JPH02291B2 - - Google Patents
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Description
請求の範囲
1 出発材の導入により、高生成率でしかも最小
寸法が45ミクロンより小さい生成粒子を最大10%
含む粗粒度の三水酸化アルミニウムを獲得すべ
く、ボーキサイトのアルカリ腐食バイヤー法に従
つて得られる過飽和アルカリアルミン酸溶液の分
解方法であり、前記方法は使用される出発材の全
量を分解すべきアルカリアルミン酸塩溶液の全量
と接触させることから構成され、前記方法は、
a) n個のカスケード式段階を含むバイヤー法
の分解ゾーンに於いて、非選択的粒度の三水酸
化アルミニウム結晶から構成される出発材を導
入することにより、少なくとも1個の段階で分
解すべきアルカリアルミン酸溶液1当たり少
なくとも700gの乾燥物質を含む高乾燥物質含
有率の懸濁液を生成する工程と、
b) 溶解Al2O3/苛性Na2Oの重量比が最大0.7
に達する迄50℃乃至80℃の範囲内で選択された
最高温度で分解ゾーンに一定時間滞溜させた
後、分解ゾーンを循環する乾燥物質高含有懸濁
液の最大50容量%から構成されるフラクシヨン
を先取する工程と、
c) 次に前記先取後、前記フラクシヨンを分級
ゾーンに導入し、
c1―分離された粒状部分を抽出し、粗粒度Al
(OH)3の生成に充て、
c2―懸濁液を形成する残りの分離部分を分級ゾ
ーンから取出し、分級されずに分解ゾーンを
循環している懸濁液の残りのフラクシヨンに
加える工程と、
d) c2の処理の結果生じた懸濁液を固液分離
し、分離された固相から、バイヤー法の分解ゾ
ーンで再使用される非選択的粒度の三水酸化ア
ルミニウム出発材を形成する工程、
とを含むことを特徴とする過飽和アルカリアルミ
ン酸塩溶液の分解方法。
2 分解ゾーンの少なくとも1個の段階で生成さ
れる乾燥物質含有率の高い懸濁液は、好ましくは
分解すべきアルミン酸塩溶液1当たり800乃至
2000gの範囲内で選択された乾燥物質濃度を有す
ることを特徴とする請求の範囲1に記載の過飽和
アルカリアルミン酸塩溶液の分解方法。
3 乾燥物質含有率の高い生成懸濁液は、好まし
くは少なくともn―1個の分解段階に存在するこ
とを特徴とする請求の範囲1または2に記載の過
飽和アルカリアルミン酸塩溶液の分解方法。
4 乾燥物質含有率の高い生成懸濁液は、好まし
くは少なくとも最後からn―1個の分解段階に存
在することを特徴とする請求の範囲3に記載の過
飽和アルカリアルミン酸塩溶液の分解方法。
5 乾燥物質含有率の高い生成懸濁液はn個の分
解段階に存在し、前記懸濁液は、再使用される出
発材の全量と分解すべきアルカリアルミン酸塩溶
液の全量とを第1番目の分解段階に同時に導入す
ることにより獲得されることを、特徴とする請求
の範囲1乃至4のいずれかに記載の過飽和アルカ
リアルミン酸塩溶液の分解方法。
6 分解ゾーン中で使用される最高温度は、50乃
至68℃の範囲内で選択される請求の範囲5に記載
の過飽和アルカリアルミン酸塩溶液の分解方法。
7 分解ゾーン中で使用される最高温度は、60乃
至75℃の範囲内で選択される請求の範囲5に記載
の過飽和アルカリアルミン酸塩溶液の分解方法。
8 分解ゾーン中を循環する乾燥物質含有率の高
い生成懸濁液に強制冷却を加えることを特徴とす
る請求の範囲7に記載の過飽和アルカリアルミン
酸塩溶液の分解方法。
9 分解ゾーンを循環する乾燥物質含有率の高い
懸濁液の強制冷却後の温度は最高60℃であること
を特徴とする請求の範囲8に記載の過飽和アルカ
リアルミン酸塩溶液の分解方法。
10 第2番目の分解段階中に多量のAl(OH)3
出発材を導入し、第1番目の分解段階中に残りの
量の出発材Al(OH)3を導入することにより、乾
燥物質含有率の高い懸濁液を生成することを特徴
とする請求の範囲1乃至4のいずれかに記載の過
飽和アルカリアルミン酸塩溶液の分解方法。
11 第2番目の分解段階に導入される多量の出
発材Al(OH)3とは、再使用される出発材延べ量
の少なくとも70重量%に等しいことを特徴とする
請求の範囲10に記載の過飽和アルカリアルミン
酸塩溶液の分解方法。
12 分解すべきアルカリアルミン酸塩溶液の全
量を分解ゾーンの第1番目の段階に導入すること
を特徴とする請求の範囲10に記載の過飽和アル
カリアルミン酸塩溶液の分解方法。
13 分解すべきアルカリアルミン酸塩溶液の20
容量%を分解ゾーンの第1番目の段階に導入し、
分解すべきアルカリアルミン酸塩溶液の残りの量
を分解ゾーンの第2番目の段階に導入することを
特徴とする請求の範囲10に記載の過飽和アルカ
リアルミン酸塩溶液の分解方法。
14 分解ゾーンの第1番目の段階で使用される
最高温度は65℃乃至80℃の範囲内で選択され、分
解ゾーンの第2番目の段階で使用される最高温度
は50℃乃至65℃の範囲内で選択されることを特徴
とする請求の範囲10に記載の過飽和アルカリア
ルミン酸塩溶液の分解方法。
明細書
本発明は、ボーキサイトのアルカリ腐食を用い
るバイヤー法に従つて獲得された過飽和アルカリ
アルミン酸塩溶液からAl(OH)3を高生成率で析
出する方法に係り、この方法によると、出発材の
導入により最小寸法が4ミクロンより小さい生成
粒子を最高10%含む粗粒度の三水酸化アルミニウ
ムが獲得され得る。
バイヤー法は専門文献中に広く開示されており
当業者に周知の方法であり、強熱電解によりアル
ミニウムに変換すべくアルミナを製造するための
主要技術を構成している。この方法に従うと、ボ
ーキサイトは適当な濃度の水酸化ナトリウム水溶
液により熱処理され、それによつてアルミナの可
溶化を行うと共にアルミン酸ナトリウムの過飽和
溶液が得られる。鉱物から非腐食残留物(赤デ
イ)を構成する固相を分離した後、アルミン酸ナ
トリウムの過飽和溶液は、三水酸化アルミニウム
を析出すべく、一般に以下「出発材」と呼称する
水酸化アルミニウムと種子分解させられる。
当業者には周知のように、ボーキサイトのバイ
ヤー式アルカリ腐食を用いる三水酸化アルミニウ
ムの工業的製法には数種類の方法があり、一般に
は所謂ヨーロツパ法とアメリカ法との2種類に分
類されている。
ヨーロツパ法によると三水酸化アルミニウムの
析出は、分解すべきアルミン酸ナトリウム1リツ
トル当たりほぼ130乃至170グラムのNa2Oを含む
苛性Na2O濃度の高いアルミン酸ナトリウム水溶
液の所謂分解処理工程中に生じる。「苛性Na2O
濃度」とは、分解すべきアルミン酸ナトリウム溶
液1リツトル中にアルミン酸ナトリウムと結合し
た形態或いは水酸化ナトリウムウムから遊離した
形態で存在するNa2Oの全量をグラム数で示した
ものである。この方法に従うと、分解すべきアル
ミン酸ナトリウム溶液中に、出発材としてほぼ
350g/乃至600g/のAl(OH)3を導入し、
溶液の分解は一般に最高55℃の温度で行われる。
このような方法に従うとアルミン酸ナトリウム溶
液1リツトル当たりAl2O380gという高いアルミ
ナ生成率が得られるが、このように生成された三
水酸化アルミニウムは一般に粒度が細かく、焼成
により得られるアルミナの粒度は微細であつて実
際に強熱分解の妨げとなると認められる。
アメリカ法に従うと、三水酸化アルミニウムの
析出は苛性Na2O濃度の小さいアルミン酸ナトリ
ウム水溶液の分解により実施され、前記濃度は分
解すべきアルミン酸ナトリウム溶液1リツトル当
たりNa2Oが110gをこえない。このために、ア
メリカ法は分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液
中にヨーロツパ法よりも少量の出発材Al(OH)3、
分解すべきアルミン酸塩溶液1当たりほぼ100
g乃至200gを導入することから成り、他方、分
解はより高温例えば70℃で行われる。このように
処理条件を組合わせることにより、ヨーロツパ法
で得られるより粗粒度の三水酸化アルミニウムが
生成され、前記粗粒度の三水酸化アルミニウムを
分級及び焼成した後に得られるアルミナの粒度は
実際に強熱電解に適しており、“砂状粗さ
(Sandy Coarse)”であることが知られている。
しかし乍ら他方では、上記の処理条件によると
Al2O3の生成率が低下し、その生成率はヨーロツ
パ法よりも遥かに低く、“砂状粗さ”のアルミナ
を生成する場合一般にアルミン酸溶液1リツトル
当たり50g程度のAl2O3を生成するに止まる。周
知のように、分解温度を低下させること及び分解
すべきアルミン酸ナトリウム溶液中に出発材であ
るAl(OH)3をより多量に導入することにより生
成率を改良しようとすると、“砂状粗さ”の粒度
のアルミナは失われ、より粒度の細かいアルミナ
が生じる。
当該分野の多数の刊行物中に開示されているよ
うに、ヨーロツパ法の生成率を維持しながら粗粒
度の三水酸アルミニウムを生成する方法を見い出
すべく、長い間アメリカ法及びヨーロツパ法に対
して数多くの試みがなされてきた。
まず、粗粒度の水酸化アルミニウムの生成率の
向上を目的として米国特許第2657978号中に開示
された方法は出発材である三水酸化アルミニウム
を2段階に分けて導入するものであり、まず第1
番号の段階では粗粒度の結晶を得るのに必要なだ
けの量の出発材を導入し、第2番目の段階で新た
に出発材を導入する。しかし乍ら記載された結果
による生成率の増加度は非常に小さくそれだけで
は工業的には不十分である。
米国特許第3486850号中に開示された方法は、
過飽和アルミン酸ナトリウム液から析出された三
水酸化アルミニウムの生成率と粒子寸法とを同時
に増加させることを目的としており、数段階から
成る分解ゾーン中を循環するアルミン酸ナトリウ
ム溶液中に出発材である三水酸化アルミニウムを
連続的に導入する工程と、2個の分解段階の間に
中間冷却を行う工程とから構成される。しかし乍
ら、この方法では該方法を進行させる温度範囲が
狭いという理由、及びこの方法を使用した結果と
して得られる生成率が低いという理由により、工
業的な規模で生成するには不都合である。
一方、析出収率と生成される水酸化アルミニウ
