JPS58120517A - アルミナ回収方法 - Google Patents

アルミナ回収方法

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JPS58120517A
JPS58120517A JP57225102A JP22510282A JPS58120517A JP S58120517 A JPS58120517 A JP S58120517A JP 57225102 A JP57225102 A JP 57225102A JP 22510282 A JP22510282 A JP 22510282A JP S58120517 A JPS58120517 A JP S58120517A
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moles
floraculant
acrylate
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JP57225102A
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ネビル・ジエイ・ブラウンリグ
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American Cyanamid Co
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    • B03D3/00Differential sedimentation
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
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    • C01F7/06Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバイヤー法によりアルミナを製造する方法に関
する。バイヤー法はアルミナ全製造するのに殆んど一般
的に用いられている方法である。
その広い定義において、この方法は殆どすべて水溶液で
行なわれており、ゲーキサイトと強塩基、例えば苛性ン
ー〆又は石灰との反応全水蒸気加熱オートクレーブ中で
行なうことにより達成され、アルミナを可溶性のアルミ
ネートの形に変える。
この工程において、かなりの量の不溶性の不純物が生じ
るか又バターキサイドから放出され、この廃棄物は所望
のアルミナ成分から分離しなければならない。一般にこ
れらの鉱泥は非常に細かい粒子として現われ、分離する
のが困難である。しかし鉱石の約10〜50重量s’を
通常構成する赤泥は迅速yc且つきれいに可溶化された
アルミナ溶液から分離し、この工1n−M済的に効率化
しなければならない。分離速度がめまシ遅すぎると、生
産itに殆どなくなシ、工程の全体的な効率は損われる
。同l:I−に、分離がきれいに行なわれないと、アル
ミネートの杉をした得られたアル2すは幾分不純となり
、多くの最終用途には望ましない。製造工程でもち込ま
れるアルミナ中に存在する不溶性の不純物は多くの目的
のためアルミネートで処理される特定の媒質、例えば水
の中に多量の不活性物質ケ加える傾向がめる。列えは比
較的大量の汚泥不純物ケ含む低品位のアルミン酸ナトリ
ウムは、らぜる傾向がある。また粗製アルミン酸ナトリ
ウムが混”611としてかなり多量の不純物を含んでい
る場合には、アルミネートが固体の形で供給される時に
は、この問題の解決は非常に困難である。
この問題を解決し、アルiすから赤泥全分啼する速度を
上げ、且つ成分をきれいに分離する一つの方法は米国特
許第3,390,959号に記載されている。この場合
、他のエチレン型不飽和重合可能な極性単量体’!!r
20%以下含有するアクリル酸の均質又は共重合体全赤
泥のフロラキュラントとして使用すると、バイヤー法の
全体としての効率を改善できることが記載されている。
この米国特許第439へ959号においてげ、アクリル
酸又はアクリレートとエチレン型不飽和単量体會赤泥の
70ツキユラントとして使用することが記載されている
が、またエチレン型不飽和単量体が5モル−よシ多く含
まれている場合Vこに、分離速tLF′i急速に低下し
、20モルチ以上では全く分離されないとも記載されて
いる。このことに回収工程の初期段階については全く正
しいが、本発明によれば驚くべきことには、後の段階の
4つと稀薄な苛性ソーダ回収段階ではそうでないことが
見出された。
本発明によれば苛性ソーダ回収工程の少くとも最初の1
g階において、澱粉、アクリル酸又はアクリレートの均
