JPH08157211A - Method for improving whiteness of aluminum hydroxide - Google Patents

Method for improving whiteness of aluminum hydroxide

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JPH08157211A
JPH08157211A JP6298693A JP29869394A JPH08157211A JP H08157211 A JPH08157211 A JP H08157211A JP 6298693 A JP6298693 A JP 6298693A JP 29869394 A JP29869394 A JP 29869394A JP H08157211 A JPH08157211 A JP H08157211A
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Japan
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solution
aluminum hydroxide
whiteness
hydrotalcite
group
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JP6298693A
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Japanese (ja)
Inventor
B Phillips Richard
ビー.フィリップス リチャード
M Fitzgerald Nancy
エム.フィッツジェラルド ナンシー
L Mccormic Bennett
エル.マコーミック ベネット
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Howmet Aerospace Inc
Original Assignee
Aluminum Company of America
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain aluminum hydroxide with excellent whiteness by an easy method and at low cost by bringing a caustic solution of aluminum into contact with a specific adsorbent.
CONSTITUTION: The objective aluminum hydroxide is obtained by (a) bringing a caustic solution of aluminum into contact with a adsorbent comprising a compound represented by formula or calcined, and (b) filtering he solution before and/or after said contact, wherein A represents Mg2+, Ni2+, Ca2+, Zn2+; B Al3+, Fe3+, Cu3+; C OH-, Cl-, Br-, NO3 -, CH3COO-, C2O4 2-, CO3 2-, SO2-, PO4 3-, Fe(CN)6 3-, Fe(CN)6 4-; 1/2≤Z≤2. According to the method for improving whiteness of aluminum hydroxide, divalent, trivalent or higher electronegative or negative ionic colored materials are easily adsorbed. Calcined hydrotalcite, which is an undesirable condition, can also remove monovalent contaminants from a solution.
COPYRIGHT: (C)1996,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、苛性液および高かせい
流、特に水酸化アルミニウム(アルミナ三水化物とも呼
ばれる)およびBayer法によるボーキサイトからの
アルミナの製造に関する流れ(時にはBayer液流と
呼ばれる)の精製に関する。本発明はさらに白色度に関
して中級の、すなわち、100%TiO2 標準に基づい
て約85%またはそれ以上の白色度水準、さらに好まし
くは約90または92%の白さ、および約0.20の標
的吸光度水準を有する、アルミニウム水酸化物/水化物
を製造する手段に関する。本発明の目的には用語「白色
度」と「白さ」のどちらを使用してもよい。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to caustic and high smelt streams, especially aluminum hydroxide (also called alumina trihydrate) and streams related to the production of alumina from bauxite by the Bayer process (sometimes called Bayer stream). Related to the purification of. The present invention is further intermediate in whiteness, ie, a whiteness level of about 85% or higher based on 100% TiO 2 standard, more preferably about 90 or 92% whiteness, and a target of about 0.20. It relates to means for producing aluminum hydroxide / hydrate having an absorbance level. For the purposes of the present invention, the terms "whiteness" and "whiteness" may be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】Bayer法によるボーキサイトから水
酸化アルミニウムの回収は、水酸化物を含有する鉱石を
かせい液と共に温浸することにより達成される。アルミ
ナの大部分はこの液の中に溶解するが、最も好ましから
ぬ鉱石成分(時には「赤泥」とよばれる)は溶解せずに
残る。ボーキサイトが水酸化ナトリウムのような苛性剤
と共に加圧温浸されたあとで、赤泥はこの液から除く事
が出来よう。水酸化アルミニウムはそのときアルミン酸
ナトリウム過飽和液(「緑液(グリーンリカー)」また
は「孕み液」として知られてもいる)から通例として沈
殿により分離される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Recovery of aluminum hydroxide from bauxite by the Bayer process is accomplished by digesting a hydroxide-containing ore with a caustic solution. Most of the alumina dissolves in this liquor, but the least preferred ore component (sometimes called "red mud") remains undissolved. The red mud could be removed from this liquor after bauxite was pressure digested with a caustic such as sodium hydroxide. The aluminum hydroxide is then separated from the sodium aluminate supersaturated solution (also known as "green liquor" or "container"), usually by precipitation.

【0003】そのような沈殿の間に、過飽和のアルミン
酸ナトリウムは冷却され、そして種物質、または種原料
として役立つ水酸化アルミニウムのスラリーと混合され
て、さらに多くの水酸化アルミニウムの形成を誘導す
る。沈殿の後で、スラリーは分類機系を通してポンプ輸
送され、そこで結晶化した水酸化アルミニウムの粗い部
分は液から分離される。結晶化した(または沈殿した)
水酸化アルミニウムの細かい部分はさらに「二次種」お
よび「トレー種」と呼ばれる二つのより細かい部分に分
類される。後者はこの分類機系からの最も細かい部分で
ある。これらの第二種およびトレー種はしばしば沈殿機
へ再循環されて、さらに水酸化アルミニウムを沈殿させ
るための種として役立つ。その結果生じる廃アルミン酸
ナトリウムは、新しい(または入ってくる)ボーキサイ
トと混合するために温浸機へ再循環されることもある。
During such precipitation, the supersaturated sodium aluminate is cooled and mixed with a seed material, or a slurry of aluminum hydroxide serving as a seed source, to induce the formation of more aluminum hydroxide. . After settling, the slurry is pumped through a classifier system where the coarse portion of crystallized aluminum hydroxide is separated from the liquor. Crystallized (or precipitated)
The finer parts of aluminum hydroxide are further classified into two finer parts called "secondary species" and "tray species". The latter is the finest part from this classifier system. These second and tray species are often recycled to the settler to serve as seeds for further precipitation of aluminum hydroxide. The resulting spent sodium aluminate may be recycled to the digester for mixing with fresh (or incoming) bauxite.

【0004】アルミン酸ナトリウム溶液はまた沈殿した
水酸化アルミニウム(一次種)、二次種、トレー種また
はそれらの組み合わせを再温浸として知られた方法で温
浸することにより製造されることも出来る。幾つかのB
ayer装置は過剰の種(一般にはトレー種)を生産す
るが、それらの装置はその種をその後でボーキサイトダ
イジエスターへ再循環することによるか、または別の特
別に設計されたダイジエスターを通して再温浸すること
もある。
Sodium aluminate solutions can also be prepared by digesting precipitated aluminum hydroxide (primary species), secondary species, tray species or combinations thereof in a manner known as re-digestion. . Some B
The ayer equipment produces excess species (generally tray species), but they either recycle the species to a bauxite die digester thereafter or reheat through another specially designed die digester. It may be soaked.

【0005】不純物の高濃度は、水酸化アルミニウムを
製造するために使用されるアルミン酸ナトリウム溶液に
おいて望ましくない。何故ならば、そのような不純物は
そこから沈殿される水酸化物/水化物の白さ又は色純度
を低下させるからである。それ故、結晶化が起こる前の
アルミン酸ナトリウム原液中においてそのような不純物
の存在を最小にすることが望ましい。通例としてそのよ
うな不純物は、100%TiO2 標準に基づき約75%
またはそれ以下の白色度水準を有する水酸化アルミニウ
ムを生成させる。従って、一般に比較的高い白色度水準
(約80%以上)が要求される多くの用途においてそれ
らの使用は禁止される。本発明は、同じ100%TiO
2 標準に基づき約85%の白色度水準を有する水酸化ア
ルミニウムを生産する。ある実施態様については、約9
0または92%の白色度水準が終始一貫して達成され
る。
A high concentration of impurities is undesirable in the sodium aluminate solution used to make aluminum hydroxide. This is because such impurities reduce the whiteness or color purity of the hydroxide / hydrate precipitated from it. Therefore, it is desirable to minimize the presence of such impurities in the sodium aluminate stock solution prior to crystallization. Typically, such impurities are about 75% based on the 100% TiO 2 standard.
Or produce aluminum hydroxide having a whiteness level below. Therefore, their use is prohibited in many applications that generally require relatively high whiteness levels (about 80% or higher). The present invention uses the same 100% TiO 2.
Produces aluminum hydroxide with a whiteness level of about 85% based on 2 standards. For certain embodiments, about 9
Brightness levels of 0 or 92% are consistently achieved.

