方法には、次の、
析出組成物が得られるように、酸組成物を塩基と反応させること、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように、析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、
液状部分を固形部分から分けること、および
アルミニウムイオンを液状部分から析出させること
が含まれる。
別の態様によれば、組成物において含まれるアルミニウムイオンから鉄イオンを分けるための方法が提供され、この方法には、次の、
析出組成物が得られるように、組成物と少なくとも10.5のpHを有する水性塩基組成物とを反応させること、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように、析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、および
液状部分を固形部分から分けること
が含まれる。
別の態様によれば、組成物において含まれるアルミニウムイオンから鉄イオンを分けるための方法が提供され、この方法には、次の、
析出組成物が得られるように、組成物を塩基と反応させること、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように、析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、および
液状部分を固形部分から分けること
が含まれる。
別の態様によれば、鉄イオンとアルミニウムイオンとが含まれる組成物を処理するための方法が提供され、この方法には、次の、
析出組成物が得られるように、組成物を塩基性水溶液（basic aqueous）と反応させること、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように、析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、
液状部分を固形部分から分けること、および
アルミニウムイオンを液状部分から析出させること
が含まれる。
［012］別の態様によれば、鉄イオンとアルミニウムイオンとが含まれる組成物を処理するための方法が提供され、この方法には、次の、
析出組成物が得られるように、組成物を塩基と反応させること、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように、析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、
液状部分を固形部分から分けること、および
アルミニウムイオンを液状部分から析出させること
が含まれる。
以下の図面において、それらはほんの一例として、本開示の様々な実施形態を表す。
［013］本開示にかかるプロセスの一例のブロック図を示す。 本開示にかかるプロセスの別の例のブロック図を示す。 本開示にかかるプロセスのさらに別の例のブロック図を示す。 本開示にかかるプロセスのまださらに他の例のブロック図を示す。
種々の実施形態の詳細な記載
さらなる特長および利益は、例としてだけ、および非制限的な様式で示す、様々な実施形態の以下の説明からより一層容易にはっきりするであろう。
表現「アルミニウムイオンの析出を少なくとも実質上防ぐこと」は、ここで用いるように、約20％未満、約10％未満、約5％未満、約3％未満、約2％未満または約1％未満のアルミニウムイオンしか析出（「沈殿」と言うことがある）しないという事実に言及する。
ここで使用される用語「赤鉄鉱（“ヘマタイト”とも言う）」は、たとえば、α-Fe2O3、γ-Fe2O3、β-FeO.OHまたはそれらの混合物が含まれる化合物に言及する。
ここで使用される表現「鉄イオン」は、たとえば、Feイオンのすべての可能な形態から選ばれる鉄イオンのうち少なくとも一つのタイプに含まれるイオンに言及する。たとえば、鉄イオンの少なくとも一種類は、Fe2+、Fe3+、またはそれらの混合物であることができる。
ここで使用される表現「アルミニウムイオン」は、たとえば、Alイオンのすべての可能な形態から選ばれるアルミニウムイオンを少なくとも一つのタイプに含まれるイオンに言及する。たとえば、アルミニウムイオンの少なくとも一種類はAl3+でありうる。
ここで使用される「約」および「およそ」のような程度の用語は、最終結果が著しく変化しないように、修飾する用語の正当な量の偏差を意味する。程度としてのこれらの用語は、修飾する用語の少なくとも±5％または少なくとも±10％の偏差が含まれると解釈されるべきであり、それは、この偏差がそれにより修飾される用語の意味を否定しないであろう場合である。
ここで使用される表現「維持される」は、析出組成物のpHの値またはpH範囲に言及するとき、pHの値またはpH範囲を、酸組成物および水性塩基組成物の間の反応または酸組成物および塩基の間の反応中の時間の少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98または99％の間維持することに言及する。
ここで使用する表現「で析出組成物を維持する」は、pHの値またはpH範囲に言及するとき、析出組成物のpHの値またはpH範囲を、酸組成物および水性塩基組成物の間の反応または酸組成物および塩基の間の反応中の時間の少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98または99％の間維持することに言及する。
ここで使用する表現「維持される」は、析出組成物の温度の値または温度範囲に言及するとき、温度の値または温度範囲を、酸組成物および水性塩基組成物の間の反応または酸組成物および塩基の間の反応中の時間の少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98または99％の間維持することに言及する。
ここで使用する表現「維持される」は、析出組成物のpHの値またはpH範囲に言及するとき、pHの値またはpH範囲を、組成物および水性塩基組成物の間の反応または組成物および塩基の間の反応中の時間の少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98または99％の間維持することに言及する。
ここで使用する表現「で析出組成物を維持する」は、pHの値またはpH範囲に言及するとき、析出組成物のpHの値またはpH範囲を、組成物および水性塩基組成物の間の反応または組成物および塩基の間の反応中の時間の少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98または99％の間維持することに言及する。
ここで使用する表現「維持される」は、析出組成物の温度の値または温度範囲に言及するとき、温度の値または温度範囲を、組成物および水性塩基組成物の間の反応または組成物および塩基の間の反応中の時間の少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98または99％の間維持することに言及する。
たとえば、本方法は、次の、
アルミニウムイオンおよび鉄イオンが含まれる酸組成物を得ること、
析出組成物が得られるように、酸組成物を、少なくとも10.5のpHを有する水性塩基組成物中に加えること、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHを10.5よりも高く維持すること、および
液状部分を固形部分から分けること
を含むことができる。
たとえば、本方法は、次の、
アルミニウムイオンおよび鉄イオンが含まれる酸組成物を得ること、
析出組成物が得られるように、酸組成物を、少なくとも10.5のpHを有する水性塩基組成物中に加えること、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHを10.5よりも高く維持すること、
液状部分を固形部分から分けること、および
アルミニウムイオンを液状部分から析出させること
を含むことができる。
たとえば、本方法は、次の、
アルミニウムイオンおよび鉄イオンが含まれる酸組成物を得ること、
析出組成物が得られるように、酸組成物を塩基中に加えること、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、前記析出組成物のpHを10.5よりも高く維持すること、および
液状部分を固形部分から分けること
を含むことができる。
たとえば、酸組成物と水性塩基組成物との反応は、酸組成物を塩基組成物中に加えることによって行い、その一方、水性塩基組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、酸組成物を水性塩基組成物に加えるものの、塩基のさらなる量を添加することによる。
たとえば、酸組成物と塩基との反応は、酸組成物を塩基中に添加することによって行い、その一方、析出組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、酸組成物を加えるものの、塩基のさらなる量を添加することによる。
