JPS58135127A - バイヤ−工程スラリ−液中の蓚酸ナトリウムの分離濃縮法 - Google Patents

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、苛性アルミネート液を母液とじ水酸アルミニ
ウム及び蓚酸ナトリウム粒子を含むスラリー液（以下こ
れを白泥スラリー液という）中の蓚酸ナトリウムを効率
よく分離濃縮し、これによってバイヤー析出系を効率よ
く操業することができるＬうにする方法に関する。

バイヤー法によってアルミナを製造するには。

アルミナ含有鉱石（通常ｔａｇ−キサイド鉱石）を苛性
アルミネート液と混□合して高温溶解（通常は１３０℃
以上）シ、不ｔ８解残渣會分離後、過飽和の清澄アルミ
ネート液管冷却し、該アルミネート液に水酸化アルミニ
ウムを種子として加えて７ＪＯ水分解會行ない、析出し
た水酸化アルミニウムを分級し、粗粒部分ｔ−濾過洗滌
後焼成してアルミナが製造される〇一方細粒部分は種子
としてＯＩＩ壌使用される。

このようなバイヤーエ柵においてｉ、ｆｉ、性アルイネ
ート液１種子スラリー液が儂虐使用されるのでその間に
種々の不純物が蓄積してくる。この工つな不純物として
ナトリウム等と結合した有機酸塩がバイヤ一工程におい
て重大な障害となる。循環液中の有機物は、鉱石中に含
まれる炭素化合物。

ポリアクリル酸系の沈降助剤、脂肪酸エステル系の消泡
剤及び空気中の炭酸ガス等が高墓の苛性アルミネート液
に溶解することに起因している。

循環液中に有機酸塩が蓄積してくると、苛性アルミネー
ト液中のアルミナ平衡溶解度が上昇し。

水酸化アルミニウムを析出す７）１余の析出率の低下全
招き、アルミナの生産効率が低下してアルミナ生産に重
大な支障を引き起す。

各種の有機酸塩の甲で蓚酸ナトリウムは、過飽和苛性ア
ルミネート液に種子スラリー液を加えて水酸アルミニウ
ムを析出□させる際に同時に析出゛する。析出した蓚酸
す）　ＩＪウムは黴細水鎗化アルミニウムに付着し易い
という特性を有する。微細水酸化アルｉ＝ウムは種子液
として傭虐使用されるので、骸循環液中に蓚酸すＩ−Ｉ
Ｊウムの微細結晶が蓄積されて行く□種子スラリー液中
の蓚酸す）　ＩＪウム粒子の増加は、析出水酸化アルミ
ニウムの細粒化、析出払出液の分級又は清な分離性能の
低下。

濾過効率の低下、析出物への不純物混入率の増大。

配管０機器へのスケーリングの助長等の操業を維持して
行く上での重大な支障？招く。

従って循環液中の有機酸塩、とりわけ蓚酸ナトリウムを
除去することがバイヤー法によるアルミナの製造上非常
に重要なことであり、そのために従来から種々の蓚酸ナ
トＩＪウム除去法が提案されて来た〇 種子水酸化アルミニウムに付着する蓚酸ナトＩＪウム會
減少せしめる方法として、バイヤー析出の　　。

際の析出物の細粒化全防止しポピュレーションノＺラン
ス會一定に保つために、蓚酸ナトリウム含有量の多い種
子スラリー液の一部又は全部を洗滌濾過する方法（アメ
リカ特許第３４８４８１５０号。

これ會橿子濾過法という）又は加熱する方法（アメリカ
特許４１１２．９３６，３１６号、これを種子加熱法と
いう）が提案されている０この検子濾過法は。

蓚酸ナトリウムが水に溶は易いという性質を利用し几も
のであり、析出物の粒径及び個数分布の安定性を得る点
で非常に優れているが、非常に高価な濾過設備會必要と
し、又洗滌水がバイヤー系に投入され／）ためにエネル
ギー消費が増大するし。

又くグロセスの観点からも望ましくない。又種子加熱法
も、加熱設備や蒸気等の熱（Ｉｉ會必要とすゐので、で
き心だけ避けることが望ましい。

父蓚飯ナトリウムを除去する方法として、析出払出ｇｔ
分級又は渭滌分離し友後１分離した上履又は下数ｔ濾過
洗滌し、洗滌Ｆｇの一部又は全部ｔそのまま又は濃縮し
た後、直装石灰と反応させるか又は蓚酸ナトリウム等の
種子を加えて蓚酸ナトリウム等の有機物を析出させその
析出物を溶解後石灰と反応させるか、又はそれらを焼却
して苛性ソーダの回収と有機物の除去を行なう方法が知
られている。