【0006】有機および無機の不純物が存在する場合に
は、結果として比較的低い原液生産率および低下したア
ルミナ純度をもたらす。有機不純物はその他の次のよう
な以外に困難なことを引き起こすことがある。すなわ
ち、低いアルミナ収率、過剰に細かい水酸化物粒子、着
色した液と水酸化アルミニウムの生成、低い赤泥の沈降
速度、有機ナトリウム化合物の形成によるかせい物質の
損失、液の密度増加、粘度の増加、高い沸点、および望
ましからぬ液の発泡などである。
The presence of organic and inorganic impurities results in relatively low stock solution production rates and reduced alumina purity. Organic impurities can cause difficulties other than the following: That is, low alumina yield, excessively fine hydroxide particles, formation of colored liquid and aluminum hydroxide, low sedimentation rate of red mud, loss of caustic substance due to formation of organic sodium compound, increase of liquid density, and viscosity increase. Increasing, high boiling point, and undesired bubbling of liquid.

【0007】アルミン酸ナトリウム溶液から着色物を除
去するために多数の方法が知られている。これらはオー
ストラリア特許第12085/83号を含み、それは原
液を反応性のMgOまたはMg(OH)2 で処理して後
900℃以上でか焼することを教えている。Schep
ersらの米国特許第4,046,855号もまたアル
ミン酸塩液をマグネシウム化合物処理して、それから有
機着色物を除去する方法を開示している。日本特許第5
7−31527号は、そのような溶液に一種以上のアル
カリ土類金属化合物を加えることにより高い純度の水酸
化アルミニウム製造している。代表的な添加物として含
まれるものは、マグネシウムまたはカルシウムの酸化
物、水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩および硝酸塩、並びに
バリウムの炭酸塩、ケイ酸塩、硝酸塩または硫酸塩であ
る。
A number of methods are known for removing colorants from sodium aluminate solutions. These include Australian Patent No. 12085/83, which teaches that a stock solution is treated with reactive MgO or Mg (OH) 2 and then calcined above 900 ° C. Schedule
US Pat. No. 4,046,855 to ers et al. also discloses a method of treating an aluminate liquor with a magnesium compound to remove organic colorants therefrom. Japanese Patent No. 5
No. 7-31527 produces high purity aluminum hydroxide by adding one or more alkaline earth metal compounds to such a solution. Typical additives included are magnesium or calcium oxides, hydroxides, carbonates, silicates and nitrates, and barium carbonates, silicates, nitrates or sulfates.

【0008】ドイツ特許第3,501.350号は、不
純物濃度、特に鉄の含有量を下げるためにBayer液
へカルシウム酸化物/水酸化物およびキーゼリット(キ
ーゼル石)(MgSO4.2 O)の混合物を添加するこ
とを開示している。Goheenらの米国特許第4,9
15,930号では、改良された白色度の水酸化アルミ
ニウムが液流をアルミン酸三カルシウムと不活性化ヒド
ロタルサイトの混合物に接触させることにより製造され
ている。最後に、Nigroの米国特許第5,068,
095号では、かせい溶液をか焼ヒドロタルサイトと共
に処理して着色物、特に鉄を除去している。約10g/
lの高い仕込み量が、約80%以上の白色度を有する水
酸化物/水化物を製造するために特に好ましかった。本
発明は前記の Nigroらの方法以上の改良を実現す
るものである。
German Patent No. 3,501.350 discloses that calcium oxide / hydroxide and keeserite (Kieselite) (MgSO 4. H 2 O) are added to the Bayer liquid to reduce the concentration of impurities, especially the content of iron. Of adding a mixture of US Patent No. 4,9 to Goheen et al.
No. 15,930, aluminum hydroxide of improved whiteness is produced by contacting a liquid stream with a mixture of tricalcium aluminate and deactivated hydrotalcite. Finally, Nigro US Pat. No. 5,068,
No. 095, the caustic solution is treated with calcined hydrotalcite to remove colorants, especially iron. About 10g /
A high charge of 1 was especially preferred for producing hydroxide / hydrates with a whiteness of greater than about 80%. The present invention realizes an improvement over the method of Nigro et al.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】望ましいことは、水酸
化ナトリウムとアルミン酸ナトリウムを含む苛性物質か
らイオン性の着色物および汚染物を除くための簡単な手
段を提供すること、減少した製品損失で水酸化アルミニ
ウムの白さ/白色度水準を改良するための手段を提供す
ること、アルミン酸ナトリウム溶液からより多量の着色
汚染物を除去するための低コスト、低資本の手段を提供
すること、恒に100%TiO2 標準に基づき85%以
上の白色度水準を有する粉を製造するためにアルミン酸
ナトリウム液を処理する方法を提供すること、オースト
ラリアのAlcoa社により販売されているA−30ア
ルミナハイドレートに伴う約65−75%の白色度水準
よりも高い白色度であり、しかもAlcoa社のそれよ
り著しく白い(約96%)C−31ハイドレートよりも
安く製造できるハイドレートを製造すること、などであ
ろう。
It is desirable to provide a simple means for removing ionic colorants and contaminants from caustic containing sodium hydroxide and sodium aluminate, with reduced product loss. Providing means for improving the whiteness / whiteness level of aluminum hydroxide, providing a low cost, low capital means for removing greater amounts of colored contaminants from sodium aluminate solutions, To process a sodium aluminate liquor to produce a powder having a whiteness level of 85% or more based on 100% TiO 2 standard, A-30 alumina hydrate sold by Alcoa, Australia. Whiteness higher than the whiteness level of about 65-75% associated with the rate and significantly whiter than that of Alcoa (about 6%) C-31 to produce a hydrate which can be manufactured cheaply than hydrate would like.

【0010】また、ゼオライト、ミョウバンおよびアル
ミン酸ナトリウム市場のために低い不溶物含有量を有す
る改良された化学品級ハイドレートを提供すること、お
よび上記の前処理方法の問題点と不利益を克服すること
もまた望ましいであろう。
It also provides an improved chemical grade hydrate having a low insolubles content for the zeolite, alum and sodium aluminate markets, and overcomes the problems and disadvantages of the above pretreatment methods. It would also be desirable to do.