質重合体、少くとも80モル−のアクリル酸又はアクリ
レート単量体を含むアクリル酸又はアクリレートの共重
合体及びその組合わせからbZる群から選ばれた有効量
のフロラキュラント2加へ、苛性ソーダ回収工程の次の
いくつかの段階K 2)”いては、約35〜7I%ルー
のアクリル酸又はアクリレート単量体と約65〜!!塁
モル慢のアクリルアミド単量体を含む共重合体の有効量
會カロえることを特徴とするバイヤー法の回収工程から
赤泥全フロツキュレーションさせる方法が提供される。
系の濃度が薄く、条件が苛酷でない苛性ソーダ回収工程
の後段において第二の別の車台体を用いることにより、
驚くべきことには赤泥の効果的なフロツキュレーション
が起ることが示された。
本発明に従えば、ダーキサイトからアルミナ?回収する
バイヤー法の則成物として生じる赤泥をフロツキュレー
ションさせる新規方法が提供される。この方法において
は苛性ソーダの回収の少くと4最初の段階において通常
の赤泥フロラキュラントを用い、それ以後の段階では約
35〜75モル−のアクリル酸又はアクリレートと約6
5〜25七ル優のアクリルアミド°との共重合体を赤泥
のフロラキュラントとして使用する。
少くとも最初の段階において用いられる通常のフロラキ
ュラントには、澱粉、アクリル酸又はアクリレートの均
質重合体、少くとも80モルチのアクリル酸又はアクリ
レート単量体を含むアクリル酸父汀アクリレートの共重
合体、加水分解したアクリルアミド単量体又Vi軍合体
、或いはこれらの組合わせが含まれる。アクリレートと
いう言葉はアクリル酸の塩を童味し、このような塩はア
ルカリ金属基又にアンモニウム塩である。アクリル酸又
はアクリレートの共重合体を用いる場合には、多種類の
共重合可能単量体を最大約20モル−まで使用すること
ができる。典型的な共重合可能単量体K Fi、アクリ
ルアミド、メタクリルアZド、アクリロニトリル、アク
リル酸及びメタクリル酸ノ低級アルキルエステル、ビニ
ルメチルエーテル、メタクリル酸塩、マレイン酸無水物
及びその塩、酢酸イングロペニル、イタコン[% 6酸
Nニル、α−メチルスチレン、スチレン、フマル酸、ア
コニドリン酸、シトラコン酸、上配酸のアずド、アルカ
リ金−誘導体(例えばナトリウム、カリウム及びリチウ
ム)、上記単量体の酸のアンモニウム塩、種々のポリカ
ルメン酸のアルキル半エステル、了ミド、及び塩、ビニ
ルトルエン、クロロスチレン、塩化ビニル、ギ酸ビニル
、エチレン、グロビレン、イソブチレン等が含’!f′
Lる。上述の単量体の中で特に好適なものtよ、エチレ
ン型不飽和炭化水素基から遠い側鎖に親水性の基金もつ
ものである。このような親水性の基を含まない単量体r
ユ単重体の全存在量に関し例えば約1〜5重kkチ少な
い量で使用しなけ7Lはならない。
ナクリル酸又はアクリル酸塩と共VC用いることができ
るさらに他の単量体物質としては、スルフオニチルアク
リレート、カルメ午ジエチルアクリレート、ソエチルビ
ニルフオスフオネート、クロト:41又IISその塩、
ビニルスルフォネート又はその塩、ビニルアルコール及
びスルフォネートの如き可溶性の基を含むビニルアリー
ル炭化水素がある。
、ヒ述の型の特に有用な均質重合体又は共重合体に分子
fH4が50.000以上、さらに好ましくばtoo、
ooo以上であることが好ましい。優れた添加東吟体は
最高lへo o o、 o o oの分子量を有してい
る。
本発明に有用な澱粉材料には馬鈴薯、トウモロコシ、タ
ピオカイモ、アミロース、コウリャン、及び能の容易に
入手できる澱粉が含まれる。
苛性ソーダ回収工程の少くとも最初の段階で用いられる
通常のフロラキュラントの有効量は処理される特定のデ
ー中サイトの組成、回収工程の条件、叩ち温度、pH1
固体分含量等、及び使用する赤泥フロラキュラントに依
存して変化する。しかし一般に、澱粉又はそれと他の物
質との組合わせを用いる場合には、有効量は乾燥赤泥の
0.05〜′Lθ市11tチである。合成重合体及び共
重合体を用いる場合VCは、有効Iは一般に乾燥赤泥1
を当シαO1〜20ポンドでぬる。
苛性ソーダ回収の次の工程のりくつかで77[l見られ
る共重合体F′i特に約35〜75モル係のアクリル酸
又はアクリレート(アクリレートの定義は前述の通りで
るる)と約35〜75モルチのアクリルアミドとの共重
合体である。アクリルアミド以外はエチレン型不飽和単
量体はこの共重合体中で効果的に利用されると考えられ
ているが、経済性、入手性及び使用性のような観点から
すれば、アクリルアミド単量体が本発明に用いられる好
適な単量体である。これらの以後に加えられる共重合体
はプルツクフィー今ド粘度がp H8(2)IA/ N
aC1中に重合体i0.15%含む溶液でULアメゲタ