上記のようにして蓚酸ナトリウムを除去する際に、予め
濃縮して蓚酸ナトＩＪウム含有量會高めておき、その濃
縮液を処理すれば、蓚酸ナトリウムの除去効率が高めら
れることにいうまでもない。

上記のような観点から１本発明はバイヤ一工程スラリー
液中の蓚酸ナトＩＪウム含有量を増大せしめるための新
規な分１ｉｌＫ＃縮法會提供することを目的とする。

本発明は、苛性アルミネート液、水酸化アルミニウム粒
子および＃酸ナトリウム粒子を含むバイヤ一工程スラ１
７　−、ＩＩＩ中に泡を＠生せしめることによって蓚−
ナトリウムに冨んだ含泡沫スラリー液相欠形成せしめ、
信相を分離Ｌ／％該分離し几スラリー液に苛性アルミネ
ート液を添加して破泡し１次いで該破泡したスラリー液
から一層蓚酸す）　ＩＪウムにｇんだスラリー液を分離
すること全特徴とするバイヤ一工程スラリー液中の＃酸
ナトリウムの分離濃縮法全提供するものである。

本発明者等に、先に苛性アルミネート液、水酸化アルミ
ニ９本粒子及び蓚酸ナトリウム粒子を含むスラリー液中
に泡會発生せしめて蓚酸ナトリウムにびんだ含泡沫スラ
リー液を形成せしめ、これｔ分離することからなるバイ
ヤ一工程スラリー液中の＃酸ナトリウムの分ｓａ、ｍ法
全提案し７ｔす（特開ｄ５６−７８４１９号）このよう
な方法によって白泥スラリー中の蓚酸ナトリウムは２〜
４倍程度濃縮され、従って蓚酸ナトリウムの除去効率ｔ
＠１ｄ的に同上せしめることができ、しかもこの方法に
複雑な設備全必要としないものである。

本発明者４＄に、上記光線の方法を更に改善丁ぺ〈研究
を重なた結果、前記蓚酸ナトリウム粒子に富んだ含泡沫
スラリー液に苛性アルミネート１０ｉを添加して破泡し
６次いでこの破泡したスラリー液を分離することに↓つ
で一層蓚酸ナトリウムに富んだスラリー液が得られるこ
とを発見した。

上述のように、バイヤ一工程に２いて水酸化アルミニウ
ムを析出し九析出払出液は分級分離器又は清澄分離器に
かけられ、水酸アルミニウムの粗粒ｓｔ−含む製品スラ
リー液と比較的微粒部分を含み循環使用される種子スラ
リー液に分離される、製品スラリー液工りも種子スラリ
ー液の方が固体ａｒｍナトリウム會多く含有する。ｌｄ
常橿種子ラリー液の水酸化アルミニウム固体濃ｆｒｉａ
　ｏ　ｏ〜６００＃／ｊであり、固形蓚酸す）　＋７ウ
ム含有量は、固体水酸化アルミニウム基準でＬＯ〜４．
０１量％である。

この種子スラリー液に、たとえば空気等の気体會吹込ん
で攪拌することに工って泡を発生せしめ。

かくして得られ九種子スラリー液中に直径２ｍ以下の気
泡を多数存在せしめ１次いでこれを沈降管に入れて静置
すると、泡は水酸化アルミニウム粒子を包み込みながら
浮上し、最終的に沈降管の上から下に向って順次含泡沫
粒子部、アルミネート液部及び堆積粒子層に酸相分離す
る。この結釆含泡沫粒子部中の固体蓚酸ナトＩＪウムは
、気泡分離を行なわない場合に比べて２〜４倍に濃縮さ
れる。

この工すにして含泡沫粒子部に蓚酸ナトリウム粒子が選
択的に濃縮されるが、この含泡沫粒子部ばなお固体蓚酸
ナトｖクム付着量の少ない粗粒水酸化アルミニウム粒子
會５〜３０％含有している。