【0011】ここに記載の白色度測定値の大多数は、T
echnidyne輝度計モデルS−4を使用して取ら
れたが、前記の計器はTechnical Assoc
i−ation of Pulp & Paper I
ndustry(またはTAPPI)の要求事項につき
毎年整備され、かつ購入された標準により補正された。
吸収によるハイドレートの色は、Parrボンベの中で
140±5℃において2時間に製造された水和アルミナ
の濾過した13.3%かせい溶液で測定された。その溶
液は光への露出から保護された。光吸収度はそのときB
ausch&Lomb Spectronic 200
0 分光光度計で450nmにおいて10cmセル中
で、ブランクの苛性溶液に対して補正されながら測定さ
れた。
The majority of the whiteness measurements given here are T
The instrument was taken using an technidyne luminance meter model S-4, but the instrument is a Technical Assoc.
i-ation of Pull & Paper I
The requirements for ndustry (or TAPPI) were maintained annually and corrected by purchased standards.
The hydrate color on absorption was measured with a filtered 13.3% caustic solution of hydrated alumina prepared in a Parr bomb at 140 ± 5 ° C. for 2 hours. The solution was protected from exposure to light. Light absorption is then B
ausch & Lomb Spectronic 200
Measured on a 0 spectrophotometer at 450 nm in a 10 cm cell, corrected for a blank caustic solution.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前述に従って、苛性溶
液、代表的には、再温浸したアルミニウム水化物、過飽
和のアルミン酸ナトリウムの溶液、またはBayer液
流から除かれたアルミニウム水酸化物または水化物の白
色度水準を改良する方法が提供される。この方法の一つ
の好ましい実施態様は、(a)溶液を濾過して汚染物、
通例その大きさが50ミクロン以下であるもの、を除く
こと、(b)この濾液を、式AW X (OH)Y Z
nH2 Oを有するか焼化合物から本質的になる吸着剤と
接触させること(前式中Aは、Mg2+,Ni2+,F
2+,Ca2+およびZn2+からなる群より選択される二
価の金属陽イオンを表し、Bは、Al3+,Fe3+および
Cu3+から成る群より選択される三価の金属陽イオンを
表し、Cは、OH- ,Cl- ,Br- ,NO3 - ,CH
3 COO- ,C2 4 2- ,CO3 2- ,SO4 2- ,PO4
3-,Fe(CN)6 3- およびFe(CN)6 4- から成る
群より選択される一価から四価の陰イオンを表し、そし
てw,x,y,zおよびnは次の条件、0<z≦x≦4
≦w≦1/2yおよび12≧n≧1/2(w−x)を満
足させる)、続いて(c)追加される汚染物をこのか焼
化合物の上に吸着すること、から成る。
SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the foregoing, a caustic solution, typically re-digested aluminum hydrate, a solution of supersaturated sodium aluminate, or aluminum hydroxide or water removed from the Bayer stream. Methods are provided for improving the whiteness level of a compound. One preferred embodiment of this method is (a) filtering the solution to remove contaminants,
Except for those whose size is typically 50 microns or less, (b) this filtrate is of the formula A W B X (OH) Y C Z ·
Contact with an adsorbent consisting essentially of a calcined compound with nH 2 O, where A is Mg 2+ , Ni 2+ , F
represents a divalent metal cation selected from the group consisting of e 2+ , Ca 2+ and Zn 2+ , and B represents a trivalent metal selected from the group consisting of Al 3+ , Fe 3+ and Cu 3+. Represents a metal cation of, and C is OH , Cl , Br , NO 3 , CH.
3 COO , C 2 O 4 2− , CO 3 2− , SO 4 2− , PO 4
Represents a monovalent to tetravalent anion selected from the group consisting of 3- , Fe (CN) 6 3- and Fe (CN) 6 4- , and w, x, y, z and n satisfy the following conditions: , 0 <z ≦ x ≦ 4
≦ w ≦ 1 / 2y and 12 ≧ n ≧ 1/2 (w−x)), followed by (c) adsorbing additional contaminants onto the calcined compound.

【0013】或る好ましい根拠において、前記の方法は
さらに、(d)工程(c)の後で溶液から接触した化合
物と追加の汚染物を分離または濾過すること、を含む。
さらに他の一つの好ましい工程は高い白色度、好ましく
は100%TiO2 標準に基づき約85%以上、の水酸
化アルミニウムを種物質として溶液に加える。ある場合
には、この種は前記の工程(d)の間に生成した水酸化
アルミニウムの微細な分類された部分であってもよい。
任意選択の工程として、(i)工程(d)における溶液
から分離された接触した化合物を再か焼すること、およ
び(ii)この再か焼した化合物を追加溶液と接触さ
せ、それにより高い効率のために前記の吸着剤を再循環
させること、が含まれる。工程(b)における吸着剤
は、か焼されたまたは活性化されたハイドロタルサイト
(添付の図と表では“Activ.HTC”として略記
されることがある)から本質的に成ることが好ましい。
この製品は苛性液流に、好ましくは1.0g/l以下
の、さらに好ましくは約0.3g/l以下の、または約
0.1g/lほどの少量の、投入量で約15−30分以
下の全処理時間に加えられる。本発明はさらに、100
%Ti02 標準に基づき約85%以上の改良された白色
度の水酸化アルミニウムを提供する。
[0013] In one preferred basis, the method further comprises (d) separating or filtering the contacted compounds and additional contaminants from the solution after step (c).
Yet another preferred step is to add high whiteness, preferably about 85% or more based on 100% TiO 2 standard, of aluminum hydroxide as a seed material to the solution. In some cases, this species may be a finely divided portion of the aluminum hydroxide formed during step (d) above.
As an optional step, (i) recalcining the contacted compound separated from the solution in step (d), and (ii) contacting this recalcined compound with an additional solution, thereby increasing efficiency Recycling the adsorbent as described above. The adsorbent in step (b) preferably consists essentially of calcined or activated hydrotalcite (sometimes abbreviated as "Activ.HTC" in the accompanying figures and tables).
The product is added to the caustic stream preferably in an amount of less than or equal to 1.0 g / l, more preferably less than or equal to about 0.3 g / l, or as little as about 0.1 g / l for a dosage of about 15-30 minutes. In addition to the total processing time below. The present invention further provides 100
% Ti0 2 to provide a standard improvement of more than about 85%, based on the whiteness of the aluminum hydroxide.

【0014】この好ましい実施態様の説明において、十
分な量のか焼または活性化したハイドロタルサイトとの
接触の前および/または後に濾過工程を用いるアルミン
酸ナトリウムの処理に繰り返し言及されている。しか
し、本発明は、NaOHおよびある紙加工技術に由来す
ると知られるその溶液を含むさらに他の苛性液流にも適
用するものと理解されるべきである。活性化ハイドロタ
ルサイトは濾過と組み合わせて使用される好ましい吸着
剤であるが、本発明は式Aw x (OH)y z・nH
2 Oを有する構造的集団に属するさらに他の金属水酸化
物を使用することもある。前式中Aは二価の陽イオンを
表し、Bは三価の陽イオンを表し、Cは一価から四価の
陰イオンを表し、そしてw,x,y,zおよびnは次の
関係、o<z≦z≦x≦4≦w≦1/2yおよび12≦
n≦1/2(w−x)、を満足させる。この集団の特に
好ましい構成員はしばしば式A6 2 (OH)16z
4H 2 Oにより同定された。前式中AはMg2+,N
2+,Fe2+,Ca2+および/またはZn2+であり、B
はAl3+,Fe3+,および/またはCr3+であり、そし
てCは、OH- ,Cl- ,Br- ,NO3 - ,CH3
OO- ,C2 4 2 -,CO 3 2- ,SO4 2-,PO4 3-
Fe(CN)6 3- およびFe(CN)6 4- を含むリスト
より選択される一つ以上の陰イオンであり、かつ置換さ
れている陰イオン荷電に応じて、1/2≦z≦2であ
る。幾つかの刊行物はこれらの前記化合物をハイドロタ
ルサイトとして集団的に記載している。しかし、本発明
の目的には、そのような化合物はそれらの交互のブルー
サイト(brucite)様の層の中の二価および三価
の陽イオンに応じていろいろな小群に分割された。例え
ば、パイロオウライト(pyroaurites)(ま
たは“sjogrenites”)は基本式Mg6 Fe
2 OH16CO3 ・4H2 Oを有する。一方、タコバイト
(takovites)は式、Ni6 Al2 OH16CO
3 ・4H2 Oに似る化合物を含む。
In describing this preferred embodiment,
With a sufficient amount of calcined or activated hydrotalcite
Aluminum using a filtration step before and / or after contact
There is repeated reference to the treatment of sodium acid. Only
However, the present invention derives from NaOH and certain paper processing technologies.
Suitable for other caustic streams including that solution known to
It should be understood to be used. Activated hydrota
Lucite is the preferred adsorption used in combination with filtration
The present invention is not limited to the formula AwBx(OH)yCz・ NH
2Further metal hydroxides belonging to structural groups with O
Sometimes things are used. In the above formula, A is a divalent cation
, B represents a trivalent cation, and C represents a monovalent to tetravalent cation.
Represents an anion, and w, x, y, z and n are
Relationship, o <z ≦ z ≦ x ≦ 4 ≦ w ≦ 1 / 2y and 12 ≦
n ≦ 1/2 (w−x) is satisfied. Especially in this group
The preferred member is often of formula A6B2(OH)16Cz
4H 2Identified by O. A in the previous formula is Mg2+, N
i2+, Fe2+, Ca2+And / or Zn2+And B
Is Al3+, Fe3+, And / or Cr3+And that
C is OH-, Cl-, Br-, NO3 -, CH3C
OO-, C2OFour 2-, CO 3 2-, SOFour 2-, POFour 3-,
Fe (CN)6 3-And Fe (CN)6 Four-A list containing
One or more anions selected from
1/2 ≦ z ≦ 2, depending on the anion charge being applied.
It Several publications have described these compounds as hydrota
Collectively described as Lucite. However, the present invention
For the purpose of, such compounds are their alternating blue
Bivalent and trivalent in site like layers
It was divided into various subgroups according to the cations. example
For example, Pyroaurites (or
Or “sjogrenetes”) is the basic formula Mg6Fe
2OH16CO3・ 4H2Has O. On the other hand, tacobite
(Takavites) is the expression, Ni6Al2OH16CO
3・ 4H2Includes compounds similar to O.