ムの粒度とを同時に改良する目的でフランス国特
許第2440916号中に開示される方法は、過飽和ア
ルミン酸ナトリウム溶液を2段階に分けて分解す
ることを提案している。
まず第1番目の分解段階ではアルミン酸ナトリ
ウム溶液中に抑制された量の微粒状出発材懸濁液
を導入し、この段階は77℃乃至66℃の範囲の温度
で行われる。次に第2番目の分解段階では十分な
量のより粗粒度の出発材を導入することにより第
1番目の段階で導入した冷却懸濁液を処理する。
これらの2段階で導入される出発材の延べ量は、
分解すべき溶液1リツトル当たり三水酸化アルミ
ニウムが少なくとも130gで一般に400gをそえな
いように選択される。しかし乍らアメリカ法に対
して改良されていると認められる点は、実際によ
り粗い粒度を得るという点よりも生成率の上昇に
あり、このような改良点は、ボーキサイトによる
腐食に応じて分解すべきアルミン酸ナトリウム溶
液を過飽和化すること、及び分解ゾーンに於ける
ボーキサイトの滞溜時間を特別長くする(45乃至
100時間)結果として生じるのであり、一方当該
溶液中に最終的に導入される出発材の量が非常に
多いため決定的な作用が得られない。
フランス国特許第2440916号中に開示された方
法は、生成率と生成された粒子の粒度を増加させ
るために、分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液
1当たり400gを越えない範囲でより多量の再
使用出発材を使用することを勧めているようであ
るが、これに対して米国特許第4305913号は、ヨ
ーロツパ法のように多量の出発材を使用するのは
有害でありその結果生成される三水酸化アルミニ
ウムの粒度は細かくなると述べている。そして後
者特許は、第1番目の凝結段階と第2番目の凝結
物の粗大化段階と第3番目の出発材生成段階とか
ら成る別の過飽和アルミン酸ナトリウム溶液の段
階的分解方法を提案している。なお前記3段階は
別々でありながら関連しており、前記方法が行わ
れる温度は74℃であり、導入される出発材の量は
分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液1リツトル
当たり70乃至140gの範囲で選択される。この方
法に従うと明らかに好まい粒度のアルミナが生成
されるが、ヨーロツパ法に較べると生成率がまだ
低いので、当業者により好ましい解決方法を提供
するには至らない。
更に、既知の種々の刊行物によると、アメリカ
及びヨーロツパ法のみにそれぞれ認められる長所
を同時に備える。即ち粗粒度(砂状粗さダイプ)
のアルミナを高生成率で生成し得る過飽和アルミ
ン酸ナトリウム溶液の分解方法を得るべく多くの
方法が使用されているようである。しかし乍ら、
許容できる粒度のアルミナを得るためには一般に
は当業者が工業的に許容できる高いアルミナ生成
率を断念しなければならないので、提案されたこ
れらの方法は不完全で不十分な解決方法しか提供
しないという点を当業者は認識せざるを得ない。
従つて、本願出願人は上記の不都合に基づいて
研究を重ね、過飽和アルカリアルミン酸塩溶液中
に従来使用されておらず従来技術では有害と見做
されていた量の出発材を導入することにより、ボ
ーキサイトのアルカリ腐食バイヤー法に従つて得
られる過飽和アルカリアルミン酸塩溶液の分解方
法を見い出すに至つた。当該方法の目的は、アル
カリアルミン酸塩の分解収率の改良による三水酸
化アルミニウムの生成率の上昇、及び粗粒度、即
ち生成された粒子中最大10%が45ミクロンより小
さい寸法を有する結晶三水酸化アルミニウムの生
成を工業的なレベルで同時に実現することであ
る。
本発明に従う方法は、使用される出発材の全量
をバイヤー法に従つて得られる過飽和アルカリア
ルミン酸塩溶液全量と接触させることから成り、
当該方法は、
a) n個のカスケード式段階を含むバイヤー法
の分解ゾーン中で、非選択的粒度の三水酸化ア
ルミニウム結晶から構成される出発材の導入に
より、少なくとも1個の段階中で分解すべきア
ルカリアルミン酸塩溶液1リツトル中に少なく
とも700gという高含有率で乾燥物質を含む懸
濁液を生成する工程と、
b) 溶解Al2O3C/苛性Na2Oの重量比が最大
0.7に達するまで50℃乃至80℃の範囲内で選択
された最高温度で分解ゾーンに滞溜させた後、
分解ゾーン中を循環する乾燥物質の含有率の高
い懸濁液を最大50容量%含むフランクシヨンを
先取する工程と、
c) 次に前記先取後、前記フランクシヨンを分
級ゾーンに導入する工程であり、
c1―分離された粒状部分を抽出し、この部分に
より粗粒度のAl(OH)3を構成する段階と、
c2―懸濁液を形成する別の分離部分を分級ゾー
ンから取出し、分級を受けずに分解ゾーン中
を循環している懸濁液の残留フラクシヨンに
前記部分を結合させる段階
とを含む工程と、
d) c2の処理の結果得られた懸濁液を固液分離
し、分離された固相によりバイヤー法の分解ゾ
ーン中で再使用される非選択的粒度の三水酸化
アルミニウム出発材を構成する工程、
とを含むことを特徴とする。
本発明に関する以下の説明をわかり易くするた
めに、分解すべき過飽和アルカリアルミン酸塩溶
液中に出発材を導入することにより生成される懸
濁液の乾燥物質含有率は、前記溶液1リツトル当
たりの乾燥三水酸化アルミニウムのグラム数で表
示されるものとし、一方苛性Na2O濃度は、周知
のようにアルミン酸ナトリウム溶液中にアルミン
酸ナトリウムと結合した形態及び水酸化ナトリウ
ムから遊離した形態で存在するNa2Oの総量をグ
ラム数で表示されるものとする。
上記の定義を前提とし、本発明に従う三水酸化
アルミニウムの生成装置の概略図である第1図を
参考にして本発明の説明を行う。
前記図面中、アルミン酸ナトリウム溶液の分解
ゾーンは、“p”個の段階から成る第1番目のグ
ループAと、(n−p)個のアルカリアルミン酸
塩溶液分解段階を含む第2番目のグループBとか
ら構成される“n”個の分解段階を含んでいる。
分解すべき過飽和アルカリアルミン酸塩溶液
Ldは、グループAまたはBの分解段階のうちの
少なくとも1個に、例えばグループAの場合Ld1,
Ld2……,Ldpに従つて全量を導入され得る。但し
前記溶液の一部をグループAの分解段階中の少な
くとも1個に導入し、残りの部分をグループBの
分解段階中の少なくとも1個に導入してもよい。
また、非選択的粒度の三水酸化アルミニウムの全
部または一部を出発材としてアルミン酸塩溶液と
同一の分配に従い、例えばグループAの場合
Sa1,Sa2……Sapに従い導入してもよい。
本願出願人はその研究を通じて、非選択的粒度
即ち大きい分布の粒度を有する三水酸化アルミニ
ウム結晶により構成される出発材を導入すること
により、分解すべきアルカリアルミン酸塩溶液1
当たり少なくとも700gという乾燥物質含有率
の高い懸濁液を生成することが可能であり、この
ような懸濁液から“砂状粗さ”タイプの粗粒度で
ありながら高い生成率でアルミナを獲得し得るこ
とを立証した。
好ましくは分解ゾーンの少なくとも1個の段階
中で生成される出発材懸濁液の乾燥物質濃度は、
分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液1リツトル
当たりに含まれる非選択的粒度のAl(OH)3量で
換算し、800乃至2000グラムの範囲で選択される。
前記乾燥物質含有率の出発材懸濁液は好ましく
は分解ゾーンの少なくとも(n―1)個の段階に
存在しており、好ましくは前記懸濁液は分解ゾー
ンの最後から(n−1)個の段階に存在する。後
者の場合、分解ゾーンのグループAは唯1個の段
階から構成される。
もつとも、生成された乾燥物質含有率の高い出
発材懸濁液はn個の分解段階に存在することが有
利である。この場合前記懸濁液は、第1番目の分
解段階に出発材の全量と分解すべきアルカリアル
ミン酸塩溶液の全量とを同時に導入することによ
り獲得される。
生成された乾燥物質含有率の高い出発材懸濁液
は形成されるとすぐに分解ゾーンに滞溜する。溶
解Al2O3/苛性Na2Oの重量比が最大0.7に達する
に必要な時間の間、前記懸濁液は前記ゾーン中で
50℃乃至75℃の範囲内で選択された最高温度に維
持される。好ましくは、出発材懸濁液が分解ゾー
ン中で課される最高温度は、50℃乃至68℃の範囲
内で選択される。
もつとも、乾燥物質含有率の高い生成懸濁液が
分解ゾーン中で課される最高温度が“n”の分解
段階のうち少なくとも1個に於いて60℃乃至75℃
の範囲内で選択される場合、他のn−1個の分解
段階中を循環している前記懸濁液が該当する分解
段階を離れると同時に前記懸濁液に強制冷却を行
い、冷却後の懸濁液の最高温度が最高60℃となる
ようにすることが肝要であると認められる。
分解ゾーン中を循環する乾燥物質の含有率の高
い生成懸濁液が必要な時間の間分解ゾーン中に滞
溜し了えるとすぐに、前記懸濁液中の最大50容量
%、好ましくは最大30容量%から構成されるフラ
ンクシヨンLo-1が先取されて分級ゾーンCに導入
され、前記分級ゾーンに於いて、本発明に従い獲
得される粗粒度のAl(OH)3を生成すべく粒状部
分Lgが抽出され、他方懸濁液を形成する残りの
部分Lcは分級ゾーンCから取出され、分解ゾー
ン中を循環する懸濁液の残りのフラクシヨンに付
加される。
分級ゾーンCを通らずに分解ゾーンから出た懸
濁液Lnは次にDに於いて固液分離され、液相La
はバイヤー法の次セクシヨンに送られ、一方固相
Saは本発明に従い非選択的粒度の三水酸化アル
ミニウム出発材となり過飽和アルカリアルミン酸
塩溶液の分解ゾーンの少なくとも1個の段階で再
使用される。
非選択的粒度の出発材を構成する固相Saは分
解すべきアルカリアルミン酸塩溶液中に固相とし
て導入され得るか、或いは分解すべきアルカリア
ルミン酸塩溶液の全部または一部中に分散させる
ことにより予生成の懸濁液として導入され得る。
変形例に従うと、分解ゾーンの第1番目の段階
中に少量の三水酸化アルミニウム出発材を導入
し、次に分解ゾーンの第2番目の段階中に残りの
