JPH05193931A - Production of aluminum hydroxide from alumina-containing ore - Google Patents
Production of aluminum hydroxide from alumina-containing oreInfo
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- JPH05193931A JPH05193931A JP4290038A JP29003892A JPH05193931A JP H05193931 A JPH05193931 A JP H05193931A JP 4290038 A JP4290038 A JP 4290038A JP 29003892 A JP29003892 A JP 29003892A JP H05193931 A JPH05193931 A JP H05193931A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アルミナ含有鉱石から
の水酸化アルミニウムの製造方法に関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing aluminum hydroxide from an alumina-containing ore.
【0002】さらに詳細には、アルミナ含有鉱石(以
下、ボーキサイトと称する)をアルカリで溶解して得た
アルミン酸ソーダ溶液を加水分解して水酸化アルミニウ
ムを析出させる、所謂バイヤー法による水酸化アルミニ
ウムの製造方法により、原料アルミナ含有鉱石として可
溶性シリカ含有量の多い低品位ボーキサイトの使用に於
いても、アルカリ損失量が少なく、アルミナ収量が高
く、シリカ汚染が少なく、且つエネルギー原単位も低
く、経済的に水酸化アルミニウムを収得し得る水酸化ア
ルミニウムの製造方法に関するものである。[0002] More specifically, aluminum hydroxide ores (hereinafter referred to as bauxite) are dissolved in an alkali to hydrolyze a sodium aluminate solution to precipitate aluminum hydroxide, so as to precipitate aluminum hydroxide. Depending on the production method, even when using low-grade bauxite with a high content of soluble silica as the raw material alumina-containing ore, the amount of alkali loss is low, the yield of alumina is high, the amount of silica pollution is low, and the energy consumption rate is low, making it economical. The present invention relates to a method for producing aluminum hydroxide capable of obtaining aluminum hydroxide.
【0003】[0003]
【従来の技術】ボーキサイトからの水酸化アルミニウム
の製造に最も普通に用いられる方法はバイヤー法であ
る。この方法は、ボーキサイトを苛性ソーダ或いは苛性
ソーダと炭酸ソーダとの混合液のようなアルカリ水溶液
で処理してスラリー状とし、ボーキサイト中のアルミナ
分をアルミン酸ソーダとして抽出し(抽出工程)、その
後該スラリーから酸化鉄、珪酸塩、酸化チタンなどの不
溶解残渣を分離し(赤泥分離工程)、不溶解残渣を分離
した後の清澄アルミン酸ソーダ溶液に種子として水酸化
アルミニウムを添加し、通常50〜70℃の温度で水酸
化アルミニウムを析出させ、析出水酸化アルミニウムを
アルミン酸ソーダ溶液から分離し(析出工程)、分離し
た析出水酸化アルミニウムの一部を種子として循環使用
し、残余の水酸化アルミニウムを製品として取出し、他
方、分離後のアルミン酸ソーダ溶液(以下分解液と称
す)はそのまま、または濃縮した後ボーキサイトの溶解
工程へ循環使用する工程より構成されている。The most commonly used method for producing aluminum hydroxide from bauxite is the Bayer process. In this method, bauxite is treated with an alkaline aqueous solution such as caustic soda or a mixed solution of caustic soda and sodium carbonate to form a slurry, and the alumina content in the bauxite is extracted as sodium aluminate (extraction step), and then the slurry is extracted from the slurry. Insoluble residues such as iron oxide, silicate, and titanium oxide are separated (red mud separation step), and aluminum hydroxide is added as seeds to the clear sodium aluminate solution after separating the insoluble residues. Precipitate aluminum hydroxide at a temperature of ℃, separate the precipitated aluminum hydroxide from the sodium aluminate solution (precipitation step), circulate and use a part of the separated precipitated aluminum hydroxide as seeds, and remove the remaining aluminum hydroxide. On the other hand, the sodium aluminate solution after separation (hereinafter referred to as the decomposition solution) is used as it is, or It is formed of a step of recycling the dissolution step of the bauxite after the condensation.
【0004】通常ボーキサイト中には採鉱地の違いによ
り差はあるもののアルカリ可溶性シリカ(以下、反応性
シリカ又はR−SiO2 と称する)を含有している。こ
のため上記抽出工程においては、ボーキサイト中のアル
ミナ分の抽出と同時にボーキサイト中に含まれる反応性
シリカも溶出する。この液中に溶出した反応性シリカを
含む抽出液(アルミン酸ソーダ溶液)を析出工程でその
まま水酸化アルミニウムを得るために析出処理を行う場
合には、水酸化アルミニウムとともに液中のシリカも分
解沈澱し水酸化アルミニウムの品質の低下を招く。それ
ゆえ抽出液中の反応性シリカは析出工程に送る前にアル
ミナ及びアルカリ溶液の一部と反応させて、アルカリ不
溶のソーダライトあるいはゼオライトとして析出させ
(脱硅工程)、続く赤泥分離工程で酸化鉄、酸化チタン
等の他の不溶性物質とともに分離し廃棄している。従
来、最も一般的には抽出工程での滞留時間を30分〜6
時間と比較的長くし、該工程で十分な反応性シリカの溶
出と、この溶出した反応性シリカの脱珪生成物への転化
並びに析出を行わせている。しかしながら、該方法は、
上記した如く抽出液中の可溶性シリカを多量のアルミナ
とアルカリを用いて脱硅生成物として除去するため経済
的でない。Usually, bauxite contains alkali-soluble silica (hereinafter referred to as reactive silica or R-SiO 2 ), although it varies depending on the mining site. Therefore, in the above extraction step, the reactive silica contained in the bauxite is eluted at the same time when the alumina content in the bauxite is extracted. When the extract containing the reactive silica eluted in this solution (sodium aluminate solution) is subjected to a precipitation treatment in order to obtain aluminum hydroxide as it is, the silica in the solution is decomposed and precipitated together with the aluminum hydroxide. However, the quality of aluminum hydroxide is deteriorated. Therefore, the reactive silica in the extract is reacted with alumina and a part of the alkaline solution before being sent to the precipitation step, to be precipitated as alkali-insoluble sodalite or zeolite (desulfurization step), and in the subsequent red mud separation step. Separated and discarded along with other insoluble substances such as iron oxide and titanium oxide. Conventionally, most commonly, the residence time in the extraction process is 30 minutes to 6 minutes.
The time is relatively long, and sufficient elution of reactive silica and conversion and precipitation of the eluted reactive silica into a desiliconized product are performed in this step. However, the method
As described above, the soluble silica in the extract is removed as a desulfurized product using a large amount of alumina and alkali, which is not economical.
【0005】このボーキサイト中の反応性シリカに起因
するアルカリ損失の低減法として、ボーキサイト中のア
ルミナと反応性シリカの苛性アルカリ液又はアルミン酸
ソーダ溶液への溶解速度差を利用してアルミナ分を選択
的に溶解させることによって反応性シリカの含有量の多
いボーキサイトを利用し得るようにした方法(特公昭37
-8257 号公報)、アルミナ分は充分に溶解させるが、反
応性シリカの溶出を抑えて抽出残渣を合成有機高分子凝
集剤を用いて分離する方法(特公昭48-37678公報)、管
型反応器によってアルミナ分を抽出し、抽出後直ちに抽
出液、溶解残渣の混合液をフラッシュ冷却し、溶解残渣
を分離除去し、抽出液は脱硅処理した後、水酸化アルミ
ニウムを析出させる方法(特開昭62-230613 公報)等が
知られている。As a method of reducing the alkali loss due to the reactive silica in the bauxite, the alumina content is selected by utilizing the difference in the dissolution rate of the alumina in the bauxite and the reactive silica in the caustic alkali solution or sodium aluminate solution. Method to make it possible to utilize bauxite having a high content of reactive silica by dissolving it physically (Japanese Patent Publication No.
No. -8257), a method in which the alumina content is sufficiently dissolved, but the elution of reactive silica is suppressed and the extraction residue is separated using a synthetic organic polymer flocculant (JP-B-48-37678), tubular reaction A method of extracting alumina by a vessel, immediately after extraction, a mixed solution of an extract and a dissolution residue is flash-cooled, the dissolution residue is separated and removed, and the extraction solution is subjected to a silica treatment and then aluminum hydroxide is deposited. 62-230613) and the like are known.
【0006】[0006]
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公
昭37-8257 号はボーキサイトとして反応性シリカ含有量
の多いものと通常含有量のものの2種類を併用し、かつ
抽出も別々の条件で行うため、これを通常の反応性シリ
カ含有量のボーキサイトや反応性シリカ含有量の高いボ
ーキサイトを各々単独で用いる場合には適用できない。However, since Japanese Patent Publication No. 37-8257 uses two types of bauxite, one having a high reactive silica content and the other having a normal content, the extraction is carried out under different conditions. However, this cannot be applied when bauxite having a normal reactive silica content or bauxite having a high reactive silica content is used alone.
【0007】特公昭48-37678号は、抽出残渣の高速分離
という意味からは優れた発明であるが、アルミナの抽出
に際し、いかに効率よく反応性シリカの溶出を抑制する
かについては詳述されておらず、加えてアルミナ収量の
低下抑制を意図したプロセスは開示されていない。[0007] Japanese Patent Publication No. 48-37678 is an excellent invention in terms of high-speed separation of extraction residue, but details of how to efficiently suppress elution of reactive silica during extraction of alumina are described in detail. In addition, a process intended to suppress the decrease in alumina yield is not disclosed.