−’6g o r pmにした場合、少くとも20七ン
チポイズ、好着しくに少くとも10七ンチ4イズになる
ような分子量をもっていなければならない゛。
これらの後で加えられる共重合体に対する有効@r、r
−tた処理される特定のボーキサイトの組成、及び回収
段階での条件に依存して変化する。しかし一般V(−こ
の有効tは乾燥赤泥固体分1を当り共重合体o、ot−
toポンド、好1しくに約α05〜0.5ボンドである
約35〜75モル−のアクリル酸又はアクリレートと約
65〜25モル優のアクリルアミドから成る共Ti+合
体を苛性ソーダ回収工程の初期工程の次のどのt#定の
工程で加えると有効であるかは、回収系のいくつかの要
因に依存する。工程段階の条件、例えば温度、pH1液
の稀釈度、及び赤泥固体分の濃度が重要な役割を演じる
と信じられている。カー中サイト鉱石自身の種類も有効
な場所の選択に寄与する。フロラキュラントと赤泥固体
分との間の相互作用の正確な機構は筐だ知られていない
が、どの工程段階が共重合体の有効性をコントロールす
るかという予測はまだ簡単に行なうことはできない。一
般に、NaOH+Nα、CO,の躊液中におけるt数が
約too、、”4より少ない第四又はそれ以後の段階に
おいて共重合体に極めて有効であることが観測されてい
る。この数字は極めて近似的であり、コントロールされ
る王権変数より変化することがあるから、りる与えられ
た苛性ソーダ回収系におけるどの工程がこの共重合体を
加える有効な場所であるかを決定する次のような試験を
行なうことが望ましい。
一般的試験法 試験されるべき苛性ソーダ回収工程の工程段階のうち初
期工程段階でないものtこの試験のために震番目の工程
段階と称することにする。(護−1)番目の工程段階の
洗浄器の溢yLsを鴇番目の工程段階の溢流部で1:4
に稀釈し、シミュレーションされた鴇番目の工程段階の
洗浄器への供給物とする。このような高度の稀釈は試験
管、好ましくfi500〜1000ydの傾斜試験管中
で再現OT能な自由沈降をつくるために必要である。
このシミュレーションされた蕗番目の工程段階の洗浄器
への供給液に、α05重量−の溶液として試紗フロツキ
ュラントを加える。この溶液は水fIi液又は稀釈廃液
(NaOH)であることができる。
フロラキュラントの試料は注射によシ加え、孔のあいた
プランシャー′Ik5回押してシミュレーションされた
洗浄器への供給流と混合する。液/固の境界の下降をフ
ィート/時間の単位で測り、試験工程段階に対しフロラ
キュラントの有用性を決定する。
本発明の正確な範囲は添付特許請求の範囲に記載されて
いるが、下記の実施例は本発明の或種の実施1様を例示
するものであり、特にその評価方法を示すものである。
しかしこれらの実施例は単に例示のためのものであって
、添付特許請求の範囲記載の点以外本発明を限定するも
のでrまない。
特記しない限りすべての割合は重、l1tVCよる。
実施例1 上記一般的な試験法に従い、分子量5,000,000
〜IQ、000.000の60重量%のアクリル酸ナト
リウム及び40重量−のアクリルアミドとを含む赤泥フ
ロラキュラント共重合体を、オーストラリア赤泥−苛性
ンーメ回収系のシはユレーシ薦ンされた洗浄器供給流に
加え、初期工程段階は9s重量−アクリル酸ナトリウム
、5重it−アクリルアずド共重合体で処理した。個々
の工程段階で得られた試料量及び沈降速fを下記第1表
に示す。
対照例A 実施例1の方法を詳細に繰返し九が、試験工程段階の赤
泥フロラ牛ユラントとして95重1Ii−アクリル酸ナ
トリウム、5重量−アクリルアイドを用いた。試験結果
を下記第1表に示す。
対照例B 実施I+l11の方法會詳細に繰返したが、実施例1の
赤泥フロラキュラントの他に対照例Aに用いた赤泥フロ
ツキュランlr用いた。試験結果を下記第1表に示す。
対照例C 実施例1の方法を詳細に繰返したが、赤泥フロラキュラ
ントとして5.00へ000〜10.Goへ000の分
子量をもつアクリル酸ナトリウムエマルソヨンを用いた
。試験結果全下記第1表に示す。
第   1   表 シミニレ− 第二    ’101/l   l      38 
  Nk;*対照WAJA   18   3&5 対照ガA   3g   81.6 対照例8  1g(111a3 18(イ) 第三   100f/l  1    1B   17
.3対照例A  tsas 対照ガC301,3 第四   100f/l  1     13  27
.2対照例、4132.8 対照例C301゜6 第五   1009/l   1    13  1表
9対照例AlBtO 対照例C802,2 本NE−効果なし 実癩例2 シャマイカの赤泥回収浴の試料全洗浄器の溢流液からと