量の前記出発材を導入する。
一般に、第2番目の分解段階中に導入される多
い方の量の三水酸化アルミニウム出発材は、再使
用される出発材総量の少なくとも70重量%であ
る。
前記変形例に従うと、分解すべきアルカリアル
ミン酸塩溶液は分解ゾーンの第1番目の段階中に
全量を導入される。しかし乍ら同様に、分解すべ
きアルカリアルミン酸塩溶液の少なくとも20容量
%を分解ゾーンの第1番目の段階に導入し、前記
アルカリアルミン酸塩溶液の残りの容量を分解ゾ
ーンの第2番目の段階に導入することが有利であ
るとわかつた。
従つて前記変形例に従うと、分解ゾーンの第1
番目の段階で使用される最高温度は、65℃乃至80
℃の範囲内で選択され、他方分解ゾーンの第2番
目の段階の最高温度は50℃乃至65℃の範囲内で選
択される。
非選択的粒度の出発材の全量を過飽和アルカリ
アルミン酸塩溶液の全量と接触させることにより
前記溶液を分解する本発明方法は、連続または非
連続のいずれでも実施され得る。
連続分解の方がより一般的であるが、連続分解
の場合、分解段階は分解すべきアルカリアルミン
酸塩溶液中に出発材を懸濁させて成る一定容量の
懸濁液から形成され、前記懸濁液の容量は循環す
る前記懸濁液から求められる平均滞溜時間に対応
し、前記容量は前段階から連続的に供給されると
共に次段階に連続的に供給される。
非連続分解は例えば「バツチ」式に行われ得る
が、非連続分解の場合、分解段階は分解すべき酸
塩溶液中に出発材を懸濁して成る一定容量の懸濁
液から形成され、前記懸濁液の容量は前記溶液の
分解に必要な総時間に対応する。
本発明の本質的な特徴は以下の実施例に関する
記載により、よく理解されよう。
実施例 1
本実施例は、本発明に従い非選択的粒度の三水
酸化アルミニウム結晶から構成される出発材を導
入することにより乾燥物質含有率の高い懸濁液が
生成され得、高い生成率を維持しながら粗粒度の
Al(OH)3粒子が獲得され得ることを示す。
このために、バイヤー法に従い工業的アルミナ
製造装置を使用し、前記装置に於いて下表に示す
組成(重量%)を有するフランス産及びオースト
ラリア産ボーキサイトの等重量混合物を235℃で
腐食させた。Claim 1 By introducing starting materials, a high production rate and up to 10% of produced particles with a minimum dimension of less than 45 microns can be achieved.
A method for decomposing a supersaturated alkali aluminate solution obtained according to the Bayer method of alkali corrosion of bauxite in order to obtain coarse-grained aluminum trihydroxide containing a) aluminum trihydroxide crystals of non-selective particle size in the decomposition zone of the Bayer process comprising n cascade stages; b) producing a suspension with a high dry matter content, comprising at least 700 g of dry matter per alkaline aluminate solution to be decomposed in at least one stage, by introducing starting materials containing dissolved Al; 2 O 3 / Caustic Na 2 O weight ratio up to 0.7
Consisting of up to 50% by volume of a dry matter-rich suspension that is circulated through the decomposition zone after a period of residence in the decomposition zone at a maximum temperature selected between 50°C and 80°C until reaching c) Then, after said pre-emption, said fraction is introduced into a classification zone, c 1 - extracting the separated granular part and dividing it into coarse-grained Al
removing the remaining separated fraction devoted to the production of (OH) 3 and forming a c 2 -suspension from the classification zone and adding it to the remaining fraction of the suspension circulating unclassified through the decomposition zone; , d) solid-liquid separation of the suspension resulting from the treatment of c 2 and from the separated solid phase forming aluminum trihydroxide starting material of non-selective particle size which is reused in the decomposition zone of the Bayer process. A method for decomposing a supersaturated alkaline aluminate solution, comprising the steps of: 2. The suspension with a high dry matter content produced in at least one stage of the decomposition zone preferably has a dry matter content of from 800 to
2. Process for decomposing supersaturated alkaline aluminate solutions according to claim 1, characterized in that the dry matter concentration is selected within the range of 2000 g. 3. Process for the decomposition of supersaturated alkaline aluminate solutions according to claim 1 or 2, characterized in that the resulting suspension with a high dry matter content is present in preferably at least n-1 decomposition stages. 4. Process for the decomposition of supersaturated alkaline aluminate solutions according to claim 3, characterized in that the resulting suspension with a high dry matter content is present in preferably at least the last n-1 decomposition stages. 5. A product suspension with a high dry matter content is present in n decomposition stages, said suspension containing the total amount of starting material to be reused and the total amount of alkaline aluminate solution to be decomposed in the first stage. The method for decomposing a supersaturated alkali aluminate solution according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the method is obtained by simultaneously introducing the solution into the second decomposition stage. 6. The method for decomposing a supersaturated alkaline aluminate solution according to claim 5, wherein the maximum temperature used in the decomposition zone is selected within the range of 50 to 68°C. 7. The method for decomposing a supersaturated alkali aluminate solution according to claim 5, wherein the maximum temperature used in the decomposition zone is selected within the range of 60 to 75°C. 8. Process for decomposing supersaturated alkali aluminate solutions according to claim 7, characterized in that forced cooling is applied to the resulting suspension with a high dry matter content circulating through the decomposition zone. 9. The method for decomposing a supersaturated alkali aluminate solution according to claim 8, characterized in that the temperature after forced cooling of the suspension with a high dry matter content circulating through the decomposition zone is a maximum of 60°C. 10 A large amount of Al(OH) 3 during the second decomposition step