【0008】また、特開昭62-230613 号は抽出後直ちに
抽出液、抽出残渣の混合液をフラッシュ冷却してボーキ
サイトからアルカリ溶液中への可溶性シリカの溶出を抑
え、溶解残渣を分離除去し、次いで抽出液を脱硅処理す
る方法であるが、この方法に於いて加熱は混合ヘッダー
や管状反応器に生蒸気を直接吹き込む方法が記載されて
いるが、この場合には系内の水バランスをとるために、
別途大きな蒸発装置を設置する必要が生じるとともに経
済的でなく、また混合ヘッダーで回収蒸気及び生蒸気を
用いて循環分解液等のアルカリ水溶液とボーキサイトよ
りなる混合スラリーを抽出温度まで加熱する場合には、
抽出温度に至る予熱過程においてもR−SiO2 の溶出
が生起するためR−SiO2 の溶出抑制が十分ではな
い。また脱硅処理はフラッシュ冷却後80〜110℃の
低温で行なわれるため、反応速度が遅く、製品水酸化ア
ルミニウムのシリカ汚染を回避するためには非常に大き
な脱硅処理装置を設置する必要があるなどの問題点があ
る。さらには脱硅工程において所望濃度までシリカ含有
量を低下させるべく長時間保持する場合には抽出液中の
アルミナ分が水酸化アルミニウムとして同時に析出する
ため、ボーキサイト中よりのアルミナの抽出率は高いも
のの工程全体としてはアルミナ収量が低下するとの不都
合を生起する。Further, JP-A-62-230613 discloses that a mixed liquid of an extract and an extraction residue is flash-cooled immediately after extraction to suppress the elution of soluble silica from bauxite into an alkaline solution, and the dissolved residue is separated and removed. Next, it is a method of removing the extracted silica, and in this method, heating is described as a method in which live steam is directly blown into a mixing header or a tubular reactor, but in this case, the water balance in the system is To take
When it is necessary to install a large evaporator separately, it is not economical, and when heating the mixed slurry of alkaline aqueous solution such as circulating decomposition solution and bauxite to the extraction temperature by using recovered steam and live steam in the mixing header. ,
R-SiO 2 elution suppression is not sufficient for elution of the R-SiO 2 is also generated preheating process leading to the extraction temperature. Moreover, since the silica removal treatment is performed at a low temperature of 80 to 110 ° C. after flash cooling, the reaction rate is slow, and it is necessary to install a very large silica removal treatment device in order to avoid silica contamination of the product aluminum hydroxide. There are problems such as. Furthermore, when the silica content is held for a long time to reduce the silica content to a desired concentration in the silica removal step, the alumina content in the extract is simultaneously precipitated as aluminum hydroxide, so the extraction rate of alumina is higher than that in bauxite. The whole process causes the disadvantage that the yield of alumina is reduced.
【0009】かかる事情下に鑑み、本発明者等は、エネ
ルギー原単位を悪化せしめることなく、苛性ソーダ損失
量を減少させ、アルミナの収量の低下を減少せしめ、か
つシリカ汚染の少ない水酸化アルミニウムを析出させる
ボーキサイトから水酸化アルミニウムの経済的な製造方
法を見いだすべく鋭意研究した結果本発明を完成するに
至った。In view of such circumstances, the present inventors have reduced the amount of caustic soda lost, reduced the yield of alumina, and deposited aluminum hydroxide with less silica contamination without deteriorating the energy consumption rate. The present invention has been completed as a result of intensive research to find an economical method for producing aluminum hydroxide from bauxite.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、アル
ミナ含有鉱石からアルカリ水溶液によりアルミナを抽出
する水酸化アルミニウムの製造方法に於いて、少量のア
ルカリ溶液を用いてスラリー化した高濃度アルミナ含有
鉱石スラリーと、該スラリーと混合後のスラリー温度が
アルミナの抽出温度以上になる如く予熱したアルカリ水
溶液を同時に、或いは混合後、管状反応器よりなる抽出
装置内に仕込み、温度120℃〜160℃、10分以内
の抽出条件でアルミナ含有鉱石からアルミナを抽出後、
直ちに抽出液より溶解残渣を分離除去し、次いで該抽出
液を脱硅処理した後、脱硅生成物分離後の抽出液に種子
水酸化アルミニウムを添加し水酸化アルミニウムを析出
させることを特徴とするアルミナ含有鉱石からの水酸化
アルミニウムの製造方法を提供するにある。Means for Solving the Problems That is, the present invention relates to a method for producing aluminum hydroxide in which alumina is extracted from an alumina-containing ore with an alkaline aqueous solution, and a high-concentration alumina-containing ore slurried with a small amount of alkaline solution is used. The slurry and an aqueous alkaline solution preheated so that the temperature of the slurry after mixing with the slurry is equal to or higher than the extraction temperature of alumina are mixed with each other or after mixing, and the mixture is charged into an extracting device including a tubular reactor at a temperature of 120 ° C to 160 ° C. After extracting alumina from the alumina-containing ore under extraction conditions within minutes,
The dissolution residue is immediately separated and removed from the extract, and then the extract is subjected to a silica removal treatment, and seed aluminum hydroxide is added to the extract after the removal of the silica removal product to precipitate aluminum hydroxide. A method for producing aluminum hydroxide from an alumina-containing ore is provided.
【0011】以下、本発明方法をさらに詳細に説明す
る。本発明方法において、原料として使用するアルミナ
含有鉱石は、含有するアルミナの結晶形態がアルミナ3
水和物を主体(通常、アルミナ3水和物の含有量が鉱石
中の含有アルミナに対し約50重量%以上、好ましくは
約70重量%以上)とし、かつ反応性シリカを含有する
ボーキサイト、ラテライト鉱等が挙げられる。反応性シ
リカの含有量は特に制限されるものではないが、通常鉱
石に対し約0.5重量%〜約15重量%、普通には約
0.5重量%〜約10重量%であり、反応性シリカの含
有量の多いボーキサイトを原料とする場合、本発明方法
は特に経済性を発揮する。The method of the present invention will be described in more detail below. In the method of the present invention, the ore-containing ore used as a raw material has a crystal form of alumina of alumina 3
Bauxite or laterite mainly composed of hydrate (usually, the content of alumina trihydrate is about 50% by weight or more, preferably about 70% by weight or more based on the alumina contained in the ore) and containing reactive silica. Ore and the like. Although the content of the reactive silica is not particularly limited, it is usually about 0.5% by weight to about 15% by weight, usually about 0.5% by weight to about 10% by weight, based on the ore. The method of the present invention is particularly economical when using bauxite having a high content of volatile silica as a raw material.
【0012】本発明の実施に際し、原料ボーキサイトは
そのまま、または粗砕した後、スラリー化溶液を用いて
スラリー状となし、そのまま、または湿式粉砕した後、
必要に応じて予熱装置に送られる。In carrying out the present invention, the raw material bauxite is used as it is or after being roughly crushed, and then made into a slurry using a slurrying solution, as it is, or after wet crushing,
If necessary, it is sent to a preheater.
【0013】予熱装置に送られる原料ボーキサイトの粒
径は、アルミナと反応性シリカの溶解速度差を大きくす
るためには、細かいほど有利であるが、抽出液と溶解残
渣の分離工程では一般に粒径が大きくなるほど分離が容
易となるので、通常10メッシュ以下、好ましくは60
メッシュ以下で使用される。The particle size of the raw material bauxite sent to the preheater is preferably as small as possible in order to increase the difference in dissolution rate between alumina and reactive silica. Since the larger the value, the easier the separation, it is usually 10 mesh or less, preferably 60 mesh or less.
Used below mesh.
【0014】予熱時に於けるボーキサイトのスラリー化
溶液は、ボーキサイトを輸送可能なスラリーとする量で
あればよく、ボーキサイトの種類、粒径等によって変わ
るが、一般にはスラリーの固形分濃度が約20重量%以
上、好適には30〜65重量%となるように調整され
る。The bauxite slurry solution at the time of preheating may be any amount that makes the bauxite a slurry that can be transported. It depends on the type and particle size of the bauxite, but generally the solid content concentration of the slurry is about 20% by weight. % Or more, preferably 30 to 65% by weight.
【0015】スラリー化に用いる溶液としては、特に限
定されるものではないが、分解液或いはこれを濃縮した
溶液(循環分解液と称す)、または、溶解残渣洗浄液や
析出水酸化アルミニウムの洗浄液等、バイヤー工程内を
循環使用される溶液が使用可能であり、特に溶解残渣洗
浄液は循環分解液に比べてNa2 O濃度が低く、かつ少
量ではあるが溶解残渣の洗浄過程において反応性シリカ
が溶出混入しているため、ボーキサイトスラリーの予熱
の間の反応性シリカの溶出を抑制でき、同時に溶解残渣
洗浄液に含まれていた反応性シリカを後につづく脱硅工
程で脱硅処理できるので好ましく用いられる。The solution used for forming the slurry is not particularly limited, but may be a decomposition solution or a concentrated solution thereof (referred to as a circulation decomposition solution), a dissolution residue cleaning solution or a precipitation aluminum hydroxide cleaning solution. It is possible to use a solution that is circulated in the buyer process. Particularly, the solution for cleaning the dissolution residue has a lower concentration of Na 2 O than the solution for circulating decomposition, and although it is a small amount, reactive silica is eluted and mixed in during the process of cleaning the dissolution residue. Therefore, elution of the reactive silica during the preheating of the bauxite slurry can be suppressed, and at the same time, the reactive silica contained in the dissolution residue cleaning liquid can be subjected to a silica removal treatment in a subsequent silica removal step, which is preferably used.
【0016】ボーキサイトスラリーの予熱される温度
は、ボーキサイトの種類、スラリー溶液のNa2 O濃
度、スラリー予熱装置の形式などに依存するが、その上
限は約120℃、好ましくは約110℃に設定される。
予熱温度が約120℃を越えるとボーキサイトスラリー
の予熱の間に反応性シリカの溶出がおこり好ましくな
い。ボーキサイトスラリーの予熱の間にも反応性シリカ
の溶出は進行するのでこの予熱に要する時間は10分以
内、好ましくは5分以内に設定される。ボーキサイトス
ラリーの予熱は必ずしも必要ではないが、抽出後スラリ
ーから熱回収し熱の有効利用を行う場合には約70℃以
上、より好ましくは約80℃以上に予熱することが好ま
しい。The temperature at which the bauxite slurry is preheated depends on the type of bauxite, the concentration of Na 2 O in the slurry solution, the type of slurry preheating device, etc., but the upper limit is set to about 120 ° C., preferably about 110 ° C. It
If the preheating temperature exceeds about 120 ° C, the reactive silica is eluted during the preheating of the bauxite slurry, which is not preferable. Since the elution of the reactive silica proceeds even during the preheating of the bauxite slurry, the time required for this preheating is set within 10 minutes, preferably within 5 minutes. Preheating of the bauxite slurry is not always necessary, but it is preferable to preheat to about 70 ° C or higher, more preferably about 80 ° C or higher when heat is recovered from the slurry after extraction and the heat is effectively utilized.
【0017】ボーキサイトスラリーの予熱装置として
は、一般に二重管型熱交換器、多管式熱交換器等の逆混
合が少なく短時間に予熱できる装置を用いる。As a preheating device for the bauxite slurry, a device such as a double-tube heat exchanger or a multi-tube heat exchanger which can preheat in a short time with little backmixing is generally used.
