JPS62246815A - アルミナ−シリカ生成物の製法 - 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】 この出願に対応する米国特許出願は１９８４年Ｉｔ月２
８日提出の特許出願第６７５９７３号の一部継続出願で
ある。

（発明の分野） 本発明は精製アルミナ−シリカ生成物の製法に関する。

本発明は主としてボーキサイト、ボーキサイト質粘土、
力オリナイトト質粘土およびそれらの混合物のような、
主要な不純物として種々の形の鉄およびチタンが存在す
る物質に対し、適用することができる。

（発明の背景） 上記原料から比較的鉄を含まないアルミナ、アルミナ−
シリカ生成物および鉄非含有塩化アルミニウム生産の試
みについて、多くの研究および多数の文献がある。しか
し、これらの提案された方法のうち経済的に成功したも
のは、全くない。

この問題点は以下の文献に詳しく記載されている；ラン
ズバーグ、クロリネーション・キネティックス・オブ・
アルミニウム・ベアリング・ミネラルズ（Ｌａｎｄｓｂ
ｅｒｇ、　Ｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ　Ｋｉｎｅｔｉｃ
ｓ　　ｏ「Ａｌｕｍｉｎｕｍ　　Ｂｅａｒｉｎｇ　　Ｍ
ｉｎｅｒａｌｓ）　：メタラノカル・トランスアクショ
ンＢ　（Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　Ｔｒａｎｓａｃ
ｔｉｏｎｓＢ）　６　Ｂ巻１９８５年６月２０７〜２０
８頁。２０８頁から引用すると、第１１ＩＩＩＩに以下
のように記載されている。

「フォーリ（Ｆｏｌｅｙ）およびチトル（Ｔ　１ｔｔｌ
ｅ）は塩素化により予備還元ボーキサイトから鉄を除去
して耐火性ブレイドのアルミナを生成できると述べてい
るが、還元条件下での最初の急激な鉄塩素化には実質的
なアルミナの損失を伴うことが第２図に示されている。

たとえ、この損失が許容しうるものであっても、槽ブレ
イドのアルミナまたは塩化アルミニウムを生成するには
、鉄の残留分が余りにも多過ぎるのである。」米国特許
第３．８４２，１６３号［ニー・ニス・ラッセル（Ａ、
　Ｓ、　Ｒｕ５ｓｅｌｌ）等、発明の名称：“塩化アル
ミニウムの製造”、譲受人ニアルミニウム・カンパニー
・オブ・アメリカ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ　　Ｃｏｍｐａｎ
ｙ　　ｏｆ　　Ａｍｅｒｉｃａ）］は第４５行〜５８行
に以下のとおり記載している。

「一般に、ある種の形の還元用炭素の存在下にアルミニ
ウム含有原材料を塩素で還元して塩化アルミニウムを生
成することは、古くかつ周知の反応であり、アルミナ含
有原材料としてボーキサイトを用いる前記した手段の１
つである。

しかしながら、ボーキサイトは一般に酸化鉄、シリカ、
およびチタニアを含め、多くの不純物を含有している。

これらの不純物は、炭素の存在下に塩素と容易に反応し
て塩化鉄、塩化珪素および塩化チタンを形成するため、
そこから流出する通常はガス状の塩化アルミニウム反応
体は、たとえこれらの汚染塩化物が分離されて満足のゆ
く純度のアルミニウム生成物が得られるとしても、面倒
で高価な後段での精製処理に付さなければならない。」 ザ・ユナイテッドステーツ・デパートメント・オブ・ザ
・インテリア−、インフォメーション・サーキュラ−１
４１２［ロバート・エル・デ・ビューチャンプ（Ｔｈｅ
　Ｕｎｉｔｅｄ　５ｔａｔｅｓ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ
　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｉｏｒ、ｉｎｆｏｒｍａｔ
ｉｏｎ　Ｃ１ｒｃｕｌａｒ１４１２．ＲｏｂｅｒｔＬ。