たとえば、酸組成物および水性塩基組成物は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHは10.5よりも高く維持される。
たとえば、酸組成物および塩基は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHは10.5よりも高く維持される。
たとえば、酸組成物および水性塩基組成物は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、反応装置は大量の析出組成物が予め提供されている。
たとえば、酸組成物および水性塩基組成物は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、反応装置は大量の水性塩基組成物が予め提供されている。
たとえば、酸組成物および塩基は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、反応装置は大量の析出組成物が予め提供されている。
たとえば、酸組成物および塩基は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、反応装置は大量の塩基が予め提供されている。
たとえば、水性塩基組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、酸組成物を反応装置中に加えるものの、塩基のさらなる量を添加することによって行うことができる。
たとえば、析出組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、酸組成物を反応装置中に加えるものの、塩基のさらなる量を添加することによって行うことができる。
たとえば、酸組成物は酸浸出組成物であることができる。
たとえば、酸浸出組成物は、浸出物および固形残さを得るために、鉄が含まれるアルミニウム含有物質を少なくとも一種の酸で浸出することによって、および浸出物を実質上分離（「実質上単離」とも言う）することによって得ることができる。たとえば、ろ過、デカンテーション（「傾斜法」とも言う）、遠心分離法などを行うことができる。
たとえば、本方法は、次の、
アルミニウムイオンおよび鉄イオンが含まれる組成物を得ること、
析出組成物が得られるように、組成物を、少なくとも10.5のpHを有する水性塩基組成物中に加えること、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHを10.5よりも高く維持すること、および
液状部分を固形部分から分けること
を含むことができる。
たとえば、本方法は、次の、
アルミニウムイオンおよび鉄イオンが含まれる組成物を得ること、
析出組成物が得られるように、組成物を、少なくとも10.5のpHを有する水性塩基組成物中に加えること、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHを10.5よりも高く維持すること、
液状部分を固形部分から分けること、および
アルミニウムイオンを液状部分から析出させること
を含むことができる。
たとえば、本方法は、次の、
アルミニウムイオンおよび鉄イオンが含まれる組成物を得ること、
析出組成物が得られるように、酸組成物を塩基中に加えること、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHを10.5よりも高く維持すること、および
液状部分を固形部分から分けること
を含むことができる。
たとえば、組成物の水性塩基組成物との反応は、酸組成物を塩基性組成物中に添加することによって行い、その一方、水性塩基組成物のpH10.5よりも高く維持することは、組成物を水性塩基組成物に加えるものの、塩基のさらなる量を添加することによる。
たとえば、組成物の塩基との反応は、組成物を塩基中に加えることによって行い、その一方、析出組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、組成物を加えるものの、塩基のさらなる量を添加することによる。
たとえば、組成物および水性塩基組成物は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHは10.5よりも高く維持される。
たとえば、組成物および塩基は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHは10.5よりも高く維持される。
たとえば、組成物および水性塩基組成物は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、反応装置は大量の析出組成物が予め提供されている。
たとえば、組成物および水性塩基組成物は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、反応装置は大量の水性塩基組成物が予め提供されている。
たとえば、組成物および塩基は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、反応装置は大量の析出組成物が予め提供されている。
たとえば、組成物および塩基は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、反応装置は大量の塩基が予め提供されている。
たとえば、水性塩基組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、組成物を反応装置中に加えるものの、塩基のさらなる量を添加することによって行なわれる。
たとえば、析出組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、組成物を反応装置中に加えるものの、塩基のさらなる量を添加することによって行われる。
たとえば、組成物は酸浸出組成物であることができる。
たとえば、酸浸出組成物は、浸出物および固形残さを得るために、鉄が含まれるアルミニウム含有鉱石（アルミニウム含有オーレ）を少なくとも一種の酸で浸出することによって、および浸出物を実質上分離することによって得ることができる。たとえば、ろ過、デカンテーション、遠心分離法などを行うことができる。
浸出のための酸はHCl、H2SO4、HNO3またはそれらの混合物でることができる。たとえば、HClを用いることができる。一よりも多くの酸を混合物として、または別々に用いることができる。これらの酸から作成された溶液は、種々の濃度で用いることができる。たとえば、濃縮溶液を用いることができる。たとえば、6Mまたは12MのHClを用いることができる。たとえば、100重量%までのH2SO4を用いることができる。
浸出は圧力下で行うことができる。たとえば、圧力は約10乃至約300psig（1psig＝約6.872852233676975kPaとして、約68.7kPa乃至約2.06MPa、以下同様に換算しうる）、約25乃至約250psig、約50乃至約200psigまたは約50乃至約150psigであることができる。浸出は約30分間乃至約5時間行うことができる。それは約60℃乃至約300℃、約75℃乃至約275℃または約100℃乃至約250℃の温度で行うことができる。
たとえば、析出組成物は、少なくとも約11.0、少なくとも約11.5、少なくとも約12.0、約10.5乃至約14.5、約10.5乃至約11.0、約11.0乃至約14.0、約11.0乃至約13.0、または約11.0乃至約12.0のpHに維持することができる。
たとえば、析出組成物は、約10.8乃至約11.8、約11乃至約12、約11.5乃至約12.5、約11.0乃至約11.6、約11.2乃至約11.5、約10.5乃至約12、約11.5乃至約12.5、または約11.8乃至約12.2、約11.0、約11.1、約11.2、約11.3、約11.4、約11.5、約11.6、約11.7、約11.8、約11.9、または約12.0のpHで維持することができる。
たとえば、析出組成物は10.5および14.0；10.5および13.0；10.5および12.0；10.5および11.5；または10.5および11の間に含まれるpHで維持することができる。
たとえば、酸組成物の水性塩基組成物中への添加は、酸組成物を水性塩基組成物中に加えるものの、塩基のさらなる量を添加することにより塩基性組成物のpHを10.5よりも高く維持することによって行うことができる。
たとえば、組成物の水性塩基組成物中への添加は、その組成物を塩基性水性組成物中に加えるものの、塩基のさらなる量を添加することにより塩基性組成物のpHを10.5よりも高く維持することによって行うことができる。
たとえば、塩基には、KOH、NaOH（水酸化ナトリウム）、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3（炭酸水素ナトリウム）、またはそれらの混合物が含まれうる。