【0018】また、本発明方法の実施にあたり、予熱後
のボーキサイトスラリーと混合するもう一方のアルカリ
水溶液は、特に制限されるものではないが循環分解液を
主体とし、他に工程内で発生するアルカリ含有溶液がそ
のまま、或いは濃縮後使用される。In carrying out the method of the present invention, the other alkaline aqueous solution to be mixed with the preheated bauxite slurry is not particularly limited, but is mainly composed of the circulating decomposition solution, and the other alkaline solution generated in the process. The containing solution is used as it is or after being concentrated.
【0019】これらアルカリ水溶液は公知の方法、すな
わち回収蒸気及び生蒸気によってボーキサイトスラリー
流との混合後の温度が抽出温度に達するように、一般的
には150℃〜170℃に間接的に予熱される。アルカ
リ水溶液の予熱装置としては、一般に二重管型熱交換
器、多管式熱交換器、スパイラル型熱交換器等の間接加
熱型熱交換器が用いられる。These alkaline aqueous solutions are generally preheated to 150 ° C. to 170 ° C., in a known manner, so that the temperature after mixing with the bauxite slurry stream reaches the extraction temperature by means of recovered steam and live steam. It As a preheating device for the alkaline aqueous solution, an indirect heating type heat exchanger such as a double tube type heat exchanger, a multi-tube type heat exchanger, a spiral type heat exchanger is generally used.
【0020】予熱後のボーキサイトスラリーと予熱後の
アルカリ水溶液は各々別々に、または混合した後、抽出
装置に送られる。予熱後のボーキサイトスラリーと予熱
後のアルカリ水溶液の混合比率はボーキサイトの種類、
ボーキサイトスラリーの固体濃度、分解液の組成などに
よって決まるが、抽出装置出口の液組成がモル比(Na
2 O/Al2 O3 )1.30〜1.60、好ましくは
1.35〜1.50になるように調整される。本発明に
於いては抽出装置入口で混合されたスラリー温度は目的
とする抽出温度に達する。より高温での抽出を望む場合
には抽出装置に供給する直前の予熱後のアルカリ水溶液
に、或いは抽出装置に供給する直前にボーキサイトスラ
リーと予熱後のアルカリ水溶液を混合し該混合スラリー
を抽出装置に導入する方法にあっては該混合スラリー
に、一部生蒸気を直接吹き込み加熱してもよい。The bauxite slurry after preheating and the alkaline aqueous solution after preheating are fed to the extraction device separately or after mixing. The mixing ratio of bauxite slurry after preheating and alkaline aqueous solution after preheating is the type of bauxite,
Although it depends on the solid concentration of the bauxite slurry and the composition of the decomposed solution, the liquid composition at the outlet of the extraction device has a molar ratio (Na
2 O / Al 2 O 3 ) 1.30 to 1.60, preferably 1.35 to 1.50. In the present invention, the temperature of the slurry mixed at the inlet of the extractor reaches the target extraction temperature. When extraction at a higher temperature is desired, the preheated alkaline aqueous solution immediately before being supplied to the extraction device, or the bauxite slurry and the preheated alkaline aqueous solution immediately before being supplied to the extraction device are mixed to the extraction device. In the introduction method, a part of live steam may be directly blown into the mixed slurry for heating.
【0021】ボーキサイト中のアルミナと反応性シリカ
のアルカリ水溶液に対する溶解速度及び脱硅生成物の生
成速度に時間的差があることは特公昭37−8257号
公報、或いは特開昭62−230613号公報等にも記
載の如くよく知られている。しかしてボーキサイト中の
アルミナ及び反応性シリカの溶出速度を更に詳細に検討
したところ、溶解反応速度は各成分について一次反応で
あるとでき、反応速度定数は第3図に示すように、アル
ミナの方が反応性シリカよりも勾配が高いこと、即ちボ
ーキサイト中アルミナの結晶形態がアルミナ三水和物
(ギブサイト)であるものは、該アルミナ三水和物の溶
出は反応性シリカの溶出に比較し非常に速くNa2 O濃
度、温度で決まる溶解平衡に達し、一定のNa2 O濃度
では温度依存性が大きいので、ボーキサイト中のアルミ
ナを十分に溶解させ、反応性シリカの溶出を抑えるアル
ミナの抽出方法としては、従来行われているような粉砕
後の高濃度アルミナ含有鉱石スラリーに抽出用のアルカ
リ水溶液を混合し、該混合スラリーを加熱しながら析出
温度迄昇温する方式よりも、反応器入口に於いてボーキ
サイトスラリーとアルカリ水溶液を別個に予熱しておき
混合によって瞬時にアルミナの溶解に必要な温度に昇温
する方式が理想的であることを見出した。The fact that there is a time difference in the dissolution rate of alumina and reactive silica in bauxite in an aqueous alkali solution and the production rate of desiliconized products is found in JP-B-37-8257 or JP-A-62-230613. It is well known as described in the above. However, when the elution rates of alumina and reactive silica in bauxite were examined in more detail, it was found that the dissolution reaction rate was a first-order reaction for each component, and the reaction rate constant was that of alumina as shown in FIG. Has a higher gradient than that of reactive silica, that is, when the crystalline form of alumina in bauxite is alumina trihydrate (gibbsite), the elution of alumina trihydrate is much higher than that of reactive silica. Since the dissolution equilibrium determined by the Na 2 O concentration and temperature is reached very quickly, and the temperature dependence is large at a fixed Na 2 O concentration, the alumina in bauxite is sufficiently dissolved and the elution of reactive silica is suppressed. As a conventional method, an alkaline aqueous solution for extraction is mixed with a high-concentration alumina-containing ore slurry after crushing as is conventionally done, and the mixed slurry is heated. It is ideal that the bauxite slurry and alkaline aqueous solution are preheated separately at the reactor inlet and the temperature is instantly raised to the temperature required for dissolution of alumina by mixing, rather than the method of raising the temperature to the precipitation temperature. Found.
【0022】本発明者らは上記条件を満たす方法を鋭意
検討した結果、ボーキサイトスラリー及びアルカリ水溶
液を各々間接加熱形式の予熱装置で予熱し、予熱後のス
ラリーと予熱後のアルカリ水溶液とを混合し、抽出装置
に仕込む、所謂二流体方式を用い、かつ二流体方式での
ボーキサイトスラリーの予熱温度は反応性シリカの溶出
が可能な限りおこらないように低く、しかし熱回収は一
部達成出来る程度に高く設定するとともに、シリカの溶
出の心配のないアルカリ水溶液の予熱温度は予熱後の二
流体を混合した時直ちにアルミナの抽出温度に達するよ
うに高く条件設定することにより本発明を完成するに至
った。勿論、アルカリ水溶液を十分高温になし得る場合
にはボーキサイトスラリーは未加熱であってもよい。As a result of earnest studies on the method satisfying the above conditions, the present inventors preheated the bauxite slurry and the alkaline aqueous solution with an indirect heating type preheating device, and mixed the preheated slurry with the preheated alkaline aqueous solution. The so-called two-fluid system is used, and the preheating temperature of the bauxite slurry in the two-fluid system is low so that the reactive silica is not eluted as much as possible, but the heat recovery is partially achieved. The present invention has been completed by setting the temperature so high that the preheating temperature of the alkaline aqueous solution that does not cause the elution of silica is set high so as to reach the extraction temperature of alumina immediately after mixing the two fluids after preheating. .. Of course, the bauxite slurry may be unheated if the alkaline aqueous solution can be heated to a sufficiently high temperature.
【0023】アルミナの抽出装置としては、逆混合の少
ない管型反応器が断熱的に用いられる。この反応器の形
状は、特に限定されるものではなく、例えば予熱後のボ
ーキサイトスラリーと予熱後のアルカリ水溶液よりなる
二流体を混合し、該ボーキサイト中よりアルミナを抽出
し得るのであれば、次の分離工程までスラリーを移送す
るための導管を保温して反応器として機能させることも
出来る。As a device for extracting alumina, a tubular reactor with less backmixing is used adiabatically. The shape of this reactor is not particularly limited, and for example, if two fluids consisting of preheated bauxite slurry and preheated alkaline aqueous solution are mixed and alumina can be extracted from the bauxite, the following The conduit for transferring the slurry to the separation step can be kept warm to function as a reactor.
【0024】該抽出装置は特に外部よりの加熱機能を有
する必要はなく、抽出装置入口でのスラリー温度を最も
高くし、以降は装置を保温するのみで熱を供給しない、
所謂断熱的に反応を生起することが推奨される。これは
アルミナとシリカのアルカリ溶液に対する溶解速度が異
なることを巧みに利用するもので、同一抽出時間でかつ
同一熱量を付与する場合には、加熱機能により常にスラ
リー温度を一定に保持するよりも抽出装置入口を高温に
し抽出装置入口より出口にかけて温度が低下してゆく方
法を採用する方が、シリカの溶出量を抑制して同一アル
ミナ量を抽出することができるためである。さらに該抽
出装置を特に外部よりの加熱機能を有さないものとする
ことによって管状反応器の使用に於いては大きな問題と
なるスケーリングによる伝熱速度の低下の問題もなく、
また実質的にアルカリ水溶液及びアルカリ含有鉱石スラ
リーの予熱に用いられる機器へのスケーリングも大幅に
低減させるという副次的効果を有する。It is not necessary for the extractor to have a heating function from the outside, the slurry temperature at the inlet of the extractor is the highest, and only the temperature of the slurry is kept and the heat is not supplied thereafter.
It is recommended that the reaction occur so-called adiabatically. This skillfully utilizes the fact that the dissolution rates of alumina and silica in alkaline solutions are different.When applying the same amount of heat for the same extraction time, it is necessary to keep the slurry temperature constant by the heating function. This is because it is possible to suppress the elution amount of silica and extract the same amount of alumina by adopting a method in which the temperature at the inlet of the apparatus is increased and the temperature is decreased from the inlet of the extraction apparatus to the outlet. Furthermore, by making the extraction device not particularly have a heating function from the outside, there is no problem of reduction of heat transfer rate due to scaling, which is a big problem in the use of a tubular reactor,
It also has a secondary effect of substantially reducing the scaling to the equipment used for preheating the alkaline aqueous solution and the alkali-containing ore slurry.