ｄｅ　Ｂｅａｕｃｈａｍｐ）は、種々の材料からＡｌＣ
ｌ３を生成する際の問題点を６頁、最終節に以下のよう
に要約している。

ｒＡｌｃｌ、製造用に用いうる原料にはボーキサイト、
粘土、頁岩、アノルソサイト、石炭灰お上び他の種々の
アルミニウム含有材料が包含される。ボーキサイトまた
は粘土は、Ａ　ｌ　ｔ　Ｏａ含量が高く、使用可能なこ
れらの材料の貯蔵量が非常に多いので最も論理的に選定
される。鉄は、塩素を使い果たし生成物から除去し難い
ので処理するのに最も有害な不純物である。」グロス（
Ｇ　ｒｏｔｈ）によるカナダ国特許第５６９゜８３０号
（１９３９年）はアルミニウムー鉄含有物質を、脱水・
粉砕原料を塩化アルミニウム蒸気で温度６００〜９００
℃にて処理することにより塩素化する方法を記載してお
り、ついで、塩化鉄および塩化チタン含有加熱反応ガス
を除去し、塩素および還元剤によって残さを処理し、回
収した塩化珪素および一酸化炭素含有塩化アルミニウム
蒸気を温度８００℃以上で処理し、鉄およびチタン非含
有アルミナまたはアルミニウム含有物質を製造している
。塩素化工程から回収したガスは凝縮する前に酸化して
少なくとも鉄およびチタンの塩化物をその酸化物に変換
する。したがって、原料の塩化物は酸化工程のために、
再使用可能な形で回収されない。さらに、回収した蒸気
混合物は、酸化工程が行なえるようにするためにＣＯで
稀釈することができない。。

グロスは第夏欄、第２８行〜第３２行に以下のように述
べている。

「９００〜１１５０℃で処理すると、チタンは原料から
四塩化チタンの形で鉄と共に除去されるが、実際には大
過剰の塩化アルミニウムを用いないと、少量だけしか除
去できない。」ウニストン（Ｗｅｓ２Ｏｎ）による米国
特許第４，２７７．４４６号は、第１塩素化工程におい
て、過剰のＦ　ｅＣ１３含有塩化アルミニウムの使用に
基づいているが、これはＦｅ２Ｏａの塩素化ために循環
工程から回収され、再使用される。第８欄、３０〜３４
行を引用すると以下のように記載されている。

［使用した過剰のＡｌＣｌ３は、ＦｅＣｌ３含有ＡｌＣ
１ａ不純物として安価に回収され、含まれた鉄およびチ
タン鉱物の塩素化に対しいずれの有害作用をも及ぼすこ
となく第１塩素化工程に戻される。」 レイノルズら（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ　ｅｔ　ａｌ）による
米国特許第４２８８４１４号は石炭およびボーキサイト
と会合した粘土の塩素化による実質的に高純度のアルミ
ラムの製法を記載している。記載された改良点は供給原
料を石炭非含有ブリケットに変形し、塩化珪素を還元塩
素化工程に導入して供給物中に含まれる珪素自存物質の
過剰の塩素化を抑制していることである。鉄を特異的に
塩素化するために該特許では該鉄を気相にした酸化性雰
囲気を用いている。

第２ａｌの第１段落、６２〜６６頁には以下のように記
載されている。

「まず、粘土およびボーキサイトに塩酸バインダー溶液
を加え、該粘土およびボーキサイトを押し出しタイプの
ペレタイザーのような通常の装置でペレット化して高密
度、高強度ペレツトを得ることからなるペレット化工程
を行う。」第４欄、１〜４行には以下のように記載され
ている。

「還元または中性条件下での塩素化による鉄のペレツト
からの除去についての試みは、過剰量のアルミナを共塩
素化しなけばならないため、適当ではない。」 本発明においては、還元雰囲気を用い、方塊凝集体中に
含まれる９０％過剰の鉄を塩素化できると共に、含有ア
ルミナは２％以下しか塩素化されない。

さらに、レイノルズらの方法と比較すると、本発明の重
要な工程は特定の粒径範囲および比較的低い密度、好ま
しくは約０．８〜約１．２のカサ密度範囲を有する該物
質の凝集体を形成し、その後方塊することである。した
がって、本発明の方法は、先行技術と比較すると高圧の
ペレット化またはブリケット化を回避することができた
のである。

（発明の目的） したがって、本発明の第１の目的は実質的に鉄を含まな
いアルミナ−シリカ生成物の新規かつ経済的な製法を提
供することである。

さらに、本発明の目的は実質的に純粋な塩化アルミニウ
ムおよびアルミラム金属を、予め鉄を除去したボーキサ
イト、ボーキサイト質粘土、カオリナイト質粘土および
それらの混合物原材料から、塩化アルミニウム生成のマ
ス（全体的、全般的）・塩素化に先立つ特異的な塩素化
によって製造する新規かつ経済的な方法を提供すること
である。