従ってこの粗粒水酸化アルミニウム粒子の割合を減らす
ことに１って蓚酸ナトリウム含有率を更に高めることが
できる。

上記含泡法白泥スラリー液に苛性アルミネート液を加え
て該スラリー液の固体濃Ｉｆ？下げ、そうすることによ
って白泥スラリー液中の気泡を破壊し、しかる後泡を含
まないスラリー液管分級器に供給すると、粗粒水酸化ア
ルミニウムは分級沈吟し、蓚酸す）　ＩＪウム付着量の
多い細粒水酸化フルミニラム粒子管主体とする分級上液
が得られることが分った。かくして得られる蓚酸ナトリ
ウムに富んだスラリー液についてその゛後蓚酸ナトリウ
ム除去処ｍ１行なうと、蓚酸す）　ＩＪウム除去効率は
飛躍的に向上する。

本発明の方法によって分離濃縮すべきスラＩ７　＋液と
して、・クイヤ一工程東のいずれの部分からの白泥スラ
リー液を用いてもよい。しかしながら上述の↓うに固形
蓚酸ナトリウム含量が大きい種子スラリー液を用いるの
が有利である。

本発明において、スラリー１％ｆＫ泡を生成せしめる方
法として、直径約２１以下の＃Ｉｔｔ−多数生成するも
のであればいかなる方法愛用いてもよく、たとえば浮遊
選鉱の分野で知られている泡発生装置を利用しても工い
。白泥スラリー送液ポングの吸込側に空気等の気体を導
入してもよい。又白泥スラ１７−［貯槽の液面に向って
白泥スラリー液全噴射しそれに工って空気全巻込むとい
う方法愛用いることもできる。泡発生用に気体愛用いる
場合ぼ。

白泥スラリー液中の苛性アルカリの炭酸化を防ぐ友めに
脱炭酸ガス処理した空気又は窒素を用いること望ましい
。しかしながら上記の工うなスラリー液Ｉ！ｊｊ射法會
用いると、空気導入曾が比較的少なくて多数の重音発生
せしめることができるので。

無処理大気の巻き込みによって何ら支障がないことが分
った。

本発明に２いて、含泡沫スラＩＪ−ｇｔ−分離する方法
は特に制限はなく、たとえば通常の沈降分級分離器（以
下分離器という）を用いて都合よく行なうことができる
。

又含泡床スラリー液管破泡した後のスラリーを分離する
方法も特に制限になく、前記のものと同じ種類の分級分
離、器を好適に用いることができる□又本発明に訃いて
、含泡床スラリー液管破泡するために添加される苛性ア
ルミネート液としてα。

白泥スラリー液の洗滌ＰＲＹ用いるのがために好ましい
。その理由に、蓚酸す）　ＩＪウムが該液中に多く含ま
れており膣液が含泡法スラリー液と混合されることによ
り薄酸ナトリウムが析出し、更に含ｆｔｉ床スラリー液
中の固体蓚酸ナトリウムが直往されるためである。しか
しながら場合によって框白泥スラＩＪ−［の母液であっ
て％工いっ次に本発明の実施０様の一例を図ｒｊＥｖｉ
ｌ−参照しながら説明する。第１図において、白泥スラ
リー液は導管８．ポンｆ４ｆ径て導管９からスラリ一槽
ｌのスラリー液面に対して上から下向きにＩｌｌされ、
その際に空気が巻き込まれ、その結果貯槽ｌの白泥スラ
リーば多数の微細泡を含んだものになる。含泡法スラリ
ーは貯槽ｌかｃｙポンプ５．導管１１會経て分離器２に
供給される。分離器ｚ中で気泡分離が促進され含泡法粒
子が浮上する。高濃健白泥スラリーが分−器２の底部か
ら４ング６゜導ｆ１５ｔ−経て排出される。一方分離器
２の上部に浮遊している含泡法白泥スラリーには固体蓚
酸ナトＩＪウムが富化されているが、又固体蓚酸ナトリ
ウム付着量の少ない粗粒水酸アルミニウム％若干含ｆれ
ている。この含泡床スラリー液は分離器２の上部から導
ｆ１！！ｔ−Ｎて排出される。導管１２甲の含泡法スラ
リー液に対して、導管１３がら導入された苛性アルミネ
ート液、たとえば白泥スラリー液の洗滌Ｐ液が混入され
、導管１４に導ρ為れゐ１スラリー液中の泡沫は導ｆ１
４中で破泡され、黴細気泡會含まない白泥スラリーとな
４）ｆ。