たとえば、塩基には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれうる。
たとえば、水性塩基性組成物には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれうる。
たとえば、水性塩基組成物には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれうる。
たとえば、酸組成物および水性塩基組成物は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHは10.5よりも高く維持される。
たとえば、組成物および水性塩基組成物は、一緒に反応をし、そして析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えることができ、その一方、鉄イオンの析出が引き起こされ、アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、そして液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように、析出組成物のpHは10.5よりも高く維持される。
水性塩基組成物には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれうる。
たとえば、水性塩基性組成物には、KOH、NaOHまたはそれらの混合物が含まれうる。
たとえば、水性塩基組成物および酸組成物は約1：2乃至約1：6、約1：3乃至約1：5、または約1：3乃至約1：4の容量：容量の割合で加えられうる。
たとえば、水性塩基性組成物および組成物は約1：2乃至約1：6、約1：3乃至約1：5、または約1：3乃至約1：4の容量：容量の割合で加えられうる。
たとえば、酸組成物は、水性塩基組成物と反応させるのに先立って、約1乃至約3、約1.5乃至約2.5、または約1.8乃至約2.2のpHをもちうる。
たとえば、酸組成物は、塩基と反応させるのに先立って、約1乃至約3、約1.5乃至約2.5、または約1.8乃至約2.2のpHをもつことができる。
水性塩基組成物は、酸組成物と反応させることに先立って、約11乃至約15、約12乃至約14、または約13乃至約14のpHを有することができる。水性塩基組成物は約10乃至約25M、約15乃至約20Mまたは約19乃至約20Mの濃度を有することができる。
水性塩基組成物は、組成物と反応させることに先立って、約11乃至約15、約12乃至約14、または約13乃至約14のpHを有することができる。水性塩基組成物は約10乃至約25M、約15乃至約20Mまたは約19乃至約20Mの濃度を有することができる。
たとえば、析出鉄イオンを再生することができる。
たとえば、析出鉄イオンはFe3+、Fe2+、およびそれらの混合物から選ぶことができる。
たとえば、析出鉄イオンはFe(OH)2、Fe(OH)3)、またはそれらの混合物という形であることができる。
たとえば、析出鉄イオンはヘマタイトという形であることができる。
たとえば、予め定めた量のヘマタイトは、液状部分および固形部分を含む混合物に添加することができる。たとえば、このことは、予め定めた時間の間にわたって、そして随意に振動（撹拌）下に行うことができる。
たとえば、予め定めた量のヘマタイトは、約0.005乃至約0.5または約0.01乃至約0.1のヘマタイト/鉄イオンのモル比で加えることができる。
たとえば、析出組成物は約50℃乃至約110℃、約60℃乃至約90℃、約65℃乃至約85℃、約70℃乃至約75℃、約75℃乃至約110℃、約80℃乃至約100℃、約85℃乃至約95℃または約87℃乃至約93℃の温度に維持に維持することができる。
たとえば、鉄が含まれるアルミニウム含有物質はアルミニウム含有鉱石（「アルミニウム含有オーレ」とも言う）であることができる。たとえば、粘土（「クレー」とも言う）、粘土質岩（「珪質粘土岩」とも言う）、泥岩、緑柱石（「ベリル」とも言う）、氷晶石、金剛石（「ザクロ石」、「ガーネット」とも言う）、尖晶石（「スピネル」とも言う）、ずばん土鉱（「ボーキサイト」とも言う）、およびそれらの混合物を出発物質として用いることができる。たとえば、アルミニウム含有鉱石は粘土質岩であることができる。また、アルミニウムを含む物質は、再生工業用アルミニウム含有物質、たとえば、スラグのようなものであることができる。アルミニウム含有物質はまた、赤泥または細粒炭（「フライアッシュ」とも言う）であることができる。
たとえば、鉄イオンを析出させることができる。鉄イオンを析出させるとき、鉄イオンはイオン析出（ionic precipitation）を使って析出させることができ、そしてそれらはそれらの種々の塩、水酸化物または水和物の形態において析出させることができる。たとえば、鉄イオンは、Fe(OH)3、Fe(OH)2、ヘマタイト、ゲータイト（geotite）、鉄みょうばん（鉄明礬）石（「ジャロサイト」とも言う）またはそれらの水和物として析出させることができる。
浸出は、約0.5乃至約2.5、約0.5乃至約1.5、または約1のpHで行うことができ、次いで鉄を、少なくとも約10.5、11、11.5、12.0のpHで析出させ、次いでアルミニウムを、約7乃至約11、約7.5乃至約10.5、または約8乃至約9のpHで析出させることができる。
浸出はオートクレーブ（圧力釜）中にて加圧下に行うことができる。たとえば、それは、5KPa乃至約850KPa、50KPa乃至約800KPa、100KPa乃至約750KPa、150KPa乃至約700KPa、約200KPa乃至約600KPa、または250KPa乃至約500KPaの圧力で遂行することができる。浸出は少なくとも80℃、少なくとも90℃、または約100℃乃至約110℃の温度で遂行することができる。ある場合には、それは一定の鉱石において抽出収率を増加させるために、より一層高い温度で行うことができる。
たとえば、アルミニウムイオンを回収することができる。
たとえば、アルミニウムイオン（液状部分から）を析出させることができる。アルミニウムイオンを析出させるとき、アルミニウムイオンはイオン析出を使って析出させることができ、そしてそれらは、それらの種々の塩（たとえば、塩化物、サルフェート、水酸化物、またはそれらの水和物）の形態において析出させることができる。たとえば、アルミニウムイオンは、Al(OH)3、AlCl3、Al2(SO4)3、またはそれらの水和物として析出させることができる。
たとえば、本方法にはさらに、pHを約7乃至約11、約8乃至約10.5 、約9乃至約10.0、約9乃至約10、または約9.2乃至約9.8の値に調整することによってアルミニウムイオンを液状部分から析出させることが含まれうる。
さらに、本方法にはさらに、アルミニウムイオンの析出が促進されるのに効果的な析出剤（沈殿剤）を添加することが含まれうる。たとえば、析出剤はポリマーであることができる。たとえば、析出剤はアクリルアミドポリマーであることができる。
たとえば、析出したアルミニウムイオンは焼成（か焼）を使ってアルミナに変換することができる。そのようなステップは焼成によって行うことができる。次いで、Al(OH)3をAl2O3に変換することができる。Al(OH)3のAl2O3へのそのような変換は、約800℃乃至約1200℃の温度で行うことができる。たとえば、それは国際公開第2008141423号において示されるようにして行うことができ、それをここに参照することによってそっくりそのまま組み込む。したがって、この技術において熟練した者（当業者）は、どのようにAl(OH)3をAl2O3に変換するかを明確に理解するであろう。
たとえば、方法はさらに、Al2O3をアルミニウムに変換することを含むことができる。アルミナのアルミニウムへの変換は、たとえば、ホール-エルー法（Hall-Heroult process）を用いることによって行うことができる。種々の特許および特許出願で、たとえば、米国特許出願公開第20100065435号明細書（以下、単に「US 20100065435」とも言う）；US 20020056650；米国特許第5876584号明細書（以下、単に、「US 5876584」とも言う）；US 6565733のようなものにおいて、たとえば、よく知られたプロセスなどが参照される。また、変換は、他の方法、たとえば、US 7867373；US 4265716；US 6565733において記載されたものなどのような（アルミナを硫化アルミニウムに変換し、次に硫化アルミニウムをアルミニウムに変換すること）を使って行うことができる。これらの文献はまた、ここに参照することによってそれらをそっくりそのまま組み込む。したがって、この技術において熟練した者は、どのようにAl2O3をアルミニウムに変換するかを明確に理解するであろう。
たとえば、Al(OH)3をAlCl3に変換することができる。これは、たとえば、Al(OH)3をHClと反応させることによって行うことができる。
図1乃至4から見ることができるように、本開示において記載されるような種々の異なる方法の例を提供することができる。