【0025】抽出に必要な温度と時間は、ボーキサイト
の種類、粒径、アルカリ水溶液のNa2 O濃度、Al2
O3 濃度、仕込みモル比などによって異なり、ボーキサ
イト、苛性ソーダの原単位と単価;装置費用、分離装置
の性能及び脱硅工程性能等より、経済的最適点に設定さ
れるが、一般的に抽出液のNa2 O濃度は約100〜約
160g/l、抽出温度(抽出装置出口温度を言う。)
は、約120℃〜約160℃、抽出時間は10分以内、
好ましくは抽出温度は約125℃〜約150℃、抽出時
間は約5分以内に設定される。この抽出温度、抽出時間
以上ではボーキサイトよりのアルミナの抽出率を高くし
て反応性シリカの溶出を抑制しカ性ソーダ損失量を減少
させる本発明の目的を達成することが困難となる。The temperature and time required for the extraction are as follows: the type of bauxite, the particle size, the Na 2 O concentration in the alkaline aqueous solution, the Al 2
Depending on the O 3 concentration and the molar ratio charged, the basic unit and unit price of bauxite and caustic soda; set to the economical optimum point based on the equipment cost, the performance of the separation equipment, the performance of the desilvering process, etc. Has a Na 2 O concentration of about 100 to about 160 g / l and an extraction temperature (extractor outlet temperature).
Is about 120 ° C to about 160 ° C, extraction time is within 10 minutes,
Preferably, the extraction temperature is set to about 125 ° C to about 150 ° C and the extraction time is set to about 5 minutes or less. Above the extraction temperature and the extraction time, it becomes difficult to achieve the object of the present invention to increase the extraction rate of alumina from bauxite to suppress the elution of reactive silica and reduce the caustic soda loss.
【0026】抽出工程に於いてはボーキサイトよりアル
ミナの抽出率は出来る限り高く、かつ反応性シリカの溶
出は出来る限り抑制する条件に設定するが、通常アルミ
ナの抽出率は約70%以上、好ましくは約80%以上、
またシリカの溶出は約70%以下、好ましくは50%以
下になるよう設定すればよい。In the extraction step, the extraction rate of alumina is higher than that of bauxite and the elution of reactive silica is set as low as possible. Usually, the extraction rate of alumina is about 70% or more, preferably About 80% or more,
The elution of silica may be set to about 70% or less, preferably 50% or less.
【0027】アルミナ抽出後のスラリーは、直ちに固液
分離装置に送られ、抽出液(液)と溶解残渣(固)とに
分離される。この固液分離は抽出温度とほぼ等温で実施
される。The slurry after extraction with alumina is immediately sent to a solid-liquid separation device and separated into an extraction liquid (liquid) and a dissolution residue (solid). This solid-liquid separation is carried out at a temperature substantially equal to the extraction temperature.
【0028】本発明方法で用いられる固液分離装置とし
ては、固液、特に溶解残渣の滞留時間が短かく、溶解残
渣に同伴される抽出液量が少なく出来る装置であればよ
く、一般的に高速分離型シックナー、遠心分離器(デカ
ンター)などが用いられる。分離に際しスラリーに公知
の凝集剤、例えばポリアクリル酸系高分子凝集剤を添加
することにより分離を促進することが可能である。該凝
集剤の添加量は公知の添加範囲であればよく、通常溶解
残渣(乾体基準)に対し約0.005重量%−約0.1
重量%の割合で使用される。分離はできる限り短時間で
行うことが必要であり、通常、抽出後約10分以内、好
ましくは約5分以内で実施される。ここで言う分離時間
は分離装置内での溶解残渣の滞留時間である。本方法に
於いては固液分離温度が抽出温度と略等温と高いので、
従来法に比較し固液の高速分離が可能になったものと推
測し得る。分離時間が長くなると残渣中の反応性シリカ
が溶出するので好ましくない。The solid-liquid separation device used in the method of the present invention may be any device as long as it has a short residence time for the solid liquid, particularly the dissolution residue, and can reduce the amount of the extraction liquid entrained in the dissolution residue, A high-speed separation type thickener and a centrifugal separator (decanter) are used. At the time of separation, it is possible to accelerate the separation by adding a known coagulant to the slurry, for example, a polyacrylic acid polymer coagulant. The addition amount of the aggregating agent may be in a known addition range, and is usually about 0.005% by weight to about 0.1% by weight based on the dissolved residue (dry basis).
Used in a percentage by weight. The separation needs to be carried out in the shortest possible time, and is usually carried out within about 10 minutes, preferably within about 5 minutes after extraction. The separation time mentioned here is the residence time of the dissolved residue in the separation device. In this method, the solid-liquid separation temperature is high, which is almost isothermal to the extraction temperature.
It can be inferred that the solid-liquid separation can be performed at high speed as compared with the conventional method. If the separation time becomes long, the reactive silica in the residue will elute, which is not preferable.
【0029】固液分離工程において分離された抽出液
は、そのまま、または必要に応じて間接加熱、又は冷却
された後、次いで脱硅反応槽(脱硅工程)に送られる。
脱硅工程においては、抽出液はそのまま、または必要に
応じて固体硅酸塩物質を主成分とする種子を添加して、
脱硅反応槽へ送られ、抽出液中に溶解したシリカをアル
ミナ及びアルカリ溶液の一部と反応させ、不溶性のソー
ダライトあるいはゼオライト等の硅酸塩物質とする。The extract separated in the solid-liquid separation step is sent as it is or after being indirectly heated or cooled if necessary, and then sent to a silica removal reaction tank (silicon removal step).
In the desiliconization step, the extract is as it is, or if necessary, seeds containing a solid silicate material as a main component are added,
The silica dissolved in the extract is sent to a desulfurization reaction tank, and the silica dissolved in the extract is reacted with alumina and a part of the alkaline solution to form an insoluble silicate substance such as sodalite or zeolite.
【0030】原料ボーキサイト中の反応性シリカの含有
量が多く、抽出液中のシリカ濃度が約10g/l以上の
ときは自然核発生によって脱硅反応は進むが、脱硅時間
を短縮し、かつ生成した脱硅物の固液分離性を改良する
目的よりソーダライトやゼオライトを主成分とする固体
硅酸塩物質からなる種子を添加するのが好ましい。When the content of reactive silica in the raw material bauxite is large and the silica concentration in the extract is about 10 g / l or more, the silica removal reaction proceeds due to spontaneous nucleation, but the silica removal time is shortened, and For the purpose of improving the solid-liquid separation property of the resulting desulfurized product, it is preferable to add seeds made of a solid silicate material containing sodalite or zeolite as a main component.
【0031】脱硅反応槽としては抽出液中より反応性シ
リカを脱硅生成物として析出せしめる滞留時間を与える
ものであれば、特にその形状を制限するものではない
が、好ましくは逆混合の少ない多段型の攪拌機付き反応
槽が使用される。The desiliconization reaction tank is not particularly limited in its shape as long as it gives a residence time for precipitating the reactive silica as a desilvered product from the extract, but preferably there is little backmixing. A multi-stage reactor equipped with a stirrer is used.
【0032】脱硅条件は、フラッシュ蒸発等による抽出
液からの熱回収工程を脱硅処理前後のいずれに於いて実
施するかにより異なるので一義的ではないが、脱硅温度
は約80〜約160℃、処理時間約15分〜約10時
間、好ましくは脱硅温度約115〜約160℃、処理時
間約15分〜約5時間、より好ましくは温度約120℃
〜約140℃、処理時間約0.5時間〜約3時間に設定
される。処理温度が高い程、脱硅速度は速く、また脱硅
処理時に於ける水酸化アルミニウムの析出が少ないが、
処理温度が高い場合は加圧装置となるので経済性を考慮
して脱硅条件を選定すればよい。脱硅処理後の抽出液は
必要に応じ冷却後、脱硅生成物と清澄化されたアルミン
酸ソーダ溶液に固液分離され、該溶液は水酸化アルミニ
ウムの析出工程に送られる。The silica removal conditions are not unique because they differ depending on whether the heat recovery process from the extract by flash evaporation or the like is performed before or after the silica removal treatment, but the silica removal temperature is about 80 to about 160. C, the processing time is about 15 minutes to about 10 hours, preferably the removal temperature is about 115 to about 160 ° C, the processing time is about 15 minutes to about 5 hours, more preferably the temperature is about 120 ° C.
˜140 ° C., and processing time is about 0.5 hour to about 3 hours. The higher the treatment temperature, the faster the silica removal rate, and the less precipitation of aluminum hydroxide during the silica removal treatment,
When the treatment temperature is high, the pressurizing device is used, and therefore, it is sufficient to select the desilvering condition in consideration of economical efficiency. The extract after the silica removal treatment is cooled, if necessary, and then solid-liquid separated into a silica removal product and a clarified sodium aluminate solution, and the solution is sent to a precipitation step of aluminum hydroxide.
【0033】抽出液の冷却にはフラッシュ蒸発や間接型
熱交換器が用いられ、フラッシュ蒸発ではフラッシユし
た蒸気は回収蒸気としてボーキサイトスラリーや循環分
解液の予熱に、また間接型熱交換器も同様にボーキサイ
トスラリーや循環分解液の予熱に用いられる。本発明に
於いて抽出液の冷却は抽出液と溶解残渣の分離後直ち
に、或いは脱硅処理後のいずれで実施してもよい。Flash evaporation or an indirect heat exchanger is used for cooling the extract, and the flashed flash is used as a recovery steam to preheat the bauxite slurry or the circulating decomposition liquid, and also for the indirect heat exchanger. Used for preheating bauxite slurry and circulating decomposition liquid. In the present invention, the cooling of the extraction liquid may be carried out immediately after the separation of the extraction liquid and the dissolution residue or after the silica removal treatment.
【0034】脱硅生成物の抽出液からの分離には、シッ
クナー、遠心分離機、ろ過機などが単独に、または適宜
組み合わせて用いられる。分離された脱硅生成物の一部
を脱硅処理の種子として循環使用する場合には、脱硅工
程へ循環する前に粉砕、篩別、洗浄等の操作により、種
子の活性を回復させることが推奨される。就中、得られ
た脱珪生成物をボールミル等で粉砕し、以下に示す条件
の種子として使用することにより著しく脱珪処理時間を
短縮することが可能である。種子として使用する脱硅生
成物は脱硅温度、抽出液中の可溶性シリカ濃度、脱硅時
間等により一義的ではないが、通常平均粒子径約1μm
〜約30μm、好ましくは約5μm〜約20μm、種子
添加量約5g/l〜約150g/l、好ましくは約20
g/l〜約100g/lの範囲で実施される。For separation of the desiliconized product from the extract, a thickener, a centrifuge, a filter, etc. may be used alone or in appropriate combination. When a part of the separated silica removal product is reused as seeds for silica removal treatment, the activity of the seeds should be restored by operations such as crushing, sieving and washing before recycling to the silica removal process. Is recommended. In particular, the desiliconization treatment time can be significantly shortened by crushing the obtained desiliconization product with a ball mill or the like and using it as seeds under the following conditions. The silica removal product used as seeds is not unique depending on the silica removal temperature, the soluble silica concentration in the extract, the silica removal time, etc., but the average particle size is usually about 1 μm.