The method according to claim 1, characterized in that a suspension with a high dry matter content is produced by introducing the starting material and by introducing the remaining amount of the starting material Al(OH) 3 during the first decomposition stage. A method for decomposing a supersaturated alkali aluminate solution according to any one of scopes 1 to 4. 11. According to claim 10, the amount of starting material Al(OH) 3 introduced into the second decomposition stage is equal to at least 70% by weight of the total amount of starting material to be reused. Method for decomposing supersaturated alkaline aluminate solution. 12. Process for decomposing a supersaturated alkali aluminate solution according to claim 10, characterized in that the entire amount of the alkaline aluminate solution to be decomposed is introduced into the first stage of the decomposition zone. 13 20 of the alkaline aluminate solution to be decomposed
% by volume into the first stage of the decomposition zone;
11. Process for decomposing a supersaturated alkaline aluminate solution according to claim 10, characterized in that the remaining amount of the alkaline aluminate solution to be decomposed is introduced into the second stage of the decomposition zone. 14 The maximum temperature used in the first stage of the decomposition zone is selected in the range 65°C to 80°C, and the maximum temperature used in the second stage of the decomposition zone is selected in the range 50°C to 65°C. The method for decomposing a supersaturated alkali aluminate solution according to claim 10, characterized in that the method is selected from among the following. Description The present invention relates to a method for precipitating Al(OH) 3 at a high production rate from a supersaturated alkaline aluminate solution obtained according to the Bayer method using alkaline corrosion of bauxite, according to which the starting material Coarse-grained aluminum trihydroxide can be obtained with up to 10% of product particles having a smallest dimension of less than 4 microns. The Bayer process is widely disclosed in the specialized literature and well known to those skilled in the art, and constitutes the main technology for producing alumina for conversion to aluminum by pyrolytic electrolysis. According to this method, bauxite is heat treated with an aqueous sodium hydroxide solution of an appropriate concentration, thereby solubilizing the alumina and obtaining a supersaturated solution of sodium aluminate. After separating the solid phase constituting the non-corroding residue (red day) from the mineral, the supersaturated solution of sodium aluminate is mixed with aluminum hydroxide, generally referred to hereinafter as "starting material", in order to precipitate aluminum trihydroxide. The seeds are decomposed. As is well known to those skilled in the art, there are several industrial methods for producing aluminum trihydroxide using Bayer's alkaline corrosion of bauxite, which are generally classified into two types: the so-called European method and the American method. . According to the European method, precipitation of aluminum trihydroxide occurs during the so-called decomposition process of a sodium aluminate aqueous solution with a high concentration of caustic Na 2 O containing approximately 130 to 170 grams of Na 2 O per liter of sodium aluminate to be decomposed. arise. “Caustic Na2O
"Concentration" is the total amount, in grams, of Na 2 O present in one liter of the sodium aluminate solution to be decomposed, either in the form associated with sodium aluminate or in the free form from sodium hydroxide. According to this method, almost all of the starting material is added to the sodium aluminate solution to be decomposed.