図1および2は二つの方法を示し、それらは、図2に示す方法が、Al(OH)3をアルミナ（Al2O3）に変換し、そして次にアルミナをアルミニウムに変換することを含むことを除いて、同様である。
図1および2の方法では、酸性組成物が、水性塩基性組成物を含む反応装置または容器中に加えられることを理解することができる。次に、酸性組成物と水性塩基性組成物とを一緒に反応させて得られた混合物、すなわち、沈殿組成物が、最終的に、液体部分について固体部分を分離するために処理される（たとえば、固体/液体分離を使って）。たとえば、酸性組成物を反応装置に加えるとき、水性塩基性組成物のpHおよび/または沈殿組成物のpHが10.5より高く維持されるように、塩基を同時に加えることができる。また、塩基はさらに、酸性組成物を加える前および/またはその後に加えることができることに留意すべきである。塩基の定期的な添加も行うことができる。
図3および4の方法では、酸性組成物は、沈殿組成物が得られるように、塩基と同時に反応装置において加えることができることが分かる。また、酸性組成物は、既に塩基を含む反応装置において加えることができる。塩基の追加的な量はまた、反応装置への酸性組成物の添加と同時に加えることができる。先に説明したように、塩基の添加は沈殿組成物のpHを10.5よりも高く維持することを許容する。あるいはまた、酸性組成物は、空の反応装置において塩基と同時に添加することができる。そのような場合には、上記のようにpHが維持されるように、二つの反応物の流れを調整することが可能である。図3および4は二つの方法を示し、それらは、図4に示す方法がAl(OH)3をアルミナ（Al2O3）に変換し、そして次にアルミナをアルミニウムに変換することを含むことを除いて、同様である。
本開示において議論するように、図1乃至4に示す鉄沈殿物は様々な形態であることができる。たとえば、それには、Fe(OH)2、Fe(OH)3、ヘマタイトまたはそれらの混合物が含まれうる。鉄沈殿物には、Fe(OH)2および/またはFe(OH)3を含むことができ、そして次いでそのような沈殿物は、本出願に記載されているようにしてヘマタイトに変換することができる。
また、本開示の他の例によれば、図1乃至4に示す方法はまた、出発物質として、アルミニウムイオンおよび鉄イオンを含む任意の組成物を使用することができることに留意すべきである。 そのような組成物は実質上中性または塩基性であることができる （たとえば、赤泥）。
図1乃至4においては、水性塩基性組成物中に、または沈殿組成物中に添加される塩基は、固体形態において水性組成物の形態であることができる。たとえば、塩基を反応装置に添加し、または反応装置に添加する前に、酸性組成物と組み合わせることができる。
例１
鉄イオンを含むアルミニウム含有鉱石試料の処理
アルミニウム含有鉱石（たとえば、粘土質岩）は、粉砕することによって機械的に活性化させることができる。ミネラル活性化は浸出反応速度論上に肯定的な影響をもたらす。たとえば、ボールミルは、約2乃至4時間の間、空気雰囲気において使用することができる。粘土質岩もまた焼成することができる。前処理のこの段階は、約1乃至約2時間の期間について、約400乃至約700℃の間の焼成温度で行うことができる。これらの二つの操作は、たとえば、抽出されたアルミニウムの量を約25乃至40%だけ増やす。
酸浸出
酸浸出は、活性化された粘土質岩を、所与の時間の間、高められた温度にて、および圧力下で、酸性溶液（たとえば、HCl）と混合することによって作ることができる。たとえば、粘土質岩/酸比は約1：3（重量/容量）であることができ、約6Mの濃度、圧力は約70乃至約80 psi（1psi＝約6.872852233676975kPaとして、約481.1kPa乃至約549.8kPa、以下同様に換算しうる）であることができ、温度は約150乃至約170℃であり、そして反応時間は約1時間乃至約7時間であることができる。これらの条件下では、90％を超えたアルミニウムおよび鉄の100％を不純物のほかに抽出することができる。
抽出の終わりに、固体（非溶解部）は、デカンテーションによってか、またはろ過によって液体リッチアルミニウムおよび鉄から分離することができ、その後に洗浄される。この固体は、約50乃至約60％の粘土質岩の初期質量を表す。なお、それは付加価値化することができ、構成合金として使用することができる。
アルミニウムイオンの鉄イオンからの分離（鉄の除去）
溶液中に含まれる鉄は、それを選択的に特定のpH値で沈殿させることによって除去することができる。たとえば、鉄の除去は、約11.0または11.2よりも高いpHで塩基性媒体において沈殿させることによって行うことができる。この段階は、アルミニウムおよび鉄イオンを含有する酸性組成物（約2のpH）は、塩基性水性組成物（図1参照）、たとえば、NaOHにおいて約19.0乃至約19.5 Mの濃度で、および約13.5乃至約14.0のpHで反応させることによって行うことができる。酸性組成物および塩基性水性組成物は、沈殿組成物が得られるように、反応器において、大気圧下で撹拌しながら、同時に添加することができ、沈殿組成物は約70乃至約90℃の温度に維持される。これは、たとえば、化学反応の発熱により行うことができる。また、たとえば、KOHのような他の塩基を用いることもできる。鉄は、このようにして、たとえば、Fe(OH)2および/またはFe(OH)3（図1参照）のような化合物という形で沈殿させることができる。塩基性水性組成物：酸性組成物の容量：容量の割合は、約1：3乃至約1：4であることができる。
また、ヘマタイトも沈殿反応に対して添加することができる〔シーディング（播種）ヘマタイトと呼ぶことができる〕。ヘマタイトシード添加はヘマタイト沈殿反応〔たとえば、Fe(OH)2および/またはFe(OH)3のヘマタイトへの転換〕を高めることができる。たとえば、ヘマタイトは、随意に撹拌下での沈殿組成物の1Lについて10gの割合で加えることができる。反応温度は、約70°C乃至約90℃であることができ（たとえば、沈殿組成物はそのような温度であることができ）、そして反応時間は約3時間乃至約72時間であることができる。そのような条件下、鉄の約98％乃至約100％が沈殿することができ、そしてこの鉄の約70％乃至100％がヘマタイトとして沈殿することができる。随意には、液-液抽出により、たとえば、中空繊維膜を通して、精製ステップを用いることによって鉄を回収することが可能である。
ろ過、デカンテーションまたは遠心分離によって固体部分を液体部分から分離すること、および希釈した塩基、たとえば、NaOHの溶液のようなもの（たとえば、1M乃至2Mの濃度のNaOH）を使って固体を洗浄することが可能である。このステップの最後に、固体を水で洗浄することができる。
アルミニウムの回収
このステップはまた、様々な方法において行うことができる。アルミニウムイオンは、水酸化アルミニウムの形態で沈殿させることができる。たとえば、Al(OH)3の水和形態は、約7乃至約10.5または約7.5乃至約10または約9のpHで（酸の添加によって）得ることができる。温度は約50℃乃至約80℃であることができ、そして反応時間は約3時間乃至約24時間であることができる。このステップは、HCl、たとえば、6Mの濃度での溶液の添加により行うことができる。他の酸もまた使用することができる。先のステップから、たとえば、90乃至100％の水酸化アルミニウムを析出させることができる。
あるいはまた、アルミニウムイオンは酸性ガスの添加によって沈殿させることができる。たとえば、Al(OH)3の水和形態は、CO2によって、約7乃至約10.5のpHでスプレーされ、温度は50℃乃至80℃であることができ、そして反応時間は約3時間乃至約24時間とすることができる。先のステップから、たとえば、90乃至100％の水酸化アルミニウムを沈殿させることができる。
アルミニウムイオンを沈殿させる別の方法は、凝集剤を添加することにより行うことができる。様々な凝集剤は沈降により定着する膨大なフレークの形成を助けることができる。たとえば、アクリルアミドポリマーは、約0.1％乃至約0.3％の濃度で使用することができる。凝集剤/水酸化アルミニウムの溶液の比率は、約1：300（容量/容量）であることができる。温度は30℃未満であることができ、そして反応時間は約5分乃至約20分であることができる。そのような条件下、アルミニウムの約97％よりも多くを沈殿させることができる。
例2
鉄イオンを含むアルミニウム含有鉱石試料の処理
粘土質岩
粘土質岩は、ボールグラインダーにおいて湿式相において粉砕した。鉱山から得られる水および粗粉砕粘土質岩の混合物を粉砕機（グラインダー）に供給し、そこでミネラルが100ミクロン未満に縮小される。泥は、2つのインペラを装備したミキサー中に重力によって下降し、そのことは良好な均質性を保証する。混合物が望ましい密度に達するとき、ミキサーの内容物を集積バンカーにポンプで送り、それは泥をオートクレーブに供給するはたらきをする。
酸