To about 30 μm, preferably about 5 μm to about 20 μm, seed loading of about 5 g / l to about 150 g / l, preferably about 20
It is carried out in the range of g / l to about 100 g / l.
【0035】一方、本発明方法において固液分離工程で
分離された溶解残渣は冷却し、溶解残渣に同伴する抽出
液を回収するため洗浄される。溶解残渣の冷却にはフラ
ッシュ蒸発や間接型熱交換器が用いられる。フラッシュ
蒸発ではフラッシュした蒸気は回収蒸気としてボーキサ
イトスラリーや循環分解液の予熱に、また間接熱交換器
も同様にボーキサイトスラリーや循環分解液の予熱に用
いられる。また、溶解残渣の洗浄、脱液に用いる装置は
特に制限されないが、ソーダ含有量の高い溶解残渣の洗
浄には、洗浄時に残渣からのR−SiO2 の溶出を防止
し得る高速シックナー、遠心分離機、ろ過機などが単独
に、または、適宜組み合わせて用いることが出来る。On the other hand, the dissolution residue separated in the solid-liquid separation step in the method of the present invention is cooled and washed to recover the extract liquid accompanying the dissolution residue. Flash evaporation and an indirect heat exchanger are used for cooling the dissolution residue. In the flash evaporation, the flashed vapor is used as a recovered vapor for preheating the bauxite slurry and the circulating decomposition liquid, and the indirect heat exchanger is also used for preheating the bauxite slurry and the circulating decomposition liquid. The apparatus used for washing and deliquoring the dissolution residue is not particularly limited, but for washing the dissolution residue having a high soda content, a high-speed thickener capable of preventing elution of R-SiO 2 from the residue at the time of washing, a centrifugal separation Machines, filters, etc. can be used alone or in appropriate combination.
【0036】以下に本発明を図面によりさらに詳細に説
明するが本発明方法はこれによって制限されるものでは
ない。The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings, but the method of the present invention is not limited thereby.
【0037】図1は本発明方法を実施する場合の一つの
実施形態のフローシートを示すものであり、図2は従来
公知のバイヤー工程の一実施形態を示すフローシートで
ある。図中50はボールミル等よりなるスラリー調製
槽、51〜56は予熱器、57は抽出装置、58は固液
分離装置、59は脱硅反応槽、60〜62は冷却用フラ
ッシュ蒸発缶、63は固液分離装置、64は粉砕機、1
はボーキサイト、2は循環分解液、3〜47はライン
(導管)を示す。FIG. 1 shows a flow sheet of one embodiment for carrying out the method of the present invention, and FIG. 2 is a flow sheet showing one embodiment of a conventionally known buyer process. In the figure, 50 is a slurry preparation tank comprising a ball mill or the like, 51-56 are preheaters, 57 is an extraction device, 58 is a solid-liquid separation device, 59 is a desiliconization reaction tank, 60-62 is a flash flash can for cooling, and 63 is 63. Solid-liquid separator, 64 is a crusher, 1
Indicates bauxite, 2 indicates a circulating decomposition solution, and 3 to 47 indicate lines (conduits).
【0038】図1において、2は循環分解液でありライ
ン3、4に分割供給されている。ボーキサイトはライン
1からボールミル50へ供給され、ライン3より供給さ
れる循環分解液の一部とともにボールミル中で粉砕、混
合され輸送可能なスラリーとなし、次いで該スラリーは
ライン5を経て、通常二重管式熱交換器から成り、熱が
冷却用フラッシュ蒸発缶62及び61からライン31、
30を経て供給されるように構成された予熱器51及び
52において所定温度まで予熱される。In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a circulating decomposition liquid, which is divided and supplied to lines 3 and 4. The bauxite is supplied from the line 1 to the ball mill 50, and is crushed and mixed in the ball mill together with a part of the circulating decomposition liquid supplied from the line 3 to form a transportable slurry. It consists of a tube heat exchanger and heat is transferred from the flash flash evaporators 62 and 61 to the line 31,
It is preheated to a predetermined temperature in preheaters 51 and 52 configured to be supplied via 30.
【0039】ライン4よりの循環分解液の主流はライン
8、9及び10を経て通常多管式熱交換器から成り熱が
冷却用フラッシュ蒸発缶62、61及び60からライン
29、28及び27を経て供給されるように構成された
予熱器53、54及び55において予熱され、さらにラ
イン10を経て通常多管式熱交換器から成り、熱が生蒸
気によってライン26を経て供給されるように構成され
た予熱器56において予熱される。ライン26よりの生
蒸気の一部は分解液中に直接吹込んでもよいが、予熱器
56にて間接加熱形態として使用することが、系内の水
バランスを取り蒸気使用量を削減し蒸発缶規模を小型化
できるので好ましい。予熱器56における予熱温度は特
に制限されないが、抽出装置への導入に際しライン7か
らのボーキサイト含有スラリーとの混合時、所望のアル
ミナの抽出温度になるように予熱される。The main flow of the circulating decomposed liquid from the line 4 is normally composed of a multi-tube heat exchanger via the lines 8, 9 and 10 and the heat is supplied from the cooling flash evaporators 62, 61 and 60 to the lines 29, 28 and 27. Preheated in preheaters 53, 54 and 55 which are adapted to be supplied via a line 10, which is usually a shell-and-tube heat exchanger, configured such that the heat is supplied via line 26 by live steam. It is preheated in the heated preheater 56. A part of the live steam from the line 26 may be directly blown into the decomposition liquid, but using it as an indirect heating mode in the preheater 56 balances the water in the system, reduces the steam usage amount, and reduces the evaporation can. It is preferable because the scale can be reduced. The preheating temperature in the preheater 56 is not particularly limited, but it is preheated to a desired extraction temperature of alumina when mixed with the bauxite-containing slurry from the line 7 when being introduced into the extraction device.
【0040】予熱後のボーキサイトスラリーと予熱後の
分解液は各々ライン7及び11により取出し、混合し、
ライン12をへて抽出装置57に導入される。抽出装置
は逆混合の少ない管型反応器が使用され、抽出温度は一
般に約120℃〜約160℃の範囲である。The bauxite slurry after preheating and the decomposed liquid after preheating were taken out through lines 7 and 11, respectively, and mixed,
It is introduced into the extraction device 57 via line 12. The extraction apparatus uses a tubular reactor with low backmixing, and the extraction temperature is generally in the range of about 120 ° C to about 160 ° C.
【0041】抽出装置57において鉱石中のアルミナ分
をアルミン酸ソーダとして抽出したスラリーはただちに
ライン13により取出され固液分離装置58に導入され
溶解残渣と抽出液に分離し、抽出液中への溶解残渣より
のシリカの溶出を防止する。固液分離装置58に導入さ
れるスラリー中に、ライン13の一部より分離効果を高
める目的で公知の高分子凝集剤が添加される。固液分離
装置58は可能な限り短時間、通常溶解残渣の装置内で
の滞留時間が約10分以内で固液分離ができる装置であ
れば特にその形式は制限されないが、通常高速分離型シ
ックナー、遠心分離機が使用される。The slurry obtained by extracting the alumina content in the ore as sodium aluminate in the extraction device 57 is immediately taken out through the line 13 and introduced into the solid-liquid separation device 58 to be separated into a dissolution residue and an extraction liquid, and dissolved in the extraction liquid. Prevent the elution of silica from the residue. A known polymer flocculant is added to the slurry introduced into the solid-liquid separator 58 for the purpose of enhancing the separation effect from a part of the line 13. The solid-liquid separation device 58 is not particularly limited in its type as long as it is a device capable of performing solid-liquid separation within a time of residence of the dissolved residue within about 10 minutes in the device, but is usually a high-speed separation type thickener. , A centrifuge is used.
【0042】固液分離装置58に導入されたスラリーは
溶解残渣(赤泥)と抽出液に分離され、溶解残渣(赤
泥)はライン15より溶解残渣処理工程に送られ熱回
収、アルカリ回収された後工程外に排出される。 他方
抽出液はライン14を経て脱硅反応槽59に導入し液中
に溶解されたシリカ成分が所望量の脱硅生成物となるま
で保持する。脱硅反応槽59としては一般に攪拌機能を
有するタンクが用いられる。脱硅処理時、反応を促進さ
せる目的でライン25より固体硅酸塩物質を種子として
添加される。種子は市販の固体硅酸塩物質を工程外より
導入し使用することもできるが、一般的には後の工程で
分離された脱硅生成物をそのまま、或いは洗浄、粉砕等
の種子としての活性化処理をした後、循環使用される。
脱硅反応槽59における処理温度は約115℃〜約16
0℃、処理時間は約15分〜約5時間、好ましくは処理
温度約120℃〜約140℃、処理時間は約0.5時間
〜約3時間、種子としての脱硅生成物は平均粒子径約1
μm〜約30μm、添加量約5g/l〜約150g/l
の範囲で実施される。The slurry introduced into the solid-liquid separator 58 is separated into a dissolution residue (red mud) and an extraction liquid, and the dissolution residue (red mud) is sent to a dissolution residue treatment step through a line 15 to recover heat and alkali. After that, it is discharged outside the process. On the other hand, the extract is introduced into the silica removal reaction tank 59 through the line 14 and held until the silica component dissolved in the solution becomes a desired amount of silica removal product. As the desiliconization reaction tank 59, a tank having a stirring function is generally used. At the time of removing silica, a solid silicate substance is added as seeds from a line 25 for the purpose of promoting the reaction. The seed can be used by introducing a commercially available solid silicate substance from outside the process, but generally, the desilica product separated in the subsequent process is used as it is, or as a seed such as washing and crushing. After chemical treatment, it is recycled.
The processing temperature in the desiliconization reaction tank 59 is about 115 ° C to about 16 ° C.