【0015】用語「ハイドロタルサイト」の他の一つの
定義は、式Mg6 Al2 OH16CO 3 ・4H2 Oを満足
させる全ての天然又は合成の化合物を含む。これは時に
は、6MgO・Al2 3 ・CO2 ・12H2 Oとして
書き換えられる。そのイオン形において、ハイドロタル
サイトは〔Mg6 Al2 (OH)162+〔CO3 2-
4H2 Oとして現れる。この化合物の主要構造単位はブ
ルーサイト、または水酸化マグネシウムで、八角のシー
ト形をしており、Mgイオンは同じ縁を共有する複数の
イオン(OH)の間に位置する。この構造中のマグネシ
ウムのどれかを三価のアルミニウムで置換することによ
り、なおブルーサイトの基本的シート状構造を維持しな
がら、マグネシウムとアルミニウムの下層が造られる。
そのようなアルミニウムイオン置換から来る電荷不均衡
を補償するために、陰イオン(前記の式の中で“C”の
字によりしめされている)および水分子が挿入されて、
そのようなブルーサイト様の層の間に(Cz ・nH
2 O)の中間層を形成する。水と結合するため最大の親
和力を有してハイドロタルサイトを形成する陰イオンは
炭酸塩(CO3 2- )である。
Another of the terms "hydrotalcite"
Definition is the formula Mg6Al2OH16CO 3・ 4H2Satisfied O
It includes all natural or synthetic compounds. This is sometimes
Is 6MgO.Al2O3・ CO2・ 12H2As O
Can be rewritten. In its ionic form, hydrotal
The site is [Mg6Al2(OH)16]2+[CO3]2-
4H2Appears as O. The main structural unit of this compound is
Lucite or magnesium hydroxide
It has a toroidal shape and Mg ions share multiple edges.
Located between the ions (OH). Magnesi in this structure
By replacing any of the um with trivalent aluminum
And still maintain the basic sheet-like structure of brucite.
A bottom layer of magnesium and aluminum is created.
Charge imbalance resulting from such aluminum ion substitution
To compensate for the anion (in the above equation, the "C"
(Indicated by letters) and water molecules are inserted,
Between such brucite-like layers (Cz・ NH
2The intermediate layer of O) is formed. Greatest parent to combine with water
Anions that have hydrodynamic power and form hydrotalcite are
Carbonate (CO3 2-).

【0016】ハイドロタルサイト中の炭酸イオンの空間
分布は、如何に自由にAl3+イオンがその中のMg2+
オンと置換するかに関係して変化することができる。ブ
ルーサイト層の間隔もまたハイドロタルサイトの基本構
造の中へ置換されたアルミニウムの量に依存する。アル
ミニウム置換が増加するに従って、中間層の間隔は一般
に、ハイドロタルサイトの陽性の水酸化物層と陰性の中
間層の間の静電的引力の増加のために減少する。中間層
の厚みは、ハイドロタルサイトの基本構造において炭酸
イオンに置換されたそれらの陰イオンの大きさと配置に
よりさらに変化することがある。
The spatial distribution of carbonate ions in hydrotalcite can vary depending on how freely the Al 3+ ions replace the Mg 2+ ions therein. The spacing of brucite layers also depends on the amount of aluminum displaced into the basic structure of hydrotalcite. As the aluminum displacement increases, the interlayer spacing generally decreases due to the increased electrostatic attraction between the hydrotalcite positive hydroxide layer and the negative interlayer. The thickness of the intermediate layer may be further varied depending on the size and arrangement of those anions replaced by carbonate ions in the basic structure of hydrotalcite.

【0017】ハイドロタルサイトの天然の鉱床はスナル
ム(Snarum)、ノルウエー、およびウラル山脈に
発見された。代表的な発生は蛇紋石、タルク片岩の形
で、またはスピネル仮像としてである。大抵の鉱石のよ
うに、天然のハイドロタルサイトは純粋な状態で発見さ
れることは実質上不可能である。天然の鉱石は通例とし
て苦土緑泥石および白雲母を含む一種以上の他の鉱物を
含有する。
Natural deposits of hydrotalcite have been found in the Snarum, Norway and Ural Mountains. Typical occurrences are in the form of serpentine, talc schist, or as spinel pseudomorphs. Like most ores, natural hydrotalcites are virtually impossible to find in pure form. Natural ores typically contain one or more other minerals including magnesia chlorite and muscovite.

【0018】合成ハイドロタルサイトを製造する幾つか
の方法が知られている。より一般的な手段はハイドロタ
ルサイトを細かい粉として、−20メッシユの顆粒で、
または1/8インチ直径の押し出し成形物として製造す
ることである。米国特許第3,539,306号におい
て、水酸化アルミニウム、アルミニウムアミノ酸塩、ア
ルミニウムアルコレート、水溶性アルミン酸塩、硝酸ア
ルミニウムおよび/または硫酸アルミニウムが、炭酸イ
オンを含む化合物、および酸化マグネシウム、水酸化マ
グネシウムまたは水溶性マグネシウム塩より選択される
マグネシウム成分と共に、8以上のpHに維持された水
性媒体の中で混合される。その結果得られる製品は、前
記の文献によれば、胃の制酸剤として使用される。Mi
sraの再発行米国特許第34,164号(この開示は
ここに引用により完全に組み込まれる)にはもう一つの
ハイドロタルサイトを合成する方法が開示されている。
この方法は、炭酸マグネシウムおよび/または水酸化マ
グネシウムを加熱して活性マグネシアを作り、それから
後者をアルミン酸塩、炭酸塩およびヒドロキシルイオン
の水溶液と混合することからなる。
Several methods are known for producing synthetic hydrotalcite. A more common way is to use hydrotalcite as a fine powder, -20 mesh granules,
Alternatively, it is manufactured as an extruded product having a 1/8 inch diameter. In U.S. Pat. No. 3,539,306, aluminum hydroxide, aluminum amino acid salts, aluminum alcoholates, water-soluble aluminates, aluminum nitrate and / or aluminum sulfate are compounds containing carbonate ions, and magnesium oxide, hydroxide. It is mixed with a magnesium component selected from magnesium or a water-soluble magnesium salt in an aqueous medium maintained at a pH of 8 or higher. The resulting product is used as a gastric antacid according to the above-mentioned document. Mi
Reissued U.S. Pat. No. 34,164 to sra, the disclosure of which is fully incorporated herein by reference, discloses another method of synthesizing hydrotalcite.
This method consists of heating magnesium carbonate and / or magnesium hydroxide to make active magnesia, then mixing the latter with an aqueous solution of aluminate, carbonate and hydroxyl ions.