Introducing 350g/~600g/Al(OH) 3 ,
Decomposition of the solution is generally carried out at temperatures up to 55°C.
If such a method is followed, a high alumina production rate of 80 g of Al 2 O 3 per liter of sodium aluminate solution can be obtained, but the aluminum trihydroxide produced in this way generally has a fine particle size, and the alumina obtained by calcination is It is recognized that the particle size is so fine that it actually hinders pyrolytic decomposition. According to the American method, the precipitation of aluminum trihydroxide is carried out by decomposition of an aqueous sodium aluminate solution with a low concentration of caustic Na 2 O, said concentration not exceeding 110 g of Na 2 O per liter of sodium aluminate solution to be decomposed. . For this, the American method contains a smaller amount of the starting material Al(OH) 3 in the sodium aluminate solution to be decomposed than the European method,
Approximately 100% per aluminate solution to be decomposed
g to 200 g, while the decomposition is carried out at a higher temperature, for example 70°C. By combining the processing conditions in this way, a coarser grained aluminum trihydroxide is produced than that obtained by the European process, and the grain size of the alumina obtained after classifying and calcining said coarse grained aluminum trihydroxide is actually It is suitable for ignited electrolysis and is known to have a “sandy coarseness”.
However, on the other hand, according to the above processing conditions,
The production rate of Al 2 O 3 is much lower than that of the European method, and when producing alumina with “sand-like roughness”, generally about 50 g of Al 2 O 3 per liter of aluminate solution is required. It just stops generating. As is well known, attempts to improve the production rate by lowering the decomposition temperature and introducing a larger amount of the starting material Al(OH) 3 into the sodium aluminate solution to be decomposed result in "sandy coarseness". Small-grained alumina is lost and finer-grained alumina is created. As disclosed in numerous publications in the field, efforts have long been made to the American and European processes to find ways to produce coarse-grained aluminum trihydroxide while maintaining the production rates of the European process. Many attempts have been made. First, in the method disclosed in US Pat. No. 2,657,978 for the purpose of improving the production rate of coarse-grained aluminum hydroxide, aluminum trihydroxide, which is a starting material, is introduced in two stages. 1
In the numbered stages, as much starting material as is necessary to obtain coarse-grained crystals is introduced, and in the second stage fresh starting material is introduced. However, the degree of increase in production rate according to the results described is very small and is insufficient for industrial use. The method disclosed in U.S. Pat. No. 3,486,850
The purpose is to simultaneously increase the production rate and particle size of aluminum trihydroxide precipitated from a supersaturated sodium aluminate solution. It consists of a continuous introduction of aluminum trihydroxide and an intermediate cooling between the two decomposition stages. However, this method is inconvenient for production on an industrial scale because of the narrow temperature range in which the method is run and because of the low yields obtained as a result of using this method. On the other hand, the method disclosed in French Patent No. 2440916 for the purpose of simultaneously improving the precipitation yield and the particle size of the aluminum hydroxide produced involves decomposing a supersaturated sodium aluminate solution in two stages. is suggesting. The first decomposition step involves introducing a controlled amount of the finely divided starting material suspension into the sodium aluminate solution, and this step is carried out at a temperature in the range of 77°C to 66°C. A second decomposition stage then treats the cooled suspension introduced in the first stage by introducing a sufficient amount of coarser-grained starting material.
The total amount of starting material introduced in these two stages is:
It is chosen such that there are at least 130 g and generally not more than 400 g of aluminum trihydroxide per liter of solution to be decomposed. However, the perceived improvement over the American method lies in the increased production rate rather than the actual coarser particle size; Supersaturation of the sodium aluminate solution and extra long residence time of bauxite in the decomposition zone (45 to
100 hours), while the amount of starting material finally introduced into the solution is so large that no decisive effect is obtained. The method disclosed in French Patent No. 2 440 916 requires a larger amount of recycled starting material, not exceeding 400 g per sodium aluminate solution to be decomposed, in order to increase the production rate and the size of the particles produced. However, U.S. Patent No. 4,305,913 states that using a large amount of starting material as in the European method is harmful and that the trihydroxide produced as a result is harmful. It states that the grain size of aluminum becomes finer. And the latter patent proposes another stepwise decomposition method for supersaturated sodium aluminate solutions, consisting of a first coagulation stage, a second condensate coarsening stage, and a third starting material production stage. There is. It should be noted that the three steps are separate but related, the temperature at which the process is carried out is 74° C., and the amount of starting material introduced ranges from 70 to 140 g per liter of sodium aluminate solution to be decomposed. selected. Although following this method clearly produces alumina of a preferred particle size, the yield is still low compared to the European method and does not provide a preferred solution to those skilled in the art. Moreover, according to various known publications, it simultaneously has the advantages found only in American and European methods, respectively. i.e. coarse grain size (sandy coarseness)
It appears that many methods are being used to decompose supersaturated sodium aluminate solutions that can produce high yields of alumina. However,
These proposed methods provide only incomplete and insufficient solutions, since in order to obtain alumina of acceptable grain size one generally has to give up the high alumina production rates that are industrially acceptable to those skilled in the art. Those skilled in the art must recognize this point. Therefore, based on the above-mentioned disadvantages, the applicant has conducted extensive research and has attempted to solve the problem by introducing into the supersaturated alkaline aluminate solution an amount of starting material that has not been previously used and was considered harmful in the prior art. We have discovered a method for decomposing a supersaturated alkali aluminate solution obtained by the Bayer method of alkali corrosion of bauxite. The purpose of the process is to increase the production rate of aluminum trihydroxide by improving the decomposition yield of alkali aluminates and to increase the coarse particle size, i.e., crystalline trihydroxide with up to 10% of the particles produced having dimensions smaller than 45 microns. The aim is to simultaneously realize the production of aluminum hydroxide on an industrial level. The method according to the invention consists in contacting the entire amount of the starting material used with the entire amount of a supersaturated alkaline aluminate solution obtained according to the Bayer method,
The process comprises a) decomposition in at least one stage by introduction of a starting material consisting of aluminum trihydroxide crystals of non-selective particle size in a decomposition zone of the Bayer process comprising n cascade stages; b) producing a suspension with a high content of dry matter of at least 700 g in 1 liter of alkaline aluminate solution;
After residence in the decomposition zone at a maximum temperature selected within the range of 50°C to 80°C until reaching 0.7;
c) preempting the flanks containing up to 50% by volume of a suspension with a high content of dry matter circulating in the decomposition zone; c) then, after said preemption, introducing said flanks into a classification zone; , c 1 - extraction of the separated granular part, which constitutes coarse-grained Al(OH) 3 ; c 2 - another separated part forming a suspension is removed from the classification zone and classified. d) solid-liquid separation of the suspension obtained as a result of the treatment of c.2 . , the separated solid phase constitutes a non-selective particle size aluminum trihydroxide starting material that is reused in the decomposition zone of the Bayer process. For the sake of clarity in the following description of the invention, the dry matter content of the suspension produced by introducing the starting materials into the supersaturated alkali aluminate solution to be decomposed is defined as dry matter content per liter of said solution. It shall be expressed in grams of aluminum trihydroxide, while the caustic Na 2 O concentration is, as is well known, present in sodium aluminate solutions in the form bound to sodium aluminate and in the free form from sodium hydroxide. Let the total amount of Na 2 O be expressed in grams. Based on the above definition, the present invention will be explained with reference to FIG. 1, which is a schematic diagram of an apparatus for producing aluminum trihydroxide according to the present invention. In the drawing, the decomposition zones of the sodium aluminate solution are divided into a first group A consisting of "p" stages and a second group A comprising (n-p) alkali aluminate solution decomposition stages. It includes "n" decomposition stages consisting of B. Supersaturated alkaline aluminate solution to be decomposed
L d is applied to at least one of the decomposition stages of group A or B, e.g. L d1 for group A,
The total amount can be introduced according to L d2 ..., L dp . However, a portion of the solution may be introduced into at least one of the decomposition stages of group A, and the remaining part may be introduced into at least one of the decomposition stages of group B.