0 ° C., the treatment time is about 15 minutes to about 5 hours, preferably the treatment temperature is about 120 ° C. to about 140 ° C., the treatment time is about 0.5 hours to about 3 hours, and the silica removal product as seeds has an average particle size. About 1
μm to about 30 μm, addition amount about 5 g / l to about 150 g / l
It is carried out in the range of.
【0043】脱珪反応槽59にて抽出液中に溶解された
シリカを脱硅生成物として析出し、抽出液中のシリカ濃
度を所望の濃度まで低下させた脱硅生成物を含有する抽
出液はライン16により導出され、各々ライン17、1
8を通り冷却用フラッシュ蒸発缶60、61、62で冷
却されライン19より脱硅生成物を分離する固液分離装
置63に送られる。冷却用フラッシュ蒸発缶60、61
および62で回収される蒸気は前述したアルカリ水溶液
である循環分解液の主流とボーキサイト含有スラリーの
予熱源として利用される。Extraction liquid containing silica removal product in which silica dissolved in the extraction liquid in the desiliconization reaction tank 59 is precipitated as a silica removal product and the silica concentration in the extraction liquid is reduced to a desired concentration. Are derived by line 16 and are respectively lines 17, 1
It is sent to the solid-liquid separation device 63 which separates the desiliconized product through line 8 after being cooled by the flash flash evaporators 60, 61 and 62 for cooling. Flash evaporator for cooling 60, 61
The vapors recovered in and 62 are used as the main stream of the circulating decomposition solution, which is the above-mentioned alkaline aqueous solution, and the preheat source of the bauxite-containing slurry.
【0044】ライン19より脱硅生成物を分離する固液
分離装置63に送られたスラリーは脱硅生成物と清澄な
抽出液(アルミン酸ソーダ溶液)に分離され、脱硅生成
物はライン21を経てライン23より回収される。この
ようにして得られた脱硅生成物は酸化鉄や酸化チタン等
の不純物含量が少ないのでライン23を経て取出し、触
媒や無機充填材等の既存用途への有効利用が可能であ
る。また脱珪生成物の一部はライン22を経て粉砕機6
4に導入し脱硅反応槽59に用いる所望の種子粒径に粉
砕する。固液分離装置63により分離された清澄な抽出
液はライン20を経て図示していない水酸化アルミニウ
ムの析出工程に送り、種子を添加して水酸化アルミニウ
ムを析出した後析出水酸化アルミニウムを分離し、一方
水酸化アルミニウム分離後の分解液はライン2に循環使
用する工程となっている。The slurry sent from the line 19 to the solid-liquid separation device 63 for separating the desilvered product is separated into the desilvered product and a clear extract (sodium aluminate solution), and the desilvered product is line 21. It is recovered from the line 23 through the. The desiliconized product thus obtained has a small content of impurities such as iron oxide and titanium oxide, and therefore can be taken out through the line 23 and effectively used for existing applications such as catalysts and inorganic fillers. In addition, a part of the desiliconized product passes through the line 22 and the crusher 6
4 and crushed to a desired seed particle size to be used in the desiliconization reaction tank 59. The clear extract separated by the solid-liquid separator 63 is sent through a line 20 to an aluminum hydroxide precipitation step (not shown), seeds are added to precipitate aluminum hydroxide, and then the precipitated aluminum hydroxide is separated. On the other hand, the decomposition liquid after the aluminum hydroxide is separated is used in the line 2 in a circulating manner.
【0045】図2は従来公知のボーキサイトよりアルミ
ナを抽出するバイヤー法の一例であり、図2に於いては
循環分解液はライン2よりスラリー調製槽50に導入さ
れ、ライン1より導入されたボーキサイトを粉砕すると
ともにスラリー化して、ライン32、33及び34を経
て予熱器51、52及び抽出装置57に送られる。予熱
器51、52及び抽出装置57には図1と同様に抽出後
スラリーより冷却用フラッシュ蒸発缶62、61及び6
0にて回収した熱がライン47、46及び45により導
入され、更にライン44より抽出装置57に生蒸気が導
入され所望のアルミナ抽出温度に加熱され、ボーキサイ
ト中よりアルミナが抽出される。抽出処理後のスラリー
はライン35を経て導出される。抽出後スラリーは冷却
用フラッシュ蒸発缶60、61及び62にて熱回収され
た後、ライン38を経て固液分離装置58に導入され、
抽出液と溶解残渣に分離される。抽出液はライン40よ
り脱硅反応槽59に導入され脱硅処理した後ライン41
を経て固液分離装置63に導入され、清澄アルミン酸ソ
ーダ溶液と脱硅生成物に分離される。脱硅生成物はライ
ン42を経て系外に導出され、一部は種子として循環使
用する工程となっている。尚、図1及び図2においては
冷却用フラッシュ蒸発缶、分解液予熱器、スラリー予熱
器を特定数示したが、これらは勿論任意数にて構成すれ
ばよい。FIG. 2 shows an example of a Bayer method for extracting alumina from conventionally known bauxite. In FIG. 2, the circulating decomposition solution is introduced into the slurry preparation tank 50 from line 2 and the bauxite introduced from line 1. Is crushed and made into a slurry, and sent to the preheaters 51, 52 and the extraction device 57 via the lines 32, 33 and 34. As in the case of FIG. 1, the preheaters 51, 52 and the extraction device 57 are equipped with flash evaporation cans 62, 61 and 6 for cooling from the slurry after extraction.
The heat recovered at 0 is introduced through lines 47, 46 and 45, live steam is introduced into the extraction device 57 through line 44 and heated to a desired alumina extraction temperature, and alumina is extracted from the bauxite. The slurry after the extraction process is led out via the line 35. After the extraction, the slurry is subjected to heat recovery in the cooling flash evaporators 60, 61 and 62 and then introduced into the solid-liquid separation device 58 through the line 38.
Separated into extract and dissolution residue. The extraction liquid is introduced from a line 40 into a silica removal reaction tank 59 and subjected to a silica removal treatment, followed by a line 41.
And is introduced into the solid-liquid separation device 63 and separated into a clear sodium aluminate solution and a desulfurized product. The desulfurized product is led out of the system through a line 42, and a part of the product is recycled as seeds. Although a specific number of cooling flash evaporators, decomposition liquid preheaters, and slurry preheaters are shown in FIGS. 1 and 2, these may of course be constituted by arbitrary numbers.
【0046】[0046]
【発明の効果】本発明によれば、ボーキサイトからアル
ミナの抽出に際し、従来法に比較しアルミナの抽出率を
実質的に低下させることなく反応性シリカの溶出を著し
く抑制し得るので、溶出した反応性シリカを脱硅生成物
として除去することにより生じる苛性ソーダ及びアルミ
ナの損失量を大幅に削減することが可能である。また、
スラリーの予熱を間接加熱による二流体方式で行い、断
熱型反応器(加熱機能のない反応器)を用いたアルミナ
抽出方法を採用することにより、従来法の生蒸気吹き込
みによる加熱、更には反応器内でアルミナ抽出温度まで
加熱しながらアルミナを抽出する方法に比較し、スケー
リングによる伝熱速度の低下や水バランス上要求される
蒸発操作等より派生するエネルギー原単位の悪化を招く
ことなく、苛性ソーダ及びアルミナの損失量を大幅に削
減することが可能である。更には、本発明に於いて脱硅
処理を溶解残渣分離後直ちに行う場合、即ち抽出液の冷
却前に高温で脱硅処理を行う場合には、従来法に比較し
脱硅速度が速いため脱硅装置を小型化し得ると共に、該
工程でのアルミナの析出を減少せしめ得るので、結果と
してアルミナ収量の低下を著しく減少し得る効果を有す
る。このように本発明方法によれば、従来使用が困難と
されていた反応性シリカ含有量の高いアルミナ含有鉱石
から経済的に、かつシリカ汚染の少ない水酸化アルミニ
ウムの製造方法を提供し得るもので、その工業的価値は
頗る大である。According to the present invention, when extracting alumina from bauxite, the elution of reactive silica can be remarkably suppressed without substantially lowering the extraction rate of alumina as compared with the conventional method. It is possible to significantly reduce the loss of caustic soda and alumina caused by removing the volatile silica as a desilvering product. Also,
The slurry is preheated by a two-fluid system with indirect heating, and by adopting the alumina extraction method using an adiabatic reactor (reactor without heating function), heating by blowing raw steam of the conventional method, and further the reactor Compared with the method of extracting alumina while heating it to the alumina extraction temperature in the interior, caustic soda and It is possible to greatly reduce the loss of alumina. Further, in the present invention, when the silica removal treatment is carried out immediately after the dissolution residue is separated, that is, when the extraction silica treatment is carried out at a high temperature before cooling the extraction liquid, the removal speed is higher than that in the conventional method. Since the silica device can be downsized and the precipitation of alumina in the step can be reduced, as a result, the decrease in the yield of alumina can be significantly reduced. As described above, according to the method of the present invention, it is possible to provide a method for producing aluminum hydroxide economically from an alumina-containing ore having a high reactive silica content, which has been conventionally difficult to use, and having less silica pollution. , Its industrial value is enormous.
【0047】[0047]
【実施例】以下に実施例により本発明方法を更に詳細に
説明するが、本発明方法はこれにより限定されるもので
はない。 〔実施例1〕図1に示すような装置を用いて表1に示す
分析値(単位は重量%である)を有するボーキサイトか
らアルミナを抽出した。EXAMPLES The method of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the method of the present invention is not limited thereto. [Example 1] Alumina was extracted from bauxite having the analytical values (unit is% by weight) shown in Table 1 using an apparatus as shown in FIG.