これらの目的および利点を達成するためには、広範な概
念からなる本発明により、実質的に鉄を含まないアルミ
ナ−シリカ生成物、および実質的に純粋な塩化アルミニ
ウムおよび実質的に純粋なアルミラム金属を、酸化アル
ミニウム鉱物の形態またはカオリナイト（すなわちＡ１
ｔ０３・２ＳｉＣ）ｅ・２Ｈ！Ｏ）のような複合体アル
ミニウム鉱物の形でアルミニウムを含有する種々な物質
から製造する方法を提供することによってなされる。

本発明の好ましい方法は以下の工程からなる。

（ａ）凝集工程に供給される調製物質が乾燥重量に基づ
き約２０〜約６０％のカオリナイト鉱物および約４０〜
約８０或のＡ　ＩｚＯｓ　’　Ｘ）（１０鉱物を含むよ
うに、加工供給物質を選別し、 （ｂ）該供給物質を凝集化して、実質的に一６〜＋２０
０メツシュの粒径の凝集生成物、すなわち後のカ焼工程
後に０．８〜１．３のかさ密度および実質的に一６〜＋
２００メツシュの粒径を有する凝集生成物を生成し、 （ｃ）該凝集生成物を６５０〜約９００℃の温度で方塊
して、好ましくはカサ密度０．８〜１．３および実質的
に一６〜＋２００メツシュの粒径を有する方塊凝集生成
物を生成する。

該方法において前記した３つの工程の機能は全て外見上
、実質的に鉄を含まないアルミナ−シリカ生成物の後段
での生成と関係がないように見えるが、驚くべきことに
、本発明者によれば、これら３つの工程の機能全てが、
所望の生成物を得るのに重要であると共に、凝集工程調
製物質中に含まれるアルミナの共−塩素化を最少量にせ
しめるのに重要であることが判明した。

後段での実質的に鉄を含まないアルミナ−シリカ生成物
、および後段での実質的に鉄を含まない塩化アルミニウ
ム、および実質的に鉄を含まないアルミニウム金属の製
造に対するその結合した機能については、十分には理解
されておらず、部分的に解明されているだけである。

（ｄ）Ｃ１，、Ｃ０Ｃ１２、ＣＣｌ４、ＨＣｌ５ＳｉＣ
１４およびＡｌＣｌ３からなる群から選ばれる少なくと
も１つの塩素化剤が使用される少なくとも１つの特異的
鉄塩素化工程を行う。Ｃ１ｔを特異的鉄塩素化剤として
用いる場合、還元雰囲気、例えばＣＯまたはＣを使用し
なければならない。上記の他の塩素化剤の場合、中性〜
還元性雰囲気を使用することができる。本発明者によれ
ば、少量の塩素化剤、すなわち前記した群から選ばれる
約３０％以下の塩素化ガス流と共に前記した工程を使用
することにより、原材料中に含まれる少なくとも９９％
の鉄を特異的に塩素化することができ、かつ含有Ａ　ｌ
　ｔ　０３の共−塩素化がわずか２％以下であることが
判明した。

この第１特異的鉄塩素化工程の温度は約５５０〜約１１
００℃、好ましくは約６８０〜約１０００℃である。

（ｅ）工程（ｄ）で生成した固体を、少なくとも１つの
塩素化剤がＣＬ、Ｃ０ＣＬおよびＣＣ１，からなる群か
ら選ばれる塩素化工程に付すことにより含有Ａ　ｌ　ｔ
　Ｏｓを塩素化して塩化アルミニウムを生成することか
らなるマス・塩素化工程を行う。Ｃ１ｔを少なくとも１
つの塩素化剤として選択する場合、ＣおよびＣＯからな
る群から選ばれる還元剤も存在する。

（ｆ）工程（ｅ）で生成したガス流を少なくとも特異的
な温度の縮合に付して実質的に鉄を含まない塩化アルミ
ニウムを生成する。

（ｇ）工程（ｆ）で生成した塩化アルミニウムを溶融塩
電解槽に通して実質的に鉄を含まないアルミニウム金属
を生成し、遊離塩素を好ましくは工程（ｆ）に循環させ
る。

凝集生成物中に含有される鉄をマス・塩素化工程に付す
前に除去できないと、その実質的な部分をマス・塩素化
工程条件下に塩素化しても最終的に生成したアルミニウ
ム金属中に留どまり、これは、比較的純粋なアルミニウ
ム金属の製造には許容できないものである。