It is also possible to follow the same distribution as an aluminate solution starting with all or part of aluminum trihydroxide of non-selective particle size, e.g. for group A.
Sa 1 , Sa 2 ... May be introduced according to Sa p . Through its research, the applicant has discovered that the alkaline aluminate solution to be decomposed 1.
It is possible to produce suspensions with a high dry matter content of at least 700 g per liter, and from such suspensions it is possible to obtain alumina with a coarse grain size of the "sandy" type but with high yields. I have proven that I can get it. Preferably the dry matter concentration of the starting material suspension produced in at least one stage of the decomposition zone is:
The amount of non-selective particle size Al(OH) 3 contained per liter of sodium aluminate solution to be decomposed is selected in the range of 800 to 2000 grams. The starting material suspension of said dry matter content is preferably present in at least (n-1) stages of the decomposition zone, and preferably said suspension is present in at least (n-1) stages from the end of the decomposition zone. It exists at the stage of In the latter case, group A of decomposition zones consists of only one stage. However, it is advantageous if the resulting starting material suspension with a high dry matter content is present in n decomposition stages. In this case, the suspension is obtained by simultaneously introducing into the first decomposition stage the total amount of starting material and the total amount of the alkaline aluminate solution to be decomposed. The resulting starting material suspension with a high dry matter content accumulates in the decomposition zone as soon as it is formed. The suspension is allowed to remain in the zone for the time necessary for the dissolved Al 2 O 3 /caustic Na 2 O weight ratio to reach a maximum of 0.7.
A selected maximum temperature is maintained within the range of 50°C to 75°C. Preferably, the maximum temperature to which the starting material suspension is subjected in the decomposition zone is selected within the range from 50°C to 68°C. provided that the maximum temperature to which the product suspension with a high dry matter content is subjected in the decomposition zone is between 60°C and 75°C in at least one of the "n" decomposition stages.
, the suspension circulating through the other n-1 decomposition stages is subjected to forced cooling at the same time as it leaves the corresponding decomposition stage, and the suspension after cooling is It is recognized that it is essential to ensure that the maximum temperature of the suspension is at most 60°C. As soon as the product suspension with a high content of dry matter circulating through the decomposition zone has remained in the decomposition zone for the required time, up to 50% by volume of said suspension, preferably up to A flank L o-1 consisting of 30 vol. A portion L g is extracted, while the remaining portion L c forming the suspension is removed from the classification zone C and added to the remaining fraction of the suspension circulating in the decomposition zone. The suspension Ln that exits the decomposition zone without passing through the classification zone C is then subjected to solid-liquid separation in D, and the liquid phase La
is sent to the next section of the Bayer method, while the solid phase
Sa becomes a non-selective particle size aluminum trihydroxide starting material according to the invention and is reused in at least one stage of the decomposition zone of the supersaturated alkali aluminate solution. The solid phase Sa constituting the starting material of non-selective particle size can be introduced as a solid phase into the alkaline aluminate solution to be decomposed or dispersed in all or part of the alkaline aluminate solution to be decomposed. It can also be introduced as a pre-formed suspension. According to a variant, a small amount of aluminum trihydroxide starting material is introduced into the first stage of the decomposition zone, and then the remaining amount of said starting material is introduced into the second stage of the decomposition zone. Generally, the greater amount of aluminum trihydroxide starting material introduced during the second cracking stage is at least 70% by weight of the total amount of starting material recycled. According to said variant, the alkaline aluminate solution to be decomposed is introduced entirely into the first stage of the decomposition zone. However, equally at least 20% by volume of the alkaline aluminate solution to be decomposed is introduced into the first stage of the decomposition zone and the remaining volume of said alkaline aluminate solution is introduced into the second stage of the decomposition zone. It has been found advantageous to introduce it in stages. Therefore, according to the above modification, the first decomposition zone
The maximum temperature used in the second stage is between 65°C and 80°C.
C., while the maximum temperature of the second stage of the decomposition zone is selected within the range of 50.degree. C. to 65.degree. The inventive process of decomposing a supersaturated alkaline aluminate solution by contacting the entire amount of starting material of non-selective particle size with said solution can be carried out either continuously or discontinuously. In continuous cracking, which is more common, the cracking stage is formed from a volume of suspension of the starting material in the alkaline aluminate solution to be cracked; The volume of the suspension corresponds to the average residence time determined from the circulating suspension, which volume is continuously fed from the previous stage and continuously fed to the next stage. Discontinuous decomposition can be carried out, for example, in a "batch" manner, but in the case of discontinuous decomposition the decomposition stage is formed from a volume of suspension of the starting material in the acid salt solution to be decomposed; The volume of the suspension corresponds to the total time required for the dissolution of the solution. The essential features of the present invention will be better understood from the description of the following examples. Example 1 This example shows that by introducing a starting material consisting of aluminum trihydroxide crystals of non-selective particle size according to the invention, a suspension with a high dry matter content can be produced and a high production rate can be achieved. coarse grain while maintaining
We show that Al(OH) 3 particles can be obtained. For this purpose, an industrial alumina production apparatus was used according to the Bayer method, in which an equal weight mixture of French and Australian bauxite having the composition (% by weight) shown in the table below was corroded at 235°C.