【0048】[0048]
【表1】 [Table 1]
【0049】ライン1からボーキサイト、ライン3より
Na2 O濃度152g/l,Al2O3 82g/lの循
環分解液をボールミルよりなるスラリー調製槽50にボ
ーキサイト濃度が600g/lとなるように供給し粉砕
した。続いて粉砕したボーキサイトスラリーを1.7m
/秒の流速で管直径25mm、全長360m(51+5
2)の二重管式熱交換器51および52でライン31お
よび30より導入される抽出後スラリーの回収蒸気を用
い7℃/分の昇温速度で70℃より95℃まで予熱し
た。スラリーの予熱時間は3.5分であった。他方、ラ
イン4からの循環分解液は、ライン29、28および2
7より導入される抽出後スラリーの回収蒸気で104℃
まで予熱し、更にライン26より生蒸気を二重管の外筒
に吹込み間接加熱で160℃まで予熱した。二重管式熱
交換器52から出たボーキサイトスラリーはライン7を
経てライン11よりの多管式熱交換器で予熱された循環
分解液とともにライン12に導入して混合し、この混合
液を2.1m/秒の流速で管直径40mm、長さ290
mの管型反応器よりなる抽出工程57に導入し、ここで
短い時間にアルミナを断熱的(加熱せずに)に抽出し
た。抽出工程57でのスラリー出口温度は130℃で、
抽出時間は2.3分であった。 ボーキサイトよりのア
ルミナの抽出率及びR−SiO2 の溶出率を調べる目的
より抽出工程57の出口に設けたサンプル取出口からス
ラリーを取出しフラッシャーにて急冷後直ちにボーキサ
イト残渣を分離し、ボーキサイト残渣の化学分析値から
Al2 O3 の抽出率とR−SiO2 の溶出率を算出し
た。その結果を表2に示す。The feed from line 1 as bauxite, line 3 from the concentration of Na 2 O 152 g / l, bauxite concentration in the slurry preparation tank 50 of a ball mill circulation decomposing solution of Al 2 O 3 82g / l a 600 g / l And crushed. Next, 1.7 m of crushed bauxite slurry
Pipe diameter 25 mm, total length 360 m (51 + 5
Preheated from 70 ° C. to 95 ° C. at a temperature rising rate of 7 ° C./min using the recovered steam of the extracted slurry introduced from the lines 31 and 30 in the double-tube heat exchangers 51 and 52 of 2). The preheat time of the slurry was 3.5 minutes. On the other hand, the circulating decomposition liquid from the line 4 is the lines 29, 28 and 2
104 ℃ with the recovery steam of the slurry after extraction introduced from 7.
Was preheated up to 160 ° C. by indirect heating by injecting live steam into the outer tube of the double pipe through line 26. The bauxite slurry discharged from the double-tube heat exchanger 52 is introduced through line 7 into the line 12 together with the circulating decomposition liquid preheated by the multi-tube heat exchanger in line 11 and mixed, and this mixed solution is mixed into 2 Pipe diameter 40 mm, length 290 at a flow rate of 1 m / sec.
m was introduced into the extraction step 57 consisting of a tubular reactor, where alumina was extracted adiabatically (without heating) for a short time. The slurry outlet temperature in the extraction step 57 is 130 ° C,
The extraction time was 2.3 minutes. Immediately after quenching at flasher taken out of the slurry from a sample outlet provided at the outlet of the extraction step 57 from the purpose of examining the extraction rate and elution rate of R-SiO 2 of alumina from bauxite separating bauxite residue, bauxite residue chemistry From the analytical values, the extraction rate of Al 2 O 3 and the elution rate of R-SiO 2 were calculated. The results are shown in Table 2.
【0050】〔比較例1〕図2に示すような装置を用い
て、実施例1と同一の循環分解液とボーキサイトを用い
てアルミナを抽出した。循環分解液をボーキサイト濃度
が600g/lとなるように添加し、60メッシュまで
ボールミルで粉砕した。粉砕したボーキサイトスラリー
に残部の循環分解液を混合し2.1m/秒の流速で管直
径40mm、全長1070m(51+52+57)の二
重管式熱交換器よりなる予熱器51、52及び抽出装置
57にてライン47、46及び45より回収蒸気、及び
ライン44からの生蒸気で70℃から130℃まで7℃
/分の昇温速度で加熱しボーキサイト中のAl2 O3 を
抽出させた。 実施例1と同様の方法でボーキサイトよ
りのアルミナの抽出率及びR−SiO2 の溶出率を調べ
た。その結果を表2に示す。Comparative Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 2, alumina was extracted using the same circulating decomposition solution and bauxite as in Example 1. The circulating decomposition solution was added so that the bauxite concentration would be 600 g / l, and the mixture was crushed with a ball mill to 60 mesh. The remaining circulating decomposition solution was mixed with the crushed bauxite slurry, and the preheaters 51, 52 and the extraction device 57 consisting of a double-tube heat exchanger with a tube diameter of 40 mm and a total length of 1070 m (51 + 52 + 57) were mixed at a flow rate of 2.1 m / sec. From the lines 47, 46 and 45, and the live steam from the line 44 from 70 ° C to 130 ° C at 7 ° C
Al 2 O 3 in bauxite was extracted by heating at a temperature rising rate of 1 / min. In the same manner as in Example 1, the extraction rate of alumina from bauxite and the elution rate of R-SiO 2 were examined. The results are shown in Table 2.
【0051】〔比較例2〕比較例1と同一プロセスを用
い二重管式熱交換器の全長を730mとして予熱器及び
反応器内のスラリー滞留時間を5.8分となる如く加熱
してボーキサイトよりアルミナの抽出率及びR−SiO
2 の溶出率を調べた。その結果を表2に示す。Comparative Example 2 Using the same process as in Comparative Example 1, the total length of the double-tube heat exchanger was set to 730 m, and the bauxite was heated by heating the slurry in the preheater and the reactor to 5.8 minutes. Extraction rate of alumina and R-SiO
The dissolution rate of 2 was investigated. The results are shown in Table 2.
【0052】〔比較例3〕実施例1と同一の抽出原液、
ボーキサイト、ボーキサイト添加量、抽出温度で抽出操
作をオートクレーブを用い60分行ない、スラリー中の
ボーキサイトからのアルミナ抽出率及びR−SiO2 の
溶出率を調べた。その結果を表2に示す。Comparative Example 3 The same stock solution as in Example 1,
Bauxite, bauxite amount, the extraction with the extraction temperature is performed 60 minutes using an autoclave, were examined alumina extraction rate and elution rate of R-SiO 2 from bauxite in the slurry. The results are shown in Table 2.
【0053】[0053]
【表2】 表中の抽出時間はボーキサイトスラリーの昇温時間とそ
の後に設けた抽出装置での滞留時間を示す。Al2 O3
抽出率の欄の”抽出 ”は抽出装置出口の抽出率(extr
acted alumina)、”有効”は抽出液中に溶出したR−S
iO2 を脱珪生成物に換算し、これによるアルミナの損
失分を補正したAl2 O3 抽出率(available alumina)
を示すものである。また、Na2 O損失量は抽出液中に
溶出したR−SiO2 を脱珪生成物に換算し、これによ
るソーダ損失分を計算により求めたものであり、単位は
(kg/t−Al2 O3 )である。[Table 2] The extraction time in the table shows the temperature rise time of the bauxite slurry and the residence time in the extraction device provided after that. Al 2 O 3
"Extraction" in the extraction rate column indicates the extraction rate (extr
acted alumina), "effective" is R-S eluted in the extract
Extraction rate of Al 2 O 3 (available alumina) in which iO 2 was converted to desiliconized product and alumina loss due to this was corrected
Is shown. The loss of Na 2 O is calculated by converting R-SiO 2 eluted in the extract into a desiliconized product and calculating the soda loss by the unit of (kg / t-Al 2 O 3 ).
【0054】〔実施例2〕実施例1で示した管型反応器
57から出たスラリーに高分子凝集剤を溶解残渣に対し
0.04重量%添加した後高速シックナー58に導入
し、直ちにボーキサイト残渣を分離した。抽出液中のR
−SiO2 濃度は3g/lであった。この液を脱硅反応
槽59に導入し予め平均粒子径10μmに粒度調製した
脱硅生成物を種子として50g/l添加し126℃、1
20分脱硅操作を行った。脱硅スラリーを冷却用フラッ
シュ蒸発缶60〜62に導きフラッシュによって温度1
00℃まで下げ、重力式の固液分離装置63で脱硅生成
物を分離した。脱硅物の一部を種子として分割しボール
ミル64で粒度調製し、種子として50g/lとなるよ
うに脱硅反応槽にリサイクルした。残量の脱硅物は高速
シックナーで分離したライン15より導出され図示され
ていない冷却装置により冷却されたボーキサイト残渣と
混合し、図示されていない多段向流洗浄機で洗浄して残
渣に付着するアルミン酸ソーダ溶液を回収した。固液分
離器63で分離された抽出液はライン20を経て図示さ
れていない清澄濾過機で精密濾過した後、析出工程に導
入し、水酸化アルミを析出させた。固液分離装置63よ
り導出された抽出液中のR−SiO 2 濃度は0.6g/
lで充分脱硅されていた。Example 2 The tubular reactor shown in Example 1
Polymer coagulant is dissolved in the slurry from 57
Introduced into high-speed thickener 58 after adding 0.04% by weight
Then, the bauxite residue was immediately separated. R in the extract
-SiO2The concentration was 3 g / l. This liquid is desilvered
It was introduced into the tank 59 and the particle size was adjusted in advance to an average particle size of 10 μm.
The desilvered product was added as seeds in an amount of 50 g / l and the temperature was 126 ° C.
It was removed for 20 minutes. Remove the desulfurized slurry from the cooling
Shu Evaporating can 60-62 led to a temperature of 1 by flash
Decrease to 00 ° C and generate with a gravity type solid-liquid separator 63
Separated. Part of the desilvered product is divided into seeds and balls
The particle size is adjusted with a mill 64 to give seeds of 50 g / l.
It was recycled to the desilvering reactor. Fast removal of remaining amount
Derived from line 15 separated by thickener and shown
With bauxite residue cooled by not cooling system
Mix and wash in a multi-stage countercurrent washer (not shown)
The sodium aluminate solution adhering to the residue was collected. Solid-liquid content
The extract separated by the separator 63 is shown via a line 20.
After performing fine filtration with a clarification filter that has not been
Then, aluminum hydroxide was deposited. Solid-liquid separator 63
R-SiO in the extracted liquid 2The concentration is 0.6 g /
It was completely removed with l.