【0019】ハイドロタルサイトを合成するための他の
一つの既知の方法はドライアイスまたは炭酸アンモニウ
ムを、酸化マグネシウムとアルファーアルミナの混合物
にくわえる。さらに他の一つの方法(The Amer
ican Mineral−ogist,Vol.5
2,pp.1036−1047(1967)に記載の)
はハイドロタルサイト様の物質を、二酸化炭素を含まな
いNaOHでMgCl2およびAlCl3 を滴定するこ
とにより製造する。かくして生成する懸濁液は、60℃
で30日間透析されて、ハイドロタルサイトおよびマナ
サイト(man−asseite)両者の特性を有する
水化したMg−Al炭酸塩水酸化物を形成する。
Another known method for synthesizing hydrotalcite involves adding dry ice or ammonium carbonate to a mixture of magnesium oxide and alpha-alumina. Yet another method ( The Amer
ican Mineral-ogist , Vol. 5
2, pp. 1036-1047 (1967))
Produces a hydrotalcite-like material by titrating MgCl 2 and AlCl 3 with NaOH without carbon dioxide. The suspension thus produced is at 60 ° C.
It is dialyzed for 30 days at room temperature to form a hydrated Mg-Al carbonate hydroxide with the properties of both hydrotalcite and man-siteite.

【0020】本発明の好ましい実施態様において、苛性
溶液は、本質的にか焼または活性化されたハイドロタル
サイトから成る物質との接触により処理されることもあ
る。「本質的に…から成る」という用語の使用により、
すべての接触する吸着剤は85または90%の、そして
さらに好ましくは約95から98%の、ハイドロタルサ
イトを含むべきであることが意味される。
In a preferred embodiment of the invention, the caustic solution may be treated by contact with a material consisting essentially of calcined or activated hydrotalcite. By using the term "consisting essentially of ..."
It is meant that all contacting adsorbents should contain 85 or 90%, and more preferably about 95 to 98% hydrotalcite.

【0021】その完全に脱水された状態において、か焼
ハイドロタルサイトは次式、Mg6Al2 8 (OH)
2 を有すると信じられる。一部だけ活性化またはか焼さ
れた場合、ハイドロタルサイトは比較的多くの水イオン
を含む。その代わりの実施態様において、顆粒のか焼ハ
イドロタルサイトが使用されることがあり、そして前記
の顆粒の形はハイドロタルサイト粉末を約10から35
%の一種以上のバインダー材料と混合することにより造
られる。
In its fully dehydrated state, the calcined hydrotalcite has the formula: Mg 6 Al 2 O 8 (OH)
Believed to have two . When only partially activated or calcined, hydrotalcite contains relatively large amounts of water ions. In an alternative embodiment, granulated calcined hydrotalcite may be used, and said granule form is about 10 to 35 hydrotalcite powder.
% By mixing with one or more binder materials.

【0022】か焼変態を形成するためのハイドロタルサ
イトの活性化または熱処理は約400〜650℃の間の
温度に維持されたいずれか慣用のまたは新しく開発され
た媒体の中で行われることができる。好ましい活性化/
か焼温度、約425−550または600℃の間、は一
般にこの化合物の表面積および細孔容積を最大にならし
める。
The activation or heat treatment of hydrotalcite to form the calcination transformation may be carried out in any conventional or newly developed medium maintained at a temperature between about 400 and 650 ° C. it can. Preferred activation /
The calcination temperature, between about 425-550 or 600 ° C., generally maximizes the surface area and pore volume of this compound.

【0023】熱活性化の後、多孔質の、骨格のある構造
が生成され、それから全部ではなくても大部分の水と炭
酸イオンは追い出されてしまっている。この製品は、約
55オングストロームの平均細孔直径、約2.9g/c
3 の骨格(または固体成分)密度、および0.3cm
3 /gの全細孔容積を有する。ハイドロタルサイトの比
表面積もまた20m2 /gから約50−200m2 /g
の間(BET窒素吸着により測定されると)に、そのよ
うな熱活性化の後で増加することが知られている。
After heat activation, a porous, skeletal structure is formed from which most, if not all, of the water and carbonate ions have been driven off. This product has an average pore diameter of about 55 Å, about 2.9 g / c.
m 3 skeleton (or solid component) density, and 0.3 cm
It has a total pore volume of 3 / g. The specific surface area of hydrotalcite is also 20 m 2 / g to about 50-200 m 2 / g
It is known to increase during such time (as measured by BET nitrogen adsorption) after such thermal activation.

【0024】本発明の第一の実施態様において、図1、
改良された白さ/白色度の水酸化アルミニウムが、か焼
したハイドロタルサイト、パイロオーライト(pyro
−aurite)、タコバイト(takovite)、
またはそれらの混合物から本質的に成る物質と水酸化物
を含む溶液を接触させることにより製造される。接触し
た物質は次に好ましくは再か焼および再循環のためにこ
の溶液から分離される。そのような再か焼および再循環
は任意であり、もし吸着剤の投入量が少なければ必要な
いこともある。高い白色度、85%以上、の水酸化アル
ミニウム種がそのとき、通例として約60−85℃(1
40−185°F)の間の一つ以上の温度で、溶液から
沈殿を始めさせて、より純粋な水酸化アルミニウムを発
生させるための種材料として使用される。開始の後、こ
の製品の高い白色度水準は、沈殿液流から分類された種
を再循環することにより維持されることが出来る。
In a first embodiment of the invention, FIG.
Aluminum hydroxide with improved whiteness / whiteness, calcined hydrotalcite, pyroaurite
-Aurite), tachovite,
Alternatively, it is produced by contacting a solution containing hydroxide with a substance consisting essentially of a mixture thereof. The contacted material is then preferably separated from this solution for recalcination and recycling. Such recalcination and recirculation is optional and may not be necessary if the adsorbent input is low. Aluminum hydroxide species with high whiteness, 85% or more, are then typically about 60-85 ° C (1
Used as a seed material for initiating precipitation from solution to generate purer aluminum hydroxide at one or more temperatures between 40-185 ° F). After initiation, the high whiteness level of this product can be maintained by recycling the classified species from the settling stream.

【0025】第二の実施態様において、図2につき、ア
ルミン酸塩溶液の着色汚染水準は、それからBayer
液を除くためにトレー種を予備洗浄することにより低下
させられる。トレー種はそれから再温浸され、その結果
生ずるアルミン酸ナトリウム液は、式A6 B(OH)16
C・4H2 Oを有する吸着剤のか焼形と接触させられ
る。前式中Aは、Mg2+,Ni2+,Fe2+,Ca2+およ
びZn2+から成る群より選択され、Bは、Al3+,Fe
3+およびCr3+から成る群より選択され、そしてCは、
OH- ,Cl -,Br- ,NO3 - ,CH3 COO-
2 4 2- ,CO 3 2- ,SO4 2- ,PO4 3- ,Fe(C
N)6 3- およびFe(CN)6 4- から成る群より選択さ
れ、また1/2≦z≦2である。接触されたまたは使用
された吸着剤は次に、より白い水酸化アルミニウム生成
物を沈殿させるために溶液から分離される。
In the second embodiment, referring to FIG.
The color contamination level of the luminate solution is then determined by Bayer
Reduced by pre-washing tray species to remove liquid
To be made. The tray species are then re-digested, resulting in
The resulting sodium aluminate solution has the formula A6B (OH)16
C-4H2Contacted with the calcined form of the adsorbent with O
It A in the previous formula is Mg2+, Ni2+, Fe2+, Ca2+And
And Zn2+Is selected from the group consisting of3+, Fe
3+And Cr3+Is selected from the group consisting of, and C is
OH-, Cl-, Br-, NO3 -, CH3COO-,
C2OFour 2-, CO 3 2-, SOFour 2-, POFour 3-, Fe (C
N)6 3-And Fe (CN)6 Four-Selected from the group consisting of
And 1/2 ≦ z ≦ 2. Contacted or used
The adsorbent then produced whiter aluminum hydroxide
Separated from solution to precipitate.