浸出に対して供給された酸は2つの供給源に由来した。大部分は廃酸をリサイクルした。このリサイクル酸は約20乃至約22重量％の塩酸（HCl）および約10乃至約11％のAlCl3を含んだ。過剰な酸が必要とされる場合、新鮮な36％の少量の酸を使用することができる。
浸出
粘土質岩および酸の泥は、化学量論的な比率で32m3のオートクレーブに供給した。次いで、オートクレーブを密封状態でシールし、よく混合し、そして蒸気供給ジャケットとの間接的な接触によって加熱した。温度が上昇するにつれ、蒸気圧は、反応が約175℃の温度および約7.5バルク（barg）の圧力に達するように増加した。浸出サイクルの終わりに、粘土質岩において含まれる金属は塩化物に変換した。次に、混合物を、反応器のジャケットにおいて冷却水と間接的に接触させることにより冷却した。混合物が約70乃至約80℃になったとき、浸出泥を、さらなる処理および処分用の容器に連通して維持される二つのバッファリザーバ（緩衝剤貯蔵器）に対して空気圧により移送し、およびそのようにして浸出液をさらなる処理のために準備した。
ヘマタイトの調製
浸出（浸出物）からの母液を、第一鉄の沈殿反応器に対しカートリッジフィルターを横切って一定の速度でポンプにより注入した。このリザーバは、よく混合され、そして温度は加熱コイルを使って約65乃至70℃に調節された。pHを連続的に計り、そして溶液を、分配ポンプの助けを借りて、50重量％の苛性ソーダの添加により約12のpHに維持した（図1および2参照）。沈殿反応は、塩化鉄および他の金属塩化物を水酸化物にまで変換し、それらは固体結晶の緩徐な沈殿および凝集を導いた。次いで、浸出液は、pHがまた、苛性ソーダの添加によって制御され、および温度が加熱コイルによって維持されたとき、他の二つの沈殿反応器に連続的に供給された。最後の反応器からの出口で、リカー液は重力デカンタに供給された。
デカンテーションおよびシーディング
重力デカンタの目的はヘマタイトの最大結晶の肥厚した泥を生成することであった。これらの結晶は、第一沈殿反応器においてシーディングするために役立った。そのような技術が、より一層大きく、そしてろ過するのにより一層容易である沈殿物（ヘマタイト）の創作を促進するために有用であったと観察された。溶液のリットル当たり約1.5乃至約5.5 gのヘマタイトの量をシーディングのために用いた。溶液中のFeの濃度は約2.5乃至約3.0g/Lであった。
ヘマタイトのろ過
ヘマタイトのろ過を、二つの自動化されたフィルタープレスを活用して行った。母液は次いで、アルミニウムの沈殿反応器に対してポンプ輸送するためにバッファリザーバに送られた。
ヘマタイトの中和
洗浄したヘマタイトを、固体のpHを計るところであるブレードミキサーに送った。約8未満のpHを、分注ポンプを活用して、塩酸（HCl）の添加によって維持した。
アルミニウムの沈殿
アルミニウムの析出のために、母液のpHは、それをHClと反応させることによって約9.5に調整した。母液は、すべての他の金属の精製をされているので、得られた沈殿物は、白色で、そして少なくとも98.5％の純度であった。
母液は水酸化アルミニウムの沈殿のための第一主要反応器に対してガードフィルターを横切って一定の速度でポンプにより注入した。このリザーバはインペラによって懸濁状態に維持され、そして温度は加熱コイルを活用して65℃に制御された。pHを連続的に計り、そして溶液は分注ポンプを用いたHClの添加によって約9.5のpHに維持した。沈殿反応は、塩化アルミニウムの水酸化アルミニウムへの変換のために有効であり、それは固体結晶の緩徐な沈殿および凝集をもたらした。リカーを、その後、他の二つの沈殿反応器に連続して送り、そこではpHは酸を加えることにより制御され、および温度をコイルによって維持した。最後の反応器からの出口で、リカーを重力デカンタに供給する。
デカンティングおよびシーディング
重力デカンタはまた、最大結晶の肥厚したAl(OH)3泥を製造した。これらの結晶は、結晶化をシードするために、第一の沈殿反応器に対しデカンタの底からポンプ輸送した。
［00124］Al(OH)3泥の残余およびデカンタの上澄みを再パルプ化タンクに送り、そこから混合物を遠心分離型分離機/洗浄機に対しポンプで注入した。分離器での処理の後、次いでAl(OH)3を乾燥させた。
本出願人は、この結果、この技術において熟練した者により、この国際出願日明細書段落［013］乃至［00124］に示す様々な実施形態が、適用されるとき、すべての可能な方法において組み合わせられ、そして段落［005］乃至［012］に規定する方法に適用することができることを明確に理解するであろうことを述べる。本開示の段落［013］乃至［00124］の実施形態は、本開示におけるそのような方法において、実施形態のあらゆる組み合わせが適用されるときになしえることを実証するために示される。これらの実施形態は、このようにして、先行するクレーム （先に提示された実施形態をカバーする）のいずれかに依存するすべての実施形態について、従属クレームを作製することに相当する方法で提示され、それによって、それらを一緒に組み合わせることができることが実証される。
本出願の方法は、アルミニウムイオンを鉄イオンから効率よく分離することを可能にすることが見出された。たとえば、組成物のため（たとえば、酸性組成物のため）のそのような急激なpH変化が、アルミニウムイオンの析出を実質上防止することにより、鉄イオンの沈殿が引き起こされるのを可能にすると観察された。実際に、たとえば、塩基性組成物を含む反応器に酸性組成物を加え、一方で同時に塩基性組成物に若干のより多くの塩基を添加するときに、鉄イオンの急速な沈殿は発生するが、それでも、アルミニウムイオンの実質上の沈殿を発生させないことが観察された。実際、これはアルミニウムイオンの析出を実質上防止することを可能にする。
説明は特定の実施形態を特に参照することで行ったが、それらに対する多数の変形がこの技術での熟練者にとって明らかであろうことが理解されるであろう。したがって、上記の説明および添付図面は、制限的な意味ではなく、それで具体的な例として解釈されるべきである。

Claims (157)

  1. 酸組成物において含まれるアルミニウムイオンから鉄イオンを分けるための方法であって、
    析出組成物が得られるように前記酸組成物と少なくとも10.5のpHを有する水性塩基組成物とを反応させること、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように前記析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、および
    前記液状部分を前記固形部分から分けること
    を含む、方法。
  2. 前記方法は、
    前記アルミニウムイオンと前記鉄イオンとが含まれる前記酸組成物を得ること、
    前記析出組成物が得られるように少なくとも10.5のpHを有する前記水性塩基組成物中に前記酸組成物を加え、その一方、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように前記析出組成物のpHを10.5よりも高く維持すること、および
    前記液状部分を前記固形部分から分けること
    を含む、請求項1の方法。
  3. 前記析出組成物は少なくとも約11.0のpHで維持される、請求項1または2の方法。
  4. 前記析出組成物は少なくとも約11.5のpHで維持される、請求項1または2の方法。
  5. 前記析出組成物は少なくとも約12.0のpHで維持される、請求項1または2の方法。
  6. 前記析出組成物は10.5および14.5の間に含まれるpHで維持される、請求項1または2の方法。
  7. 前記析出組成物は約11.0乃至約14.0のpHで維持される、請求項1または2の方法。
  8. 前記析出組成物は約11.0乃至約13.0のpHで維持される、請求項1または2の方法。
  9. 前記析出組成物は約11.0乃至約12.0のpHで維持される、請求項1または2の方法。
  10. 前記析出組成物は10.5および11.0の間に含まれるpHで維持される、請求項1または2の方法。
  11. 前記酸組成物と前記水性塩基組成物との反応は前記酸組成物を前記塩基組成物中に加えることによって行い、その一方、前記水性塩基組成物のpHは前記酸組成物を前記水性塩基組成物中に加えるものの塩基のさらなる量を添加することによって10.5よりも高く維持される、請求項1乃至10のいずれか一つの方法。
  12. 前記塩基組成物には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれる、請求項11の方法。
  13. 前記塩基には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれる、請求項11の方法。
  14. 前記酸組成物および前記水性塩基組成物は、一緒に反応をし、および前記析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えられ、その一方、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように前記析出組成物のpHは10.5よりも高く維持される、請求項1乃至10のいずれか一つの方法。