塩素化工程について前記した工程は、全て当該分野でよ
く知られたフルオソリッド・リアクター（ｆｌｕｏ−ｓ
ｏｌｉｄｓ　ｒｅａｃ２Ｏｒｓ）中で行なうことができ
る〇つぎに、本明細書に用いられる種々の用語を定義し
て本発明を明らかにする。

方塊（脱水としても知られている）二本明細書に用いら
れるこの用語は以下の意味を有する。

（ａ）いずれの遊離水分をも水蒸気として除去すること
。

（ｂ）酸化アルミニウム鉱物中の結晶水の結合を切断し
て高い割合の結晶水を水蒸気として追い出すこと。

（ｃ）化学結合、またはカオリナイト、Ａ　Ｑ　＊　Ｏ
ｓ・２ＳｉＯ＊・２Ｈ２０のような複合体アルミニウム
鉱物の結合を切断して水分を水蒸気として追い出し、Ａ
　Ｑ　＊　Ｏｓおよび５ｉｆｔを、各々アモルファスＡ
　Ｑ　＊　ＯｓおよびアモルファスＳｉｎ、に変換する
こと。ボーキサイトおよび粘土の十分な方塊を達成する
ために、約６５０〜約９００℃の温度範囲を用いる。カ
焼工程の効果は主として温度と時間の関数であり、経済
的に最適なものは当業者に容易に決定することができる
。

該方法のこの工程には通常のよく知られた装置を使用で
き、水平回転炉、垂直たて炉および補助ガススクラバー
とダスト集塵装置を備えたフルオソリッド・リアクター
からなる。

塩化アルミニウム：この用語はＡ（ｌＣＱ２またはＡＱ
−ＣＩ２ｓを意味する。

カオリナイト質粘土°：これは、一般にＡｌ２２Ｏｓ・
ｘＨ２Ｏ鉱物を少量しか含有しないか、または全く含有
しない物質であって、主要なアルミニウム鉱物成分が実
質的にカオリナイトであるものを意味する。

カオリナイト質シリカ：これはカオリナイトに化学結合
したシリカを意味する。

ボーキサイト質粘土：カオリナイト鉱物とＡ（１２０、
・ｘ　Ｈ＊　Ｏ鉱物の混合物 ボーキサイト：少量のカオリナイトを含む主成分がＡム
０．・ｘＨ２Ｏの鉱物 本発明に使用できる物質、すなわちボーキサイト、ボー
キサイト質粘土およびそれらの混合物、全てにおいて、
カ焼工程で生成した生成物がアルミナ（ＡＱ２Ｏ３）と
アモルファスシリカ（Ｓｉｆｔ）の両方を有することが
でき、アモルファスシリカがこのカ焼工程におけるカオ
リナイトの分解によって生成されることは注目すべきで
ある。

鉄およびチタン・アルミニウム産業の標準的方法によれ
ば、ＦｅおよびＴｉ分析としてＦｅｔ０３およびＴ１０
．が報告されている。アルミニウム含有物質中に含まれ
た鉄およびチタン鉱物は非常に多量に存在するが、Ｆｅ
２Ｏ３およびＴｉ１ｔの形でのみ存在することはめった
にない。例えば、アーカンソー・ボーキサイト中の主要
な鉄鉱物はりよう鉄鉱、Ｆ　ｅ　ＣＯ３であり、最も普
通に産出するチタン形はイルメナイト、Ｆｅ０ＴｉＯｔ
である。本明細書においてＦｅｔｕ３およびＴ　ｉ　Ｏ
ｔの割合について言及する場合、各々ＦｅおよびＴｉの
化学分析をＦｅ２Ｏ３およびＴ　ｉ　Ｏを各々に変換し
たものである。

炭素：これは本発明の方法の特定の工程において、該方
法に使用される原材料中に含まれた金属酸化物に対する
還元剤として使用てき、最終の所望の生成物に対し重要
な有害作用を有しうる付加的な不純物を導入することが
ない任意の形態の炭素である。

かかる炭素の例は木炭、液化石炭コークス、液化石油コ
ークスおよびビチューメンである。

使用される石炭のタイプは純粋な塩化アルミニウムの製
法に重要な有害作用を有しうる比較的多量の不純物の導
入を避けるように注意深く選択すべきである。

液化・これは、特定の物質を十分に高温に加熱して原料
中の実質的に全ての含有水分を水蒸気として、およびい
ずれの遊離含有水素をも除去することからなる石炭また
は石油コークスのような固体燃料に対する処理である。