【0026】好ましい実施態様において、粉体のか焼ハ
イドロタルサイトは、処理される苛性溶液(または原
液)に直接加えられる。添加される吸着剤の量は不十分
な投与または、さらに重要なことは、不経済な過剰投与
を避けるように代表的な試料を試験することにより決定
されることが出来る。本発明の追加される濾過工程によ
り、(従来の技術に比較して)著しく低い活性ハイドロ
タルサイト投与量が、既知の方法で実現されるものより
も高い白色度水準を達成するであろう。特に好ましい条
件において、1.0g/l以下の投与量が前濾過により
十分なことを証明したが、もっと少ない量の約0.5g
/l,0.2g/lまたは0.1g/lでさえでもまた
十分な量の着色物/汚染物を除いた。全接触時間は数分
から1時間以上まで変わることがあるけれども、本発明
のこの実施態様によれば現在のデータは、約15分以下
の全処理時間は十分な着色物の除去を達成することを示
す。
In a preferred embodiment, the powdered calcined hydrotalcite is added directly to the caustic solution (or stock solution) to be treated. The amount of adsorbent added can be determined by testing a representative sample to avoid underdosing or, more importantly, uneconomical overdosing. With the additional filtration step of the present invention, significantly lower active hydrotalcite dosages (compared to the prior art) will achieve higher whiteness levels than achieved with known methods. In particularly preferred conditions, doses of 1.0 g / l or less proved sufficient by prefiltration, but smaller doses of about 0.5 g
/ L, 0.2 g / l or even 0.1 g / l also removed a sufficient amount of color / contamination. Although the total contact time can vary from a few minutes to over an hour, current data according to this embodiment of the invention show that a total treatment time of about 15 minutes or less achieves sufficient colorant removal. Show.

【0027】飽和した、使用済みの、または接触した吸
着剤は通例既知のまたは順々に開発された方法、例え
ば、濾過、一次分離機の使用、重力沈降および/または
遠心分離などにより苛性液から除かれる。特に好ましい
条件において、加圧濾過機が使用される。活性化ハイド
ロタルサイトの接触および沈降がもう一つの濾過工程に
より続かれる場合に(図3による)、さらに高いハイド
レート白色度が達成されることがある。そのような後接
触濾過は、吸着されるかまたは他の仕方で不溶化される
すべての有機物と共に処理の間に形成された不活性化形
のハイドロタルサイトの殆ど全部を溶液から除くと信ぜ
られる。
Saturated, spent or contacted adsorbents are usually separated from caustic liquids by known or successively developed methods such as filtration, use of primary separators, gravity settling and / or centrifugation. Excluded. In particularly preferred conditions, a pressure filter is used. Even higher hydrate whiteness may be achieved if the contacting and settling of the activated hydrotalcite is followed by another filtration step (according to FIG. 3). Such post-contact filtration is believed to remove from the solution almost all of the inactivated form of hydrotalcite formed during the process, along with any organic matter that is adsorbed or otherwise insolubilized.

【0028】か焼ハイドロタルサイト粉末が一種以上の
バインダーと混合された後に押し出されるか、成形され
るかまたは他の方法で大きな粒子の形にされると、その
ような粒子はそれから、カラム、流動床またはその他の
容器に詰め込まれ、それに溶液を通過させることが出来
る。第三の接触させる他の方法は苛性溶液をか焼したハ
イドロタルサイトの半固形スラッジ、またはスラリーに
さらす。この処理形式は特に、NaFeO2 ,FeOO
H,Fe2 3 のような代表的汚染物およびある種のフ
ミン酸さえも除去するのに良い。
Once the calcined hydrotalcite powder has been mixed with one or more binders and then extruded, molded or otherwise formed into large particles, such particles are then separated from the column, It can be packed in a fluidized bed or other container through which the solution can pass. A third alternative contacting method involves exposing the caustic solution to a calcined hydrotalcite semi-solid sludge, or slurry. This processing method is particularly applicable to NaFeO 2 , FeOO
Good for removing typical contaminants such as H, Fe 2 O 3 and even some humic acids.

【0029】か焼したハイドロタルサイト、パイロオー
ライト、タコバイト、またはそれらの混合物から本質的
に成る物質と溶液が接触する後にすぐ濾過することもま
た改良された白さ/白色度の水酸化アルミニウムを生じ
るが、あまり好ましくない条件である。この溶液から分
離された接触した吸着剤は、コスト効率を上げるために
再か焼されかつ連続的または半連続的工程へ再循環され
ることが好ましい。
Immediate filtration after contact of the solution with a material consisting essentially of calcined hydrotalcite, pyroaurite, tacobite, or mixtures thereof is also aluminum hydroxide of improved whiteness / whiteness. Occurs, but it is a less preferable condition. The contacted adsorbent separated from this solution is preferably recalcined and recycled to a continuous or semi-continuous process for cost efficiency.

【0030】本発明の方法は一般に、二価、三価または
より高い荷電の電子陰性のまたは陰イオンの着色物を吸
着し易い。か焼ハイドロタルサイトはまた、あまり好ま
しい条件ではないが、溶液から一価の汚染物を除くこと
も出来る。いかなる特定の作用理論に限定されることな
く、好ましい実施態様は次のように進行する。か焼(ま
たは活性化)に際して、炭酸塩と水の両者はハイドロタ
ルサイトの基本構造から次の式に従って追い出される。
The method of the present invention is generally susceptible to adsorbing divalent, trivalent or higher charged electron-negative or anionic colorants. Calcined hydrotalcites can also remove monovalent contaminants from solution, although less preferred conditions. Without being limited to any particular theory of action, the preferred embodiment proceeds as follows. Upon calcination (or activation), both carbonate and water are expelled from the basic structure of hydrotalcite according to the formula:

【0031】[0031]

【化1】Mg6 Al2 OH16CO3 ・4H2 O →Mg
6 Al2 8 (OH)2 + CO2 + 11H2
## STR1 ## Mg 6 Al 2 OH 16 CO 3 · 4H 2 O → Mg
6 Al 2 O 8 (OH) 2 + CO 2 + 11H 2 O

【0032】陰イオンのまたは電子陰性の汚染物との接
触はその際前記の着色物をして、溶液の接触と再水和の
間に、か焼された製品中の空になった陰イオンの位置を
占めさせる。ある汚染物については、ハイドレートの再
温浸に際してアルミン酸三カルシウム中間体が形成され
ると信じられる。この中間体はそれから疎水性の、高分
子量の、有機着色分子を引きつけるので、それらは接触
後の濾過作業の間に一緒に除かれる。
Contact with anionic or electron-negative contaminants then gives rise to the coloration mentioned above, which results in empty anions in the calcined product during contact with the solution and rehydration. Occupy the position of. For some contaminants, it is believed that the tricalcium aluminate intermediate is formed upon re-digestion of hydrate. This intermediate then attracts hydrophobic, high molecular weight, organic coloring molecules so that they are removed together during the post-contact filtration operation.