  15. 前記酸組成物および前記水性塩基組成物は、一緒に反応をし、および前記析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えられ、前記反応装置は大量の前記析出組成物が予め提供されている、請求項14の方法。
  16. 前記酸組成物および前記水性塩基組成物は、一緒に反応をし、および前記析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えられ、前記反応装置は大量の前記塩基組成物が予め提供されている、請求項14の方法。
  17. 前記水性塩基組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、前記酸組成物を前記反応装置中に加えるものの塩基のさらなる量を添加することによって行われる、請求項14乃至16のいずれか一つの方法。
  18. 前記塩基には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれる、請求項17の方法。
  19. 前記塩基には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれる、請求項17の方法。
  20. 前記塩基組成物には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれる、請求項1乃至19のいずれか一つの方法。
  21. 前記塩基組成物には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれる、請求項1乃至19のいずれか一つの方法。
  22. 前記水性塩基組成物および前記酸組成物は約1：2乃至約1：6の容量：容量の割合で加えられる、請求項1乃至21のいずれか一つの方法。
  23. 前記水性塩基組成物および前記酸組成物は約1：3乃至約1：4の容量：容量の割合で加えられる、請求項1乃至21のいずれか一つの方法。
  24. 前記酸組成物は、前記水性塩基組成物と反応させるのに先立って、約1乃至約3のpHを有する、請求項1乃至23のいずれか一つの方法。
  25. 前記酸組成物は酸浸出組成物である、請求項1乃至24のいずれか一つの方法。
  26. 前記酸浸出組成物は、浸出物と固形残さとを得るために鉄が含まれるアルミニウム含有物質を少なくとも一種の酸で浸出することによって、および前記浸出物を実質上分離することによって得られる、請求項25の方法。
  27. 前記少なくとも一種の酸はHCl、H2SO4、HNO3およびそれらの混合物から選ばれる、請求項26の方法。
  28. 前記少なくとも一種の酸はHClである、請求項26の方法。
  29. 前記アルミニウム含有物質はアルミニウム含有鉱石である、請求項26、27または28の方法。
  30. 前記アルミニウム含有鉱石は粘土、粘土質岩、泥岩、緑柱石、氷晶石、金剛石、尖晶石、ずばん土鉱、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項29の方法。
  31. 前記酸組成物は、前記水性塩基組成物と反応させることに先立って、約1.5乃至約2.5のpHを有する、請求項1乃至30のいずれか一つの方法。
  32. 前記酸組成物は、前記水性塩基組成物と反応させることに先立って、約1.8乃至約2.2のpHを有する、請求項1乃至30のいずれか一つの方法。
  33. 前記水性塩基組成物は、前記酸組成物と反応させることに先立って、約11乃至約15のpHを有する、請求項1乃至32のいずれか一つの方法。
  34. 前記水性塩基組成物は、前記酸組成物と反応させることに先立って、約12乃至約14のpHを有する、請求項1乃至32のいずれか一つの方法。
  35. 前記水性塩基組成物は、前記酸組成物と反応させることに先立って、約13乃至約14のpHを有する、請求項1乃至32のいずれか一つの方法。
  36. 前記析出した鉄イオンはFe3+、Fe2+、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項1乃至35のいずれか一つの方法。
  37. 前記析出した鉄イオンはFe(OH)2、Fe(OH)3）、またはそれらの混合物という形で析出する、請求項1乃至35のいずれか一つの方法。
  38. 前記析出した鉄イオンは赤鉄鉱という形で析出する、請求項1乃至35のいずれか一つの方法。
  39. 前記方法にはさらに、前記液状部分と前記固形部分とが含まれる前記混合物を予め定めた量の赤鉄鉱と反応させることが含まれ、それによって前記赤鉄鉱の形成が増進され、触媒され、および/または増強される、請求項1乃至35のいずれか一つの方法。
  40. 前記析出組成物は約50℃乃至約110℃の温度に維持される、請求項1乃至39のいずれか一つの方法。
  41. 前記析出組成物は約60℃乃至約90℃の温度に維持される、請求項1乃至39のいずれか一つの方法。
  42. 前記析出組成物は約65℃乃至約85℃の温度を有する、請求項1乃至39のいずれか一つの方法。
  43. 前記析出組成物は約70℃乃至約75℃の温度に維持される、請求項1乃至39のいずれか一つの方法。
  44. 前記アルミニウム含有鉱石は粘土質岩である、請求項29の方法。
  45. 前記方法にはさらに、前記液状部分を前記固形部分から分けた後、pHを約7乃至約11の値に調整することによって前記アルミニウムイオンを前記液状部分から析出させることが含まれる、請求項1乃至44のいずれか一つの方法。
  46. 前記方法にはさらに、前記液状部分を前記固形部分から分けた後、pHを約8乃至約10.5 の値に調整することによって前記アルミニウムイオンを前記液状部分から析出させることが含まれる、請求項1乃至44のいずれか一つの方法。
  47. 前記方法はさらに、前記液状部分を前記固形部分から分けた後、pHを約9乃至約10.0の値に調整することによって前記アルミニウムイオンを前記液状部分から析出させることが含まれる、請求項1乃至44のいずれか一つの方法。
  48. 前記方法にはさらに、前記アルミニウムイオンの析出が促進されるのに効果的な析出剤を添加することが含まれる、請求項45、46または47の方法。
  49. 前記析出剤はポリマーである、請求項48の方法。
  50. 前記析出剤はアクリルアミドポリマーである、請求項49の方法。
  51. 前記析出したアリミナム（aliminum）イオンはAl(OH)3という形である、請求項45乃至50のいずれか一つの方法。
  52. さらに、Al(OH)3をAl2O3に変換することが含まれる、請求項51の方法。
  53. さらに、Al2O3をアルミニウムに変換することが含まれる、請求項52の方法。
  54. 鉄イオンとアルミニウムイオンとが含まれる酸組成物を処置するための方法であって、
    析出組成物が得られるように前記酸組成物と少なくとも10.5のpHを有する水性塩基組成物とを反応させること、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように前記析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、
    前記液状部分を前記固形部分から分けること、および
    前記アルミニウムイオンを前記液状部分から析出させること
    を含む、方法。
  55. 前記方法は、
    前記アルミニウムイオンと前記鉄イオンとが含まれる前記酸組成物を得ること、
    前記析出組成物が得られるように少なくとも10.5のpHを有する前記水性塩基組成物中に前記酸組成物を加え、その一方、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように前記析出組成物のpHを10.5よりも高く維持すること、
    前記液状部分を前記固形部分から分けること、および
    前記アルミニウムイオンを前記液状部分から析出させること
    を含む、請求項54の方法。
  56. 前記析出組成物は少なくとも約11.0のpHで維持される、請求項54または55の方法。
  57. 前記析出組成物は少なくとも約11.5のpHで維持される、請求項54または55の方法。
  58. 前記析出組成物は少なくとも約12.0のpHで維持される、請求項54または55の方法。
  59. 前記析出組成物は10.5および14.5の間に含まれるpHで維持される、請求項54または55の方法。
  60. 前記析出組成物は約11.0乃至約14.0のpHで維持される、請求項54または55の方法。
  61. 前記析出組成物は約11.0乃至約13.0のpHで維持される、請求項54または55の方法。
  62. 前記析出組成物は約11.0乃至約12.0のpHで維持される、請求項54または55の方法。