【表】
その結果、以下の組成を有する分解すべき過飽
和アルミン酸ナトリウム溶液を得た。
苛性Na2O 160g/
炭酸Na2O 10g/
Al2O3 180g/
有機C 8g/
この分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液は、
各々機械的撹拌手段を備える8段階を含む分解ゾ
ーン中に1時間当たり400m2の割合で導入された。
分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液の全量は
出発材の全量と共に分解ゾーンの第1番目の段階
に導入された。
温度は第1番目のゾーン段階では63℃、最後の
分解段階では60℃であつた。
3ケ月の期間にわたり3種類の工業的連続分解
試験が行われた。
試験1は、従来技術により提案された乾燥物質
含有率に等しくしかも本発明の枠内の低含有率よ
りも低い乾燥物質含有率を有するAl(OH)3懸濁
液を使用した場合を示す。
試験2は、分解すべき過飽和アルミン酸ナトリ
ウム溶液中のAl(OH)3懸濁液の乾燥物質含有率
を著しく高くした場合を示す。
試験3は、分解ゾーン中を循環する懸濁液フラ
クシヨンを分級ゾーンに通すことにより本発明の
枠内で分級が与える影響を示す。
前記3種の試験に於いて、使用された出発材の
粒度は非選択的粒度であつた。
得られた結果を下記の第1表に示す。[Table] As a result, a supersaturated sodium aluminate solution to be decomposed having the following composition was obtained. 160 g of caustic Na 2 O / 10 g of Na 2 O carbonate / 180 g of Al 2 O 3 / 8 g of organic C / This sodium aluminate solution to be decomposed is
A rate of 400 m 2 per hour was introduced into a decomposition zone comprising 8 stages each equipped with mechanical stirring means. The entire amount of sodium aluminate solution to be decomposed was introduced into the first stage of the decomposition zone together with the entire amount of starting material. The temperature was 63°C in the first zone stage and 60°C in the final decomposition stage. Three industrial continuous degradation tests were conducted over a period of three months. Test 1 shows the use of an Al(OH) 3 suspension with a dry matter content equal to the dry matter content proposed by the prior art but lower than the low content within the framework of the invention. Test 2 shows the case where the dry matter content of the Al(OH) 3 suspension in supersaturated sodium aluminate solution to be decomposed was significantly increased. Test 3 shows the influence of classification within the framework of the invention by passing the suspension fraction circulating in the decomposition zone through a classification zone. In the three tests mentioned above, the particle size of the starting material used was a non-selective particle size. The results obtained are shown in Table 1 below.
【表】
上記表から明らかなように、分解ゾーン中を循
環する出発材懸濁液(分解すべきアルミン酸ナト
リウム溶液全量中に非選択的粒度の出発材全量を
分散させることにより得られる懸濁液)に高い乾
燥物質含有率を使用すると、非常に粗い粒度の循
環三水酸化アルミニウムが得られる。分級を加え
ることにより粗い粒度の三水酸化アルミニウム粒
子を生成することができ、一方アルミン酸ナトリ
ウム溶液1リツトル当たりのグラム数で示した
Al2O3の生成率は高率に維持される。
実施例 2
下記の組成(重量パーセント)を有するフラン
ス産ボーキサイトを24℃でバイヤー腐食させるこ
とにより、工業的装置中で分解すべき過飽和アル
ミン酸ナトリウム溶液を生成した。
溶解損失 12.02
SiO2 6.5
Al2O3 52.8
Fe2O3 24.0
TiO2 2.6
CaO 1.5
MgO 0.2
有機C 0.38
分解すべき過飽和アルミン酸ナトリウム溶液の
組成は下記の通りであつた。
苛性Na2O 160g/
炭酸Na2O 18g/
Al2O3 176g/
有機C 4g/
上記分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液は、
各々空気式撹拌手段を備える8段階を含む分解ゾ
ーン中に1時間当り500m3の割合で導入された。
分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液の全量
は、出発材の全量と共に分解ゾーンの第1番目の
段階に導入された。
温度は第1番目の分解段階が58℃、最後の段階
が49℃であつた。
3ケ月間の間に、2種類の工業的連続分解試験
が行われた。
試験4は、好ましくは本発明の枠内で請求され
る範囲に該当する乾燥物質濃度を有するAl
(OH)3懸濁液を使用した例を示す。
試験5は、試験4と同じ懸濁液に分解ゾーン内
を循環する懸濁液フラクシヨンの分級を組合わせ
た例を示す。
2種類の試験に於いて、使用された出発材の粒
度は非選択的粒度であつた。
得られた結果を下記の第2表に示す。[Table] As is clear from the above table, the starting material suspension circulating in the decomposition zone (suspension obtained by dispersing the total amount of starting material of non-selective particle size in the total amount of the sodium aluminate solution to be decomposed) The use of high dry matter contents in the liquid) results in circulating aluminum trihydroxide of very coarse particle size. By adding classification it is possible to produce aluminum trihydroxide particles of coarse particle size, while the number of grams per liter of sodium aluminate solution
The production rate of Al 2 O 3 is maintained at a high rate. Example 2 A supersaturated sodium aluminate solution to be decomposed in an industrial apparatus was produced by Bayer corrosion of French bauxite having the following composition (weight percent) at 24°C. Dissolution loss 12.02 SiO 2 6.5 Al 2 O 3 52.8 Fe 2 O 3 24.0 TiO 2 2.6 CaO 1.5 MgO 0.2 Organic C 0.38 The composition of the supersaturated sodium aluminate solution to be decomposed was as follows. Caustic Na 2 O 160g / Na 2 O carbonate 18g / Al 2 O 3 176g / Organic C 4g / The above sodium aluminate solution to be decomposed is as follows:
A rate of 500 m 3 per hour was introduced into a decomposition zone comprising 8 stages each equipped with pneumatic stirring means. The entire amount of sodium aluminate solution to be decomposed was introduced into the first stage of the decomposition zone together with the entire amount of starting material. The temperature was 58°C in the first decomposition stage and 49°C in the last stage. Two types of industrial continuous decomposition tests were carried out over a period of three months. Test 4 preferably consists of Al with a dry matter concentration falling within the range claimed within the framework of the invention.
An example using a (OH) 3 suspension is shown. Test 5 shows an example in which the same suspension as in test 4 is combined with classification of the suspension fraction circulating in the decomposition zone. In both tests, the particle size of the starting material used was a non-selective particle size. The results obtained are shown in Table 2 below.