【0033】[0033]

【実施例】下記の周囲条件(atmospheric)
の例について、濃縮された合成アルミン酸ナトリウム液
が次のようにして調製された。536gのNaOHペレ
ットがステンレス鋼ビーカーの中の1484gの脱イオ
ン水にオーバーヘッド攪拌しながら加えられた。加熱板
を使用して、溶液の温度を18℃から88℃まで上げて
NaOHを溶解させた。724gのA−30ハイドレー
ト(65.0%白色度)をこの溶液に加えて攪拌した。
その混合溶液を蒸発させ煮詰めた後、追加の脱イオン水
を加えた。この溶液を次に#40紙で45分間で濾過
し、比重を測定してから冷蔵した。目標は、Na2 CO
3 として352g/lの全苛性値(T/C)、0.66
7のアルミナ対苛性物比、235g/lのAl2 3
よび1.372の比重であった。
[Example] The following ambient conditions (atmospheric)
For the example, a concentrated synthetic sodium aluminate solution was prepared as follows. 536 g NaOH pellets were added to 1484 g deionized water in a stainless steel beaker with overhead stirring. The temperature of the solution was raised from 18 ° C to 88 ° C using a heating plate to dissolve the NaOH. 724 g of A-30 hydrate (65.0% whiteness) was added to this solution and stirred.
After the mixed solution was evaporated and boiled down, additional deionized water was added. The solution was then filtered through # 40 paper for 45 minutes, measured for specific gravity and refrigerated. The goal is Na 2 CO
3 total caustic value (T / C) of 352 g / l, 0.66
Alumina to caustic ratio of 7, 235 g / l of Al 2 O 3 and a specific gravity of 1.372.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】次の対照条件は下記の試験の多くについて
その際維持された。 種:200/325メッシュにふるい分けされた50g
/lのC−30ハイドレート(76.8%の白色度)、 ハイドロタルサイト:550℃で80分間実験室で活性
化された、活性化ハイドロタルサイトにより処理される
ときの温浸ハイドレート 溶液の温度:95℃、 合成溶液:全苛性物=175g/l(Na2 CO3 とし
て);AC比=0.6;比重=1.191、 沈殿条件:74℃の水浴で24時間。
The following control conditions were then maintained for many of the tests below. Species: 50g sieved to 200/325 mesh
/ L C-30 hydrate (76.8% whiteness), Hydrotalcite: digested hydrate when treated with activated hydrotalcite, lab activated at 550 ° C for 80 minutes. Solution temperature: 95 ° C., synthesis solution: total caustic = 175 g / l (as Na 2 CO 3 ); AC ratio = 0.6; specific gravity = 1.191, precipitation conditions: 74 ° C. water bath for 24 hours.

【0036】周囲条件の下で調製された溶液を使用し
て、つぎの系列の試験を行った。 試験1:対照試料−濾過なしおよび活性化ハイドロタル
サイトの添加なし、 試験2:1回の濾過工程のみ行った、 試験3:活性化ハイドロタルサイト処理のみ、 試験4:活性化ハイドロタルサイト処理およびその後の
濾過、 試験5:1回の濾過工程のみ行う(反復または照合試料
として)、 試験6:2回の濾過工程をおこなう、 試験7:活性化ハイドロタルサイト処理の前に予備濾過
する、および 試験8:前濾過、活性化ハイドロタルサイト処理および
後濾過。 この系列の試験は次の%白色度および吸光度の測定結果
を得た。
The following series of tests were conducted using the solutions prepared under ambient conditions. Test 1: Control sample-no filtration and no addition of activated hydrotalcite, Test 2: Only one filtration step was performed, Test 3: Activated hydrotalcite treatment only, Test 4: Activated hydrotalcite treatment. And subsequent filtration, Test 5: Perform only one filtration step (as a repeat or reference sample), Test 6: Perform two filtration steps, Test 7: Pre-filter before activated hydrotalcite treatment, And test 8: pre-filtration, activated hydrotalcite treatment and post-filtration. This series of tests yielded the following% whiteness and absorbance measurements.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】第二系列の試験は、Parr反応器中に1
43℃で30分間ボンベ温浸された苛性溶液で行われた
が、それはアルミナを苛性液中に速やかにかつ完全に再
溶解するため、および存在する有機着色物の一部を化学
的に変化させることの出来る工場の温浸器の条件を模擬
試験するためであった。これは次の吸光度および%白色
度水準の結果を得たが、その中の後者は図5に図で要約
されている。
The second series of tests consisted of 1 in the Parr reactor.
It was carried out in a caustic solution that had been cylinder digested at 43 ° C for 30 minutes, because it redissolved the alumina into the caustic solution quickly and completely, and chemically changed some of the organic colorants present. The purpose was to simulate the conditions of the digester of the factory that can be used. This gave the following absorbance and% whiteness level results, the latter of which is summarized graphically in FIG.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】次に一連の試験がいろいろな吸着剤暴露時
間および投与量(前および後濾過に伴う)を用いて行わ
れ、次の白色度データの結果を得た。
A series of tests were then conducted using various adsorbent exposure times and doses (with pre and post filtration) to obtain the following brightness data results.

【0041】[0041]

【表4】 [Table 4]

【0042】また一連の試験がこの方法における活性化
ハイドロタルサイトの再循環可能性を測定するために行
われた。4回のサイクル試験の各サイクルは再温浸され
たハイドレート溶液の新しい供給品を用いた。合成苛性
物溶液が最初のサイクルには0.33g/lの吸着剤
に、および下記の累積する濾過された固形物(それは第
2から第4サイクルまでにおいて再活性化されたハイド
ロタルサイトを含んだ)に15分間曝された。接触され
た固形物は濾別され、一晩乾燥されてから550℃で8
0分間再活性化された。第2から第4サイクルまでにお
いて、C−30とC−31の両ハイドレートが比較目的
の種物質として使用された。
A series of tests were also conducted to determine the recyclability of activated hydrotalcite in this method. Each cycle of the four cycle test used a fresh supply of re-digested hydrate solution. The synthetic caustic solution contained 0.33 g / l of adsorbent in the first cycle, and the following cumulative filtered solids, which contained hydrotalcite reactivated in the second to fourth cycles: For 15 minutes. The contacted solids are filtered off, dried overnight and then at 550 ° C. for 8 hours.
It was reactivated for 0 minutes. In cycles 2 through 4, both C-30 and C-31 hydrates were used as seed material for comparison purposes.

【0043】[0043]

【表5】 [Table 5]

【0044】上記のデータから、4サイクルを通じて活
性化されたハイドロタルサイトの熱再生と再使用は結果
として全体的な色の除去効率の10%未満の減退をもた
らした。
From the above data, thermal regeneration and reuse of activated hydrotalcites over 4 cycles resulted in less than 10% reduction in overall color removal efficiency.

【0045】これまで現在特に好ましい実施態様を説明
したが、本発明は添付した特許請求の範囲内において他
の形で具現され得ることは理解されるべきである。
Having thus far described particularly preferred embodiments, it is to be understood that the invention can be embodied otherwise within the scope of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

さらに本発明の特徴、目的および利益は次の図面に関し
てなされる好ましい実施態様の詳細な説明からより明瞭
になるであろう。
Furthermore, the features, objects and benefits of the present invention will become more apparent from the detailed description of the preferred embodiments made with reference to the following drawings.

【図1】図1は本発明に従って改良された水酸化アルミ
ニウムを製造するための一つの実施態様を表現するフロ
ーチャートである。前記の実施態様は、アルミン酸ナト
リウム溶液を濾過の前に活性化されたハイドロタルサイ
ト吸着剤と接触させることを含む(この実施態様の任意
選択の工程が破線のボックスの中に表現されている)。
FIG. 1 is a flow chart depicting one embodiment for producing the improved aluminum hydroxide according to the present invention. The above embodiment comprises contacting the sodium aluminate solution with an activated hydrotalcite adsorbent prior to filtration (optional steps of this embodiment are represented in the dashed box. ).

【図2】図2は第2の実施態様のフローチャートであ
り、それは再温浸したトレーシード液を活性化ハイドロ
タルサイトと接触の後に濾過する。
FIG. 2 is a flow chart of the second embodiment, which filters re-digested tray seed liquor after contact with activated hydrotalcite.