  63. 前記析出組成物は10.5および11.0の間に含まれるpHで維持される、請求項54または55の方法。
  64. 前記酸組成物と前記水性塩基組成物との反応は、前記酸組成物を前記塩基組成物中に加えることによって行い、その一方、前記水性塩基組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、前記酸組成物を前記水性塩基組成物中に加えるものの塩基のさらなる量を添加することによる、請求項54乃至63のいずれか一つの方法。
  65. 前記塩基には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれる、請求項64の方法。
  66. 前記塩基には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれる、請求項64の方法。
  67. 前記酸組成物および前記水性塩基組成物は、一緒に反応をし、および前記析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えられ、その一方、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように前記析出組成物のpHは10.5よりも高く維持される、請求項54乃至66のいずれか一つの方法。
  68. 前記酸組成物および前記水性塩基組成物は、一緒に反応をし、および前記析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えられ、前記反応装置は大量の前記析出組成物が予め提供されている、請求項67の方法。
  69. 前記酸組成物および前記水性塩基組成物は、一緒に反応をし、および前記析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えられ、前記反応装置は大量の前記塩基組成物が予め提供されている、請求項67の方法。
  70. 前記水性塩基組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、前記酸組成物を前記反応装置中に加えるものの塩基のさらなる量を添加することによって行われる、請求項67乃至69のいずれか一つの方法。
  71. 前記塩基には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれる、請求項70の方法。
  72. 前記塩基には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれる、請求項70の方法。
  73. 前記塩基組成物には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれる、請求項54乃至72のいずれか一つの方法。
  74. 前記塩基組成物には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれる、請求項54乃至72のいずれか一つの方法。
  75. 前記水性塩基組成物および前記酸組成物は約1：2乃至約1：6の容量：容量の割合で加えられる、請求項54乃至74のいずれか一つの方法。
  76. 前記水性塩基組成物および前記酸組成物は約1：3乃至約1：4の容量：容量の割合で加えられる、請求項54乃至74のいずれか一つの方法。
  77. 前記酸組成物は、前記水性塩基組成物と反応させるのに先立って、約1乃至約3のpHを有する、請求項54乃至76のいずれか一つの方法。
  78. 前記酸組成物は酸浸出組成物である、請求項54乃至77のいずれか一つの方法。
  79. 前記酸浸出組成物は、浸出物と固形残さとを得るために鉄が含まれるアルミニウム含有物質を少なくとも一種の酸で浸出することによって、および前記浸出物を実質上分離することによって得られる、請求項78の方法。
  80. 前記少なくとも一種の酸はHCl、H2SO4、HNO3およびそれらの混合物から選ばれる、請求項79の方法。
  81. 前記少なくとも一種の酸はHClである、請求項79の方法。
  82. 前記アルミニウム含有物質はアルミニウム含有鉱石である、請求項79、80または81の方法。
  83. 前記アルミニウム含有鉱石は粘土、粘土質岩、泥岩、緑柱石、氷晶石、金剛石、尖晶石、ずばん土鉱、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項82の方法。
  84. 前記酸組成物は、前記水性塩基組成物と反応させることに先立って、約1.5乃至約2.5のpHを有する、請求項54乃至83のいずれか一つの方法。
  85. 前記酸組成物は、前記水性塩基組成物と反応させることに先立って、約1.8乃至約2.2のpHを有する、請求項54乃至83のいずれか一つの方法。
  86. 前記水性塩基組成物は、前記酸組成物と反応させることに先立って、約11乃至約15のpHを有する、請求項54乃至85のいずれか一つの方法。
  87. 前記水性塩基組成物は、前記酸組成物と反応させることに先立って、約12乃至約14のpHを有する、請求項54乃至85のいずれか一つの方法。
  88. 前記水性塩基組成物は、前記酸組成物と反応させることに先立って、約13乃至約14のpHを有する、請求項54乃至85のいずれか一つの方法。
  89. 前記析出した鉄イオンはFe3+、Fe2+、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項54乃至88のいずれか一つの方法。
  90. 前記析出した鉄イオンはFe(OH)2、Fe(OH)3）、またはそれらの混合物という形で析出する、請求項54乃至88のいずれか一つの方法。
  91. 前記析出した鉄イオンは赤鉄鉱という形で析出する、請求項54乃至88のいずれか一つの方法。
  92. 前記方法にはさらに、前記液状部分と前記固形部分とが含まれる前記混合物を予め定めた量の赤鉄鉱と反応させることが含まれ、それによって前記赤鉄鉱の形成が増進され、触媒され、および/または増強される、請求項54乃至88のいずれか一つの方法。
  93. 前記析出組成物は約50℃乃至約110℃の温度に維持される、請求項54乃至92のいずれか一つの方法。
  94. 前記析出組成物は約60℃乃至約90℃の温度に維持される、請求項54乃至92のいずれか一つの方法。
  95. 前記析出組成物は約65℃乃至約85℃の温度を有する、請求項54乃至92のいずれか一つの方法。
  96. 前記析出組成物は約70℃乃至約75℃の温度に維持される、請求項54乃至92のいずれか一つの方法。
  97. 前記アルミニウム含有鉱石は粘土質岩である、請求項82の方法。
  98. 前記アルミニウムイオンの前記液状部分からの析出は、pHを約7乃至約11の値に調整することによって行われる、請求項54乃至97のいずれか一つの方法。
  99. 前記アルミニウムイオンの前記液状部分からの析出は、pHを約8乃至約10.5 の値に調整することによって行われる、請求項54乃至97のいずれか一つの方法。
  100. 前記アルミニウムイオンの前記液状部分からの析出は、pHを約9乃至約10の値に調整することによって行われる、請求項54乃至97のいずれか一つの方法。
  101. 前記方法にはさらに、前記アルミニウムイオンの析出が促進されるのに効果的な析出剤を添加することが含まれる、請求項98、99または100の方法。
  102. 前記析出剤はポリマーである、請求項101の方法。
  103. 前記析出剤はアクリルアミドポリマーである、請求項102の方法。
  104. 前記アルミニウムイオンの前記液状部分からの析出は、前記液状部分を少なくとも一種の酸と反応させることでpHを調整することによって行われる、請求項98乃至103のいずれか一つの方法。
  105. 前記少なくとも一種の酸はHCl、H2SO4、HNO3およびそれらの混合物から選ばれる、請求項104の方法。
  106. 前記少なくとも一種の酸はHClである、請求項104の方法。
  107. 前記析出したアルミニウムイオンはAl(OH)3という形である、請求項54乃至106のいずれか一つの方法。
  108. さらに、Al(OH)3をAl2O3に変換することが含まれる、請求項107の方法。
  109. Al(OH)3は焼成プロセスを用いてAl2O3に変換される、請求項108の方法。
  110. さらに、Al2O3をアルミニウムに変換することが含まれる、請求項108または109の方法。
  111. Al2O3はホール-エルー法を用いてアルミニウムに変換される、請求項110の方法。
  112. さらに、Al(OH)3をAlCl3に変換することが含まれる、請求項107の方法。
  113. 酸組成物中に含まれるアルミニウムイオンから鉄イオンを分けるための方法であって、
    析出組成物が得られるように前記酸組成物を塩基と反応させること、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように前記析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、および