遊離水分：これは原料中に含まれ、化学的に結合してい
ない約１００℃の温度で蒸発させることができる水分を
意味する。

乾燥重量てれは遊離水分のみ除去したものである。

メツシュサイズ：生成物について−（マイナス）のメッ
シュサイズとは実質的に全ての生成物が特定の米国標準
ふるい径（Ｕ　、　Ｓ　、　Ｓ　ｔａｎｄａｒｄ　　５
ｃｒｅｅｎ　　５ｉｚｅ）を完全に通過できることを意
味する。

例えば、−８メツシュの生成物は実質的に全ての生成物
が８メツシュよりも細がい。＋（プラス）のメツシュサ
イズとは少なくとも９０％の生成物が特定のふるい掻上
に残ることを意味する。例えば、＋２００メツシュの生
成物は少なくとも９０％の生成物が２００メツシュふる
いの開口部分よりも粗い。

凝集体・これは制御された最大粒径で相互に保持されて
いる多数の微粒子をいう。ペレットは同様なものを言う
が、ただしペレットは通常当該分野で公知のドラム上で
形成される。

原料または鉱物原料の乾燥、粉砕およびふるい分けのよ
うな方法で形成された凝集粒子は、ふるい分は後ペレタ
イジング・ドラム上に通過させて半球状のべ１ノツトを
形成することができる。本発明の目的には、凝集体また
はペレットは凝集した生成物またはペレット化した生成
物と同義語である。

タップまたはカサ密度：これは、特定の重量の物質を側
壁付容器中に入れ、容器の側壁を軽くたたき、通常は所
定の期間核物質を自然の状態で放置して最も少ない容積
を形成させ、落ち着いた物質の密度を算出するような、
通常の方法で測定される生成物の密度である。

（図面の説明） つぎに、添付の図面を参照して本発明を説明する。第１
図は実質的に鉄を含まないアルミナーソリ力生成物製造
の本発明の好ましい工程図である。

第２図は、第１図の工程図で製造した実質的に鉄を含ま
ないアルミナ−シリカ生成物を処理して実質的に鉄を含
まない塩化アルミニウムを生成し、その後、実質的に鉄
を含まないアルミニウム金属を生成することからなる本
発明の好ましい工程図である。

第１図において、本発明の好ましい供給物質はＩＯで示
される。原料調製循環工程は２で示され、ここでは、最
も重要には凝集体が、後段でのカ焼工程における１５で
示されるカ焼生成物が約０．８０〜１．３のカサ密度を
有するように約−６〜＋２００メツシュの粒径範囲に形
成される。このカサ密度を達成するには、先行技術と比
較して少ないまたは最小の圧力を用いねばならない。調
製生成物１２を、所望により１４で示されるカ焼工程前
に１３で示されるように予熱して凝集体の水分を除去す
るか、または該凝集体を強化する。

カ焼生成物１５は必須条件として一６〜＋２００メツシ
ュの粒径および約０．８０〜１．３のカサ密度を有し、
方塊の間のカオリナイトの分解から生じた少なくとも約
１０％のアモルファスシリカを含む。カ焼生成物を１６
で示される少なくとも１つの特異的鉄塩素化工程に供給
して、実質的に鉄を含まないか、または鉄成分が減少し
た１７で示されろようなアルミナ−シリカ生成物を生成
する。

第２図において、第１図、１７で示されるアルミナ−シ
リカ生成物が鉄鉱物欠乏生成物である場合、１８で示さ
れる該生成物を操作条件および使用薬剤と共に塩素化剤
の存在下または非存在下に応じ、６８０℃以上または塩
化鉄の揮発温度以上に加熱する。１９は実質的に鉄を含
まないアルミナ−シリカ生成物である。２０で示される
アルミナ−シリカ生成物は２１で示されるアルミニウム
・モノクロライド処理に供給してアルミニウム金属を生
成するか、または、別法として２２で示されるようなマ
ス・塩素化工程に供給して２３で示されるようなアルミ
ニウムトリクロライドおよび少量の５ｉＣＪ！ａを生成
する。２４は塩化アルミニウム生成物循環工程であって
、ここでは好ましくは塩化アルミニウムの凝縮前に約１
９０℃以上の少なくとも１回の凝縮工程を用いて少量の
不純物を凝縮する。温度約１８０℃以下の凝縮塩化アル
ミニウムを２６で示される溶融塩槽に供給して２８で示
されるような実質的に鉄を含まないアルミニウム金属お
よび２７で示されるＣＧを生成し、好ましくはＣ１２！
を２２で示されるマス・塩素化工程に循環させる。