【図3】図3は本発明の第3の実施態様を表現するフロ
ーチャートであり、それは液流を活性化ハイドロタルサ
イトとの接触の前と後の両方で濾過する。
FIG. 3 is a flow chart depicting a third embodiment of the present invention, which filters a liquid stream both before and after contact with activated hydrotalcite.

【図4】図4は、本発明に従って大気圧で調製された苛
性液を処理するとき達成される白色度の定量的改良を表
現するフローチャートである。
FIG. 4 is a flow chart depicting the quantitative improvement in whiteness achieved when treating a caustic liquor prepared at atmospheric pressure according to the present invention.

【図5】図5は、そのような溶液が模擬的な加圧(「ボ
ンベ」)温浸を受けたとき達成される白色度の定量的改
良を表現するフローチャートである。
FIG. 5 is a flow chart depicting the quantitative improvement in whiteness achieved when such a solution is subjected to simulated pressurized (“bomb”) digestion.

【図6】図6は、いろいろな濾過条件(x−軸)の下で
達成された平均白色度水準(y−軸)を比較するグラフ
である。
FIG. 6 is a graph comparing average whiteness levels (y-axis) achieved under various filtration conditions (x-axis).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ナンシー エム.フィッツジェラルド アメリカ合衆国ペンシルバニア州ピッツバ ーグ,ダウリング アベニュー 3901 (72)発明者 ベネット エル.マコーミック アメリカ合衆国ペンシルバニア州チェスウ ィック,リンデン ストリート 1215 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nancy M. Fitzgerald Dowling Avenue, Pittsburgh, PA, USA 3901 (72) Inventor Bennett El. McCormick 1215 Linden Street, Cheswick, PA

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 苛性溶液またはアルミン酸ナトリウムの
溶液から除かれた水酸化アルミニウムの白色度水準を改
良するために、 (a)該溶液を、式A6 2 (OH)16Z ・4H2
(式中AはMg2+,Ni2+,Fe2+,Ca2+およびZn
2+から成る群より選択され、BはAl3+,Fe 3+および
Cu3+から成る群より選択され、CはOH- ,Cl-
Br- ,NO3 - ,CH3 COO- ,C2 4 2- ,CO3
2- ,SO4 2- ,PO4 3- ,Fe(CN)6 3- およびF
e(CN)6 4- から成る群より選択され、および1/2
≦z≦2である)を有するか焼された化合物より本質的
に成る吸着剤と接触させる工程、および (b)該溶液を前記の接触の前および/または後で濾過
する工程、から成る苛性溶液またはアルミン酸ナトリウ
ム溶液から除かれた水酸化アルミニウムの白色度水準を
改良する方法。
1. A solution of caustic or sodium aluminate
The whiteness level of aluminum hydroxide removed from the solution was revised.
To improve, (a) add the solution to the formula A6B2(OH)16CZ・ 4H2O
 (In the formula, A is Mg2+, Ni2+, Fe2+, Ca2+And Zn
2+Is selected from the group consisting of3+, Fe 3+and
Cu3+Selected from the group consisting of, C is OH-, Cl-,
Br-, NO3 -, CH3COO-, C2OFour 2-, CO3
2-, SOFour 2-, POFour 3-, Fe (CN)6 3-And F
e (CN)6 Four-Selected from the group consisting of, and 1/2
≦ z ≦ 2) more essential than the calcined compound
Contacting with an adsorbent consisting of, and (b) filtering the solution before and / or after said contacting.
Step, consisting of caustic solution or sodium aluminate
The whiteness level of aluminum hydroxide removed from the solution.
How to improve.
【請求項2】 さらに、 (c)該溶液に種物質として100%TiO2 標準品に
基づき約85%またはそれ以上の白色度水準を有する水
酸化アルミニウムを添加する工程、を含む請求項1に記
載の方法。
2. The method of claim 1, further comprising the step of: (c) adding to the solution aluminum hydroxide having a whiteness level of about 85% or higher based on 100% TiO 2 standard as a seed material. The method described.
【請求項3】 さらに、 (d)該溶液からか焼された化合物を分離する工程、 (e)分離された化合物を再か焼する工程、および (f)再か焼された化合物を追加の溶液の中へ再循環す
る工程、を含む請求項1または2に記載の方法。
3. Further comprising: (d) separating the calcined compound from the solution, (e) recalcining the separated compound, and (f) adding the recalcined compound. The method according to claim 1 or 2, comprising the step of recycling into a solution.
【請求項4】 工程(a)が、約1.0g /lまたはそ
れ以下の活性化ヒドロタルサイトと該溶液を接触させる
ことから成る請求項1または2に記載の方法。
4. A process according to claim 1 or 2, wherein step (a) comprises contacting the solution with about 1.0 g / l or less of activated hydrotalcite.
【請求項5】 約0.3g /lまたはそれ以下の活性化
ヒドロタルサイトと該溶液を接触させることから成る請
求項4に記載の方法。
5. The method of claim 4 which comprises contacting the solution with about 0.3 g / l or less of activated hydrotalcite.
【請求項6】 該溶液が、水酸化ナトリウム、炭酸ナト
リウムまたはアルミン酸ナトリウム、またはそれらの混
合物から成る溶質を含む、請求項1より5までのいずれ
か1項に記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the solution contains a solute consisting of sodium hydroxide, sodium carbonate or sodium aluminate, or a mixture thereof.
【請求項7】 さらに、追加の溶液の中へか焼された化
合物を再循環することを含む請求項1に記載の方法。
7. The method of claim 1, further comprising recycling the calcined compound into an additional solution.
【請求項8】 苛性溶液から除かれ、そして(a)該溶
液を、式A62 (OH)16Z ・4H2 O(式中Aは
Mg2+,Ni2+,Fe2+,Ca2+およびZn2+から成る
群より選択され、BはAl3+,Fe 3+およびCu3+から
成る群より選択され、CはOH- ,Cl- ,Br- ,N
3 - ,CH3 COO- ,C24 2- ,CO3 2- ,SO4
2- ,PO4 3- ,Fe(CN)6 3- およびFe(CN)6
4- から成る群より選択され、および1/2≦z≦2で
ある)を有するか焼された化合物より本質的に成る吸着
剤と接触させる工程、および(b)該溶液を濾過して接
触させられたか焼化合物および汚染物をそれから除き、
そして前記の濾過は(i)工程(a)の前に、(ii)
工程(a)の後に、または(iii)工程(a)の前お
よび後に行われる工程、および(c)該溶液に種物質と
して100%TiO2 標準品に基づき約85%またはそ
れ以上の白色度水準を有する水酸化アルミニウムを添加
する工程、から成る方法により脱色された製品であり、
100%TiO2 標準品に基づき約85%またはそれ以
上の白色度水準を有する改良された水酸化アルミニウム
製品。
8. Removed from the caustic solution, and (a) said solution.
Liquid is the formula A6 B2 (OH)16CZ・ 4H2O (where A is
Mg2+, Ni2+, Fe2+, Ca2+And Zn2+Consisting of
Selected from the group, B is Al3+, Fe 3+And Cu3+From
Selected from the group consisting of C and OH-, Cl-, Br-, N
O3 -, CH3COO-, C2 OFour 2-, CO3 2-, SOFour
2-, POFour 3-, Fe (CN)6 3-And Fe (CN)6
Four-Selected from the group consisting of, and with 1/2 ≦ z ≦ 2
An adsorption consisting essentially of a calcined compound having
A step of contacting with an agent, and (b) filtering and contacting the solution.
Remove the calcination compounds and contaminants that were touched,
And the above-mentioned filtration is carried out by (ii) before the step (a)
After step (a) or (iii) before step (a)
And subsequent steps, and (c) adding a seed material to the solution.
Then 100% TiO2About 85% or less
Add aluminum hydroxide with whiteness level above
Is a product decolorized by the method consisting of
100% TiO2About 85% or more based on standard products
Improved aluminum hydroxide having a whiteness level above
Product.
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