    前記液状部分を前記固形部分から分けること
    を含む、方法。
  114. 前記方法は、
    前記アルミニウムイオンと前記鉄イオンとが含まれる前記酸組成物を得ること、
    前記析出組成物が得られるように前記酸組成物を前記塩基中に加えること、その一方、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように前記析出組成物のpHを10.5よりも高く維持すること、および
    前記液状部分を前記固形部分から分けること
    を含む、請求項113の方法。
  115. 前記析出組成物は少なくとも約11.0のpHで維持される、請求項113または114の方法。
  116. 前記析出組成物は少なくとも約11.5のpHで維持される、請求項113または114の方法。
  117. 前記析出組成物は少なくとも約12.0のpHで維持される、請求項113または114の方法。
  118. 前記析出組成物は10.5および14.5の間に含まれるpHで維持される、請求項113または114の方法。
  119. 前記析出組成物は約11.0乃至約14.0のpHで維持される、請求項113または114の方法。
  120. 前記析出組成物は約11.0乃至約13.0のpHで維持される、請求項113または114の方法。
  121. 前記析出組成物は約11.0乃至約12.0のpHで維持される、請求項113または114の方法。
  122. 前記析出組成物は10.5および11.0の間に含まれるpHで維持される、請求項113または114の方法。
  123. 前記酸組成物と前記塩基との反応は前記酸組成物を前記塩基中に加えることによって行い、その一方、前記析出組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、前記酸組成物を加えるものの塩基のさらなる量を添加することによる、請求項113乃至122のいずれか一つの方法。
  124. 前記塩基には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれる、請求項123の方法。
  125. 前記塩基には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれる、請求項123の方法。
  126. 前記酸組成物および前記塩基は、一緒に反応をし、および前記析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えられ、その一方、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分および固形部分を含む混合物が得られるように前記析出組成物のpHは10.5よりも高く維持される、請求項112乃至122のいずれか一つの方法。
  127. 前記酸組成物および前記塩基は、一緒に反応をし、および前記析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えられ、前記反応装置は大量の前記析出組成物が予め提供されている、請求項126の方法。
  128. 前記酸組成物および前記塩基は、一緒に反応をし、および前記析出組成物が得られるように反応装置中に同時に加えられ、前記反応装置は大量の前記塩基が予め提供されている、請求項126の方法。
  129. 前記析出組成物のpHを10.5よりも高く維持することは、前記酸組成物を前記反応装置中に加えるものの塩基のさらなる量を添加することによって行われる、請求項126乃至128のいずれか一つの方法。
  130. 前記塩基には、KOH、NaOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、Mg(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、またはそれらの混合物が含まれる、請求項113乃至129のいずれか一つの方法。
  131. 前記塩基には、KOH、NaOH、またはそれらの混合物が含まれる、請求項113乃至129のいずれか一つの方法。
  132. 前記酸組成物は、前記水性塩基組成物と反応させるのに先立って、約1乃至約3のpHを有する、請求項113乃至131のいずれか一つの方法。
  133. 前記酸組成物は酸浸出組成物である、請求項113乃至132のいずれか一つの方法。
  134. 前記酸浸出組成物は、浸出物と固形残さとを得るために鉄が含まれるアルミニウム含有物質を少なくとも一種の酸で浸出することによって、および前記浸出物を実質上分離することによって得られる、請求項108の方法。
  135. 前記少なくとも一種の酸はHCl、H2SO4、HNO3およびそれらの混合物から選ばれる、請求項134の方法。
  136. 前記少なくとも一種の酸はHClである、請求項134の方法。
  137. 前記アルミニウム含有物質はアルミニウム含有鉱石である、請求項134、135または136の方法。
  138. 前記アルミニウム含有鉱石は粘土、粘土質岩、泥岩、緑柱石、氷晶石、金剛石、尖晶石、ずばん土鉱、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項137の方法。
  139. 前記析出した鉄イオンはFe3+、Fe2+、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項113乃至138のいずれか一つの方法。
  140. 前記析出した鉄イオンはFe(OH)2、Fe(OH)3）、またはそれらの混合物という形で析出する、請求項113乃至138のいずれか一つの方法。
  141. 前記析出した鉄イオンは赤鉄鉱という形で析出する、請求項113乃至138のいずれか一つの方法。
  142. 前記方法にはさらに、前記液状部分と前記固形部分とが含まれる前記混合物を予め定めた量の赤鉄鉱と反応させることが含まれ、それによって前記赤鉄鉱の形成が増進され、触媒され、および/または増強される、請求項113乃至138のいずれか一つの方法。
  143. 前記析出組成物は約50℃乃至約110℃の温度に維持される、請求項113乃至142のいずれか一つの方法。
  144. 前記析出組成物は約60℃乃至約90℃の温度に維持される、請求項113乃至142のいずれか一つの方法。
  145. 前記析出組成物は約65℃乃至約85℃の温度を有する、請求項113乃至142のいずれか一つの方法。
  146. 前記析出組成物は約70℃乃至約75℃の温度に維持される、請求項113乃至142のいずれか一つの方法。
  147. 前記アルミニウム含有鉱石は粘土質岩である、請求項137の方法。
  148. 前記方法にはさらに、前記液状部分を前記固形部分から分けた後、pHを約7乃至約11の値に調整することによって前記アルミニウムイオンを前記液状部分から析出させることが含まれる、請求項113乃至147のいずれか一つの方法。
  149. 前記方法にはさらに、前記液状部分を前記固形部分から分けた後、pHを約8乃至約10.5 の値に調整することによって前記アルミニウムイオンを前記液状部分から析出させることが含まれる、請求項113乃至147のいずれか一つの方法。
  150. 前記方法にはさらに、前記液状部分を前記固形部分から分けた後、pHを約9乃至約10.0の値に調整することによって前記アルミニウムイオンを前記液状部分から析出させることが含まれる、請求項113乃至147のいずれか一つの方法。
  151. 前記方法にはさらに、前記アルミニウムイオンの析出が促進されるのに効果的な析出剤を添加することが含まれる、請求項148、149または150の方法。
  152. 前記析出剤はポリマーである、請求項151の方法。
  153. 前記析出剤はアクリルアミドポリマーである、請求項152の方法。
  154. 前記析出したアリミナム（aliminum）イオンはAl(OH)3という形である、請求項148乃至153のいずれか一つの方法。
  155. さらに、Al(OH)3をAl2O3に変換することが含まれる、請求項154の方法。
  156. さらに、Al2O3をアルミニウムに変換することが含まれる、請求項155の方法。
  157. 鉄イオンとアルミニウムイオンとが含まれる組成物を処理するための方法であって、
    析出組成物が得られるように前記組成物を塩基と反応させること、前記鉄イオンの析出が引き起こされ、前記アルミニウムイオンの析出が少なくとも実質上防止され、および液状部分と固形部分とを含む混合物が得られるように前記析出組成物を10.5よりも高いpHに維持すること、
    前記液状部分を前記固形部分から分けること、および
    随意に前記アルミニウムイオンを前記液状部分から析出させること
    を含む、方法。
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