り、一般試験法に従って稀釈した。これVCフロツキュ
ラント’2o、os重@ % Na OH溶液として加
えた。試験されるフロツギュラントは分子駄民o o 
o、 o o o〜10,000,000の下記第2表
に示す割合のアクリル酸ナトリウム/アクリルアミド共
重合体である。詳細に一般的試験法に従い、下記第2表
記載の結果全得た。
ト述のデータから容易にわかるように、アクリル酸ナト
リウムとアクリルアはドとの共重合体を用いると、苛性
ソーダ回収系の後の段階で70ツキユレーシヨンが劇的
に増加する。40重量−のアクリル酸ナトリウムと60
重量sのアクリルアミドの共重合体は試験の初期段階に
何等認め得る効果を示さないが、同じ共重合体は後の段
階において嶌〈べき浚れた結果を与える。従って使用す
る共重合体Vこ関し個々の段階の有効性を評価する重要
性ヶ強調しなければならない。
特許出願人  アメリカン・サイアナミド・カンノに一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 苛性ソーダ回収工程の少くと一鍛初の段階におい
    て、澱粉、アクリル酸又はアクリレートの均質重ざ体、
    少くと一80モル−のアクリル酸又はアクリレート単量
    体含金むアクリル酸又はアクリレートの共重合体及びそ
    の組合わせから成る群から選ばれた有効量のフロラキュ
    ラントを加え、苛性ソーダ回収工程の次のいくつかの段
    階においては、約35〜75モル−〇アクリル酸又はア
    クリレート単重体と約65〜25モル−〇アクリルアは
    ド単曽体を含む共重合体の有効量を加えることを特許と
    するバイヤー法アルミナ回収工程から赤泥’にフロツキ
    ュレーションさせる方法。 z fI性ンーメ回収工柵の少くと4i/に初の段階で
    加えるフロン中ユラントは少くとも90モル−〇アクリ
    ル酸又はアクリレートの単量体及び10モル饅より多く
    ないアクリルアゼド単曽体を含むアクリル酸又はアクリ
    レートの共重合体である特許請求の範囲@1項記載の方
    法。 龜 苛性ソーダ回収工程の次のいくつかの工程で加える
    フロラキュラントは5.−0〜70モル饅のアクリル酸
    又はアクリレート単量体と50〜30モル嘩のアクリル
    酸琳量体を含む共重合体である特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 也 苛性ソーダ回収工程の少くとも最初の工程で加える
    フロラキュラントは少くとも90モル%のアクリル酸又
    はアクリレート単量体を含みアクリル了< rom体t
    −10モル%Lり多くは含んでいないアクリル酸又にア
    クリレートの共重合体であ)、苛性ソーダ回収工程の次
    のいくつかの工程で加えるフロラキュラントは50〜7
    0モルチのアクリル酸又にアクリレート単量体と50〜
    30モル−のアクリルアミド単量体の共1合体である特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 五 最初に加えるフロラキュラントの有効1iFi乾燥
    赤泥残渣1トン当りaol−!Oポンドであり、次の工
    程で加えるフロラキュラントの有効量に乾燥赤泥残渣1
    トン当りα01〜L04/ドである特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 a 次に〃口える70ツキユラントFi溶液のNa O
    H+ A/ afCO,の濃度が100f/lよシ少な
    い段階で加えられる特許請求の範囲第1項記載の方法。 7、次に加えるフロラキュラントは苛性ソーメ回収工程
    の第四段又はそれ以下の工程で加える特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 & 次に加えるフロラキュラントは70モル−のアクリ
    ル酸ナトリウムと30モル−のアクリルアtrを含み、
    分子1へooo、ooo〜10,00o、 o o o
    の共重合体である特許請求のatS第1第1載紀載法。
JP57225102A 1981-12-30 1982-12-23 アルミナ回収方法 Pending JPS58120517A (ja)

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US33549981A 1981-12-30 1981-12-30
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