【0055】〔比較例4〕比較例1で示した多管式反応
器から出たスラリーを冷却用フラッシュ蒸発缶60〜6
2に導き100℃に急冷した。冷却後のスラリーに実施
例2と同一、同量の凝集剤を添加した後高速シックナー
58で抽出液とボーキサイト残渣を直ちに分離し、抽出
液は脱硅反応槽59に導入した後、予め平均粒子径10
μmに粒度調製した脱硅物の種子を50g/l添加し1
00℃、750分脱硅操作を行った。次いで、脱硅処理
後の抽出液はライン41を経て重力式の固液分離装置6
3で脱硅生成物を分離した。脱硅物の一部を分割し、ボ
ールミルで粒度調製し種子として脱硅反応槽59にリサ
イクルした。残量の脱硅物はライン42より導出しライ
ン39より導出される高速シックナー58で分離したボ
ーキサイトと混合し、図示されていない多段向流洗浄機
で洗浄して残渣に付着するアルミン酸ソーダ溶液を回収
した。固液分離装置63で分離された抽出液はライン4
3を経て図示されていない清澄濾過機で精密濾過した
後、析出工程に導入し、水酸化アルミを析出させた。固
液分離装置63より導出された抽出液中のR−SiO2
濃度は0.6g/lで充分脱硅されていた(図2に示し
た従来法において固液分離装置58に高速シックナーの
使用例及び脱硅物のボールミル粉砕による活性化の例を
挙げたがこの適用は実施例1と効果の比較を正当に行う
べく用いたもので、従来より固液分離器58として高速
シックナーが使用されていたこと、さらには種子として
脱硅物のボールミル粉砕により活性化が行われていたこ
とをを認めるものではない)。[Comparative Example 4] The slurry discharged from the multi-tube reactor shown in Comparative Example 1 was cooled with flash evaporators 60 to 6
It was led to 2 and quenched to 100 ° C. After adding the same amount of coagulant as in Example 2 to the cooled slurry, the extract and bauxite residue were immediately separated by a high-speed thickener 58, and the extract was introduced into a desiliconization reaction tank 59, and the average particle size was previously calculated. Diameter 10
Add 50 g / l of seeds of the desulfurized material with particle size adjusted to μm 1
A silica removal operation was performed at 00 ° C. for 750 minutes. Next, the extracted liquid after the silica removal process is passed through a line 41 and a gravity type solid-liquid separation device 6
The desilvered product was separated at 3. A part of the desulfurized product was divided, the particle size was adjusted with a ball mill, and the seeds were recycled to the desilication reaction tank 59. The remaining silica removal mixture is mixed with the bauxite separated by the high-speed thickener 58 drawn out from the line 42 and drawn out from the line 39, washed with a multistage countercurrent washing machine (not shown), and attached to the residue sodium aluminate solution. Was recovered. The extraction liquid separated by the solid-liquid separation device 63 is line 4
After microfiltration through a clarification filter (not shown) through step 3, the solution was introduced into the precipitation step to precipitate aluminum hydroxide. R-SiO 2 in the extract liquid derived from the solid-liquid separator 63
The concentration was 0.6 g / l and it was sufficiently desilvered. (In the conventional method shown in FIG. 2, an example of using a high-speed thickener in the solid-liquid separation device 58 and an example of activation of the desilvered product by ball milling were given. This application was used to justify the comparison of the effect with Example 1, and a high-speed thickener was conventionally used as the solid-liquid separator 58, and further, it was activated by ball milling of the desiliconized seeds as seeds. Is not admitted that was done).
【0056】実施例2と比較例4の各工程に於ける操業
条件を表3に、又管型反応器57の出口からサンプリン
グした溶解残渣及び残渣洗浄機出口のボーキサイト残渣
の化学分析値からAl2 O3 の抽出率とR−SiO2 の
溶出率を算出した結果を表4に示す。The operating conditions in each step of Example 2 and Comparative Example 4 are shown in Table 3, and from the chemical analysis values of the dissolution residue sampled from the outlet of the tubular reactor 57 and the bauxite residue at the outlet of the residue washer, Al Table 4 shows the calculation results of the extraction rate of 2 O 3 and the elution rate of R-SiO 2 .
【0057】[0057]
【表3】 [Table 3]
【0058】[0058]
【表4】 [Table 4]
【0059】表4に於いて、実施例2と比較し比較例4
における多段向流洗浄機出口でのアルミナ抽出率の4%
の減少は、脱硅工程に於けるアルミナの析出による損失
である。In Table 4, Comparative Example 4 is compared with Example 2.
4% of alumina extraction rate at the outlet of multi-stage countercurrent washer
Is a loss due to the precipitation of alumina in the silica removal step.
【0060】〔実施例3〕実施例2に於いて脱硅生成物
の一部を種子として分割しボールミル64で粉砕処理
し、脱硅反応槽にリサイクルし、リサイクル回数と種子
粒径及び抽出液中のR−SiO2 濃度の変化を調べた。
その結果を表5に示す。[Example 3] In Example 2, a part of the desulfurized product was divided as seeds, pulverized by a ball mill 64, and recycled to a desulfurization reaction tank. We examined the change of R-SiO 2 concentration in.
The results are shown in Table 5.
【0061】〔比較例5〕実施例2に於いて脱硅生成物
の一部を種子として分割したが、実施例3のような粉砕
を行わず脱硅反応槽にリサイクルし、リサイクル回数と
種子粒径及び抽出液中のR−SiO2 濃度の変化を調べ
た。その結果を表5に示す。[Comparative Example 5] In Example 2, a part of the desulfurized product was divided as seeds, but it was recycled into the desulfurization reaction tank without crushing as in Example 3, and the recycling frequency and seeds investigating changes in the R-SiO 2 concentration of the particle size and extracts. The results are shown in Table 5.
【0062】[0062]
【表5】 [Table 5]
【図1】は本発明方法を実施する場合の一つの実施形態
のフローシート、FIG. 1 is a flow sheet of one embodiment for carrying out the method of the present invention,
【図2】は従来公知のバイヤー工程の一実施形態を示す
フローシート、FIG. 2 is a flow sheet showing an embodiment of a conventionally known buyer process,
【図3】はボーキサイト中のアルミナと反応性シリカの
アルカリ水溶液に対する溶解速度係数の温度依存性を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing the temperature dependence of the dissolution rate coefficient of alumina and reactive silica in bauxite in an aqueous alkaline solution.
図1及び図2において、50はスラリー調製槽、51
〜56は予熱器、57は抽出装置、58は固液分離装
置、59は脱珪反応槽、60〜62は冷却用フラッシュ
蒸発缶、63は固液分離装置、64は粉砕機、1はボー
キサイト、2は循環分解液、3〜47はライン(導管)
を示す。1 and 2, 50 is a slurry preparation tank, 51
˜56 is a preheater, 57 is an extraction device, 58 is a solid-liquid separation device, 59 is a desiliconization reaction tank, 60-62 are flash evaporation cans for cooling, 63 is a solid-liquid separation device, 64 is a crusher, and 1 is bauxite. 2 is a circulating decomposition solution, 3 to 47 are lines (conduit)
Indicates.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲見 道和 愛媛県新居浜市惣開町5番1号 住友化学 工業株式会社内 (72)発明者 石橋 和久 愛媛県新居浜市惣開町5番1号 住友化学 工業株式会社内 (72)発明者 村上 光明 愛媛県新居浜市惣開町5番1号 住友化学 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Dowa 5-1 Sokai-cho, Niihama-shi, Ehime Prefecture Sumitomo Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhisa Ishibashi 5-5 Sokai-cho, Niihama-shi Ehime Prefecture Sumitomo Chemical Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Mitsuaki Murakami 5-1 Sokai-cho, Niihama-shi, Ehime Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Claims (5)
よりアルミナを抽出する水酸化アルミニウムの製造方法
に於いて、少量のアルカリ溶液を用いてスラリー化した
高濃度アルミナ含有鉱石スラリーと、該スラリーと混合
後のスラリー温度がアルミナの抽出温度以上になる如く
予熱したアルカリ水溶液を同時に、或いは混合後、管状
反応器よりなる抽出装置内に仕込み、温度120℃〜1
60℃、10分以内の抽出条件でアルミナ含有鉱石から
アルミナを抽出後、直ちに抽出液より溶解残渣を分離除
去し、次いで該抽出液を脱珪処理した後、脱珪生成物分
離後の抽出液に種子水酸化アルミニウムを添加し水酸化
アルミニウムを析出させることを特徴とするアルミナ含
有鉱石からの水酸化アルミニウムの製造方法。1. A method for producing aluminum hydroxide in which alumina is extracted from an alumina-containing ore with an alkaline aqueous solution, which comprises a high-concentration alumina-containing ore slurry slurried with a small amount of an alkaline solution, and a slurry after mixing with the slurry. An alkaline aqueous solution preheated so that the slurry temperature becomes equal to or higher than the extraction temperature of alumina is added at the same time or after mixing, and the mixture is charged into an extraction device composed of a tubular reactor at a temperature of 120 ° C to 1 ° C.
After extracting alumina from the alumina-containing ore under extraction conditions of 60 ° C. for 10 minutes or less, the dissolved residue is immediately separated and removed from the extract, the extract is desiliconized, and then the desiliconized product is extracted. A method for producing aluminum hydroxide from an alumina-containing ore, which comprises adding seed aluminum hydroxide to and precipitating aluminum hydroxide.
としてアルミナ3水和物であることを特徴とする請求項
1記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the alumina form in the alumina-containing ore is mainly alumina trihydrate.
で該抽出液を温度115℃〜160℃で脱珪処理した
後、フラッシュ冷却し、脱珪生成物分離後の抽出液に種
子水酸化アルミニウムを添加し水酸化アルミニウムを析
出させることを特徴とする請求項1記載の方法。3. A solution residue is separated and removed from the extract, and then the extract is desiliconized at a temperature of 115 ° C. to 160 ° C., followed by flash cooling, and the extract after separation of the desiliconized product is seed hydroxylated. The method according to claim 1, wherein aluminum hydroxide is added to precipitate aluminum hydroxide.
した高濃度アルミナ含有鉱石スラリーを80℃〜110
℃に予熱し、該高濃度アルミナ含有鉱石スラリーと混合
するアルカリ水溶液を混合後のスラリー温度がアルミナ
の抽出温度以上になる如くアルカリ水溶液を予熱するこ
とを特徴とする請求項1記載の方法。4. A high-concentration alumina-containing ore slurry slurried with a small amount of an alkaline solution at 80 ° C. to 110 ° C.
2. The method according to claim 1, wherein the alkali aqueous solution is preheated to 0.degree. C. and the alkaline aqueous solution mixed with the high-concentration alumina-containing ore slurry is mixed so that the slurry temperature becomes equal to or higher than the extraction temperature of alumina.
処理時、種として使用することを特徴とする請求項1記
載の方法。5. The method according to claim 1, wherein the separated silica removal product is pulverized and used as a seed during the silica removal treatment.
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JP2007523815A (en) * | 2003-06-30 | 2007-08-23 | ナルコ カンパニー | Low organic carbon content aluminum hydroxide produced by the buyer method |
JP2015516147A (en) * | 2012-03-07 | 2015-06-11 | アルファ−ラヴァル・コーポレート・アーベー | Process and plant for the production of solid products |
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