この白泥スラリーｄ分離器３に供給され、ここで気泡に
影響されることなく分級され、粗粒は分級下数の高濃度
白泥スラリー液として、導管１７゜ボンデ７ｉ−経て、
爽に導管ｌｓ中の高濃度白泥スラリー液と合流し排泥さ
れる。これらの高濃度白泥スラリーは粗粒の水酸化アル
ミニウムを含有しかつ＃酸ナトリウム含有量が少ないの
で１種子−過等の処ｊｌｔｆることなく無処理で種子液
とすることができる。−１分ｉ１！器３の上液ｉ、細粒
の水酸化アルばニウム金含有しかつ蓚酸ナトリウム含有
率の多いスラリー液であるので、導ｆｔ　ｓ２径て前述
の蓚酸す）　ＩＪウム除去工程に供給される。

尚導管ｌＯは白泥スラＩＪ−１１１！を貯槽ｌの液面よ
り下に投入するための導管であり、導管１０に−ｄて白
泥スラリー液が投入される時は空気の巻込みがなく従っ
て泡を発生しない。

以下実施例について説明する。

実施例　ｌ 固体濃［６００１１／１．平均粒径４５μの白泥スラリ
ー液ｔ２００ｍ”／＆デで第１図のスラリ一槽ｌに供給
した。供給法として、導管９を経る方法（Ａ法１本発明
ンと導ｆｌＯ全峠る方法（Ｂ法。

比較例）１−用いた。Ａ法の場合スラリ一槽ｌ中のスラ
リー液中に多数の泡が生成したの対し、Ｂ法の場合は泡
は生成しなかった。スラＩＪ−ｉ＃’を槽１からボンダ
５．導管１１を経て分離器２へ供給した。分離器２で上
昇速度がＬ２嘱／ｈｒとなるＬうに調節しながらポンプ
６．導管１５より下数を排泥し友。分１１１器２の上液
を導ｆ１２に導き、導１１１３から尋人し九白泥スラリ
ー液の洗ｆｉＦ液と混合し九□混合液を導管１４工リ分
離器３に供給し、−上昇速＃ＬＣ）ｎ／ｈｒ　となるよ
うに調岨しながら導管１７．４ング７工り下数を排泥し
た。導管１６から採取した分離器３の上液の性状框次表
１の通りであった。

表　　　１ Ａ法　　　　１００．２ｇ／４　　　　２９．５％Ｂ法
　　　　　７０．５　＃　／　ｌ　　　　　＆　４％表
１は、Ａ法の場合の導ｆ１６の上液の蓚酸ナトリウム含
有量はＢ法の場合のそれに比べて約６５倍である仁とを
示しているｎ 以上のべたように１本発明は非常圧簡単な方法でｒｌｂ
？）ながら、白泥スラリー液中の蓚酸ナトリクム含有率
を、在来の方法に比べて４〜６倍にも効率よ＜＊縮する
ことを可能にするものである。従って本発明の方法ヲ扇
いることにエリ、パイヤ一工程から蓚酸ナトリウムを除
去する際の効率金屑−的に向上せしめることができろ。

又本発明框、ｍｓナトリウムな除去すべき白泥スラリー
液として種子スラリー液を用いる場合。

蓚酸ナトリウム雷有量の多い水酸化アルミニウム粒子の
みを選択的に分離すゐので、Ｓ子スラリー液の濾過又に
加熱等の前処理操作を大巾に省略することができ、従っ
て省エネルイー、雀プロセス上多大な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示す工程図である。 ｌニスラリ−帽 ２．３二分級器 ４．５，６．？：ｙｊｅンプ ８．９．１０，１１．１２．１３，１４，１５゜１６：
導管 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 苛性アルミネート液、水酸化アルミニウム粒子お工び蓚
   酸すＩＩＪウム粒子を含むバイヤ一工程スラリー液中に
   泡を発生せしめることに１って蓚酸ナトリウムに富んだ
   含泡法スラリー液相を形成せしめ、鉄相を分離し、該分
   離したスラリー液に苛性アルミネート液を添加して破泡
   し１次いで該破泡し友スラリー液から一層蓚酸ナトリウ
   ムに富んだスラリーａｔ分離することｔＩ＃像とするバ
   イヤ一工程スラリー液中の蓚酸す）　ＩＪウムの分離濃
   縮法０