【表】【table】
【表】
上記表は実施例1で得られた結果を確証してい
る。即ち、分解ゾーンを循環する出発材懸濁液に
高い乾燥物質含有率を使用すると、実施例1の試
験1に比較して非常に粒度の大きい循環三水酸化
アルミニウムが獲得され得る。
また、分級を加えると粗い粒度の三水酸化アル
ミニウム粒子が生成され得る。
更に、アルミン酸ナトリウム溶液1リツトル当
たりのAl2O3のグラム数で換算した生成率は高率
に維持される。
実施例 3
本実施例は、下記の組成(重量パーセント)を
有するジアスポアボーキサイトを260℃でバイヤ
ー腐食させることにより得られた分解すべき過飽
和アルミン酸ナトリウム溶液から、粗粒度のAl
(OH)3粒子を生成する場合を示す。
溶解損失 14.14
SiO2 3.0
Al2O3 56.0
Fe2O3 22.0
TiO2 2.6
CaO 2.1
P2O5 0.06
有機C 0.1
得られた過飽和アルミン酸ナトリウム溶液の組
成は下記の通りであつた。
苛性Na2O 163g/
炭酸Na2O 26g/
Al2O3 177g/
有機C 4g/
上記分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液は、
各々機械的撹拌手段を備える11段階を含む分解ゾ
ーンの第1番目の段階に、1時間当たり800m3の
割合で導入された。
分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液の全量
は、出発材の全量と共に分解ゾーンの第1番目の
段階に導入された。
温度は第1番目の分解段階が58℃、最後の段階
が56℃であつた。
工業的製造装置に於いて3ケ月間1種類の工業
的連続分解試験を行なつた。
前記試験は、本発明に従う方法の好ましい範囲
に該当する乾燥物質濃度を有するAl(OH)3懸濁
液を使用した例を示す。
使用した出発材の粒度は非選択的粒度であつ
た。
得られた結果を下記の第3表に示す。Table The above table confirms the results obtained in Example 1. That is, by using a high dry matter content in the starting material suspension circulating through the cracking zone, a circulating aluminum trihydroxide with a much larger particle size can be obtained compared to Test 1 of Example 1. Also, adding classification may produce coarse-sized aluminum trihydroxide particles. Furthermore, the production rate in terms of grams of Al 2 O 3 per liter of sodium aluminate solution remains high. Example 3 This example shows how coarse-grained Al
(OH) The case where 3 particles are generated is shown. Dissolution loss 14.14 SiO 2 3.0 Al 2 O 3 56.0 Fe 2 O 3 22.0 TiO 2 2.6 CaO 2.1 P 2 O 5 0.06 Organic C 0.1 The composition of the obtained supersaturated sodium aluminate solution was as follows. Caustic Na 2 O 163g / Na 2 O carbonate 26g / Al 2 O 3 177g / Organic C 4g / The above sodium aluminate solution to be decomposed is as follows:
A rate of 800 m 3 per hour was introduced into the first stage of a decomposition zone comprising 11 stages, each equipped with mechanical stirring means. The entire amount of sodium aluminate solution to be decomposed was introduced into the first stage of the decomposition zone together with the entire amount of starting material. The temperature was 58°C in the first decomposition stage and 56°C in the last stage. One type of industrial continuous decomposition test was conducted in an industrial production facility for 3 months. The test shows an example using an Al(OH) 3 suspension with a dry matter concentration that falls within the preferred range of the method according to the invention. The particle size of the starting material used was a non-selective particle size. The results obtained are shown in Table 3 below.
【表】
このように、既述の実施例と同様に、分解ゾー
ン中を循環する過飽和アルミン酸ナトリウム溶液
中の乾燥物質濃度の高いAl(OH)3懸濁液を使用
すると、アルミン酸ナトリウム溶液1リツトル当
たりのAl2O3のグラム数で換算した時高い生成率
を保ちながら粗粒度の三水酸化アルミニウムを生
成することができる。
実施例 4
下記の組成(重量パーセント)を有するアフリ
カ産ボーキサイトとフランス産ボーキサイトとの
等重量混合物を245℃でバイヤー腐食させること
により、過飽和アルミン酸ナトリウム溶液が生成
された。[Table] Thus, similar to the previously described examples, when using a suspension of Al(OH) 3 with a high concentration of dry matter in a supersaturated sodium aluminate solution circulating in the decomposition zone, the sodium aluminate solution Coarse-grained aluminum trihydroxide can be produced while maintaining a high production rate in terms of grams of Al 2 O 3 per liter. Example 4 A supersaturated sodium aluminate solution was produced by Bayer corrosion of an equal weight mixture of African bauxite and French bauxite having the following composition (weight percent) at 245°C.
【表】【table】
【表】
分解すべき過飽和アルミン酸ナトリウム溶液の
組成は下記の通りであつた。
苛性Na2O 155g/
炭酸Na2O 21g/
Al2O3 178g/
有機C 14g/
上記分解すべきアルミン酸ナトリウム溶液は、
各々機械的撹拌手段を備える8段階を含む分解ゾ
ーン中に1時間当たり200m3の割合で導入された。
3ケ月間工業的製造装置中で、前記溶液につい
て3種類の連続分解試験が行われた。
試験7に於いて、分解すべきアルミン酸ナトリ
ウム溶液の全量は出発材の全量と共に第1番目の
分解段階に導入された。
温度は、第1番目の段階が60℃、第2番目の段
階が59℃、最後の段階が50℃であつた。
試験8では、温度75℃の分解すべきアルミン酸
ナトリウム溶液100m3/時と10重量%の出発材と
が第1番目の分解段階に導入された。次に、温度
50℃の前記溶液100m3/時と90重量%の出発材と
が第2番目の分解段階に導入され、前記第2番目
の段階には更に第1番目の段階のオーバーフロー
が加えられた。
温度は第1番目の段階が72℃、第2番目の段階
が60℃、最後の段階が51℃であつた。
更に試験9では、試験8と同様の実験条件を使
用したばかりでなく、更に第7番目の段階から出
るAl(OH)3懸濁液の20容量%に対して分級処理
を行い、粒状フラクシヨンをAl(OH)3の生成に
充て、他方残りのフラクシヨンを分解ゾーンの最
後の段階で再使用した。
得られた結果を下記の第4表に示す。[Table] The composition of the supersaturated sodium aluminate solution to be decomposed was as follows. Caustic Na 2 O 155g / Na 2 O carbonate 21g / Al 2 O 3 178g / Organic C 14g / The above sodium aluminate solution to be decomposed is as follows:
A rate of 200 m 3 per hour was introduced into a decomposition zone comprising 8 stages each equipped with mechanical stirring means. Three consecutive decomposition tests were carried out on the solution in an industrial production facility for a period of three months. In test 7, the entire amount of sodium aluminate solution to be decomposed was introduced into the first decomposition stage along with the entire amount of starting material. The temperature was 60°C in the first stage, 59°C in the second stage and 50°C in the last stage. In test 8, 100 m 3 /h of sodium aluminate solution to be decomposed at a temperature of 75° C. and 10% by weight of starting material were introduced into the first decomposition stage. Then the temperature
100 m 3 /h of this solution at 50° C. and 90% by weight of starting material were introduced into the second decomposition stage, to which the overflow of the first stage was also added. The temperature was 72°C in the first stage, 60°C in the second stage, and 51°C in the last stage. Furthermore, in Test 9, not only the same experimental conditions as Test 8 were used, but also 20% by volume of the Al(OH) 3 suspension from the seventh stage was subjected to a classification treatment to remove the particulate fraction. It was used to generate Al(OH) 3 while the remaining fraction was reused in the last stage of the cracking zone. The results obtained are shown in Table 4 below.
【表】
従つて、分解ゾーン中で乾燥物質濃度の高い
Al(OH)3懸濁液を使用すると共に、既述のデー
タに従つて2個の段階でアルミン酸ナトリウム溶
液と出発材とのフラクシヨンを同時に導入するこ
とにより高い生成率でありながら試験8及び9に
示すように粗粒度の粒度の三水酸化アルミニウム
を生成し得ることが立証され得る。[Table] Therefore, the concentration of dry matter in the decomposition zone is high.
Test 8 and It can be demonstrated that aluminum trihydroxide of coarse particle size can be produced as shown in Figure 9.
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