（実施例） つぎに実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。

この実施例では、５つの異なるパッチの凝集体を、米国
東南部屋のカオリナイト質鉱物（主成分としてカオリナ
イト鉱物含有）を南アフリカ産のボーキサイト（主成分
と七てＡ　Ｑ　ｔ　Ｏｓ・ｘＨ２Ｏ鉱物含有）と混合す
ることによって調製した。生成した全ての凝集体はカサ
またはタップ密度が０．８〜１．２の範囲であった。

選鉱したカオリナイト質粘土の化学分析は以下の通りで
ある。

Ａ　Ｉ２！０３　（計算値）、３９．５．５ｉｙｘ：　
４４．４、Ｆｅｔｕ、；　　ｌ　、１４、Ｔｉｅ、；　
　ｌ　、４９、Ｌ、０．Ｉ。

（計算値）：　　１３．５（重量％） 選鉱したボーキサイトの化学分析は以下の通りである。

Ａ（２２Ｏｓ（計算値）、６３．２、Ｓｉ、、；　１．
７６、Ｆｅ２Ｏ２：　２．０２、Ｔｒｏｔ；　Ｑ、４３
、Ｌ、０．Ｉ。

（計算値）：　３２．６（重量％） ５つのロットの凝集体生成物を上記２つの、原材料から
調製した。混合後、混合した各ロフトの最終生成物をろ
過してフィルターケーキを生成した。

各ロフトのフィルターケーキを風乾させるか、または約
１１０℃のスチーム・プレート上で乾燥させて２０％以
下の遊離水分にした。フィルターケーキをジョー・クラ
ッシャーで粉砕し、ついで１２メツシュの米国標準ふる
いでふるい分けし、その後、粒径が大きいものをロール
に通し、再び１２メツシュのふるいに通した。２つのふ
るいよりも粒径が小さいものをさらに１０Ｏメツシュの
ふるいでふるい分けし、−１２〜＋１００メツシュの凝
集生成物を形成した。

ロット２２．２３．２４および２５は選鉱カオリナイト
質粘土および選鉱ボーキサイからなる。

ロフト２６は非選鉱カオリナイト質粘土および選鉱ボー
キサイトからなる。

各ロットの混合生成物および各ロフト中に存在するカオ
リナイト質シリカの割合（計算値）を以下の第１表に示
す。

第１表 ロット　カオリナイト　ボーキサ　カオリナイト］−隻
　　質粘土（部）　　イト（部）質ンリカ（計算値） ２２．２３　　　２　　　　　　３　　　　１９．２２
４．２５　　　２　　　　　　４　　　　１７．３２６
　　　　２　　　　　　６　　　　１０．１０ソト２２
．２３．２５および２６を、全て厳格な操作条件下にテ
ストした。凝集生成物を室温で直接、温度７００〜９１
０℃のフルオソリッド・リアクター中へのカ焼工程に供
給すると、最大破壊的１０％（乾燥重量）を示した。こ
れは、かかる厳格な操作条件下を用いる一方、特定のバ
インダーおよびかなり低い温度での凝集体の予熱工程を
用いないことから見て、興味ある結果である。

粒径−１２〜＋１００メツシュの凝集生成物と、０８〜
１．２の低密度方塊ベレットの組合わせによるカオリナ
イト質シリカに対する効果は、ロット２２中に存在する
１９゜２％（計算値）のカオリナイト質ソリ力に関し該
凝集体のわずか２％だけしか該方塊で分解しなかったこ
とにより明確に示されろ。

実施例１ ０ツト２２ニー１２〜＋１００メッシュ５３ｉｉのフル
オソリッド・リアクターへの供給用は２６０ｇであった
。反応器の初期温度は８００℃であった。１５分後、カ
焼工程での反応器の最終温度は８２０℃であった。ｃｏ
、ｗｏ流動化媒体として用いた。特異的鉄塩素化工程は
９００℃で２０分間行った。鉄塩素化剤としてＣＯ２を
約０　、８　ｇ／分の速度で供給し、大半の塩素化ガス
流はＣＯであった。４．０９のＣａ　ＣＱ　ｔを供給充
填物に加えた。

供給物質中のＡＱ２Ｏ３をＡＱＣｂに変換することから
なるマス・塩素化工程は以下のように行った。

１０１０℃で２０分間、　Ｃ（Ｉｔおよび当モルのｃｏ
　　１０．５９／分 １０１Ｏ℃で４０分間、ＣＱｘおよび当モルのｃｏ７．
２９／分 塩素化された供給物質の計算補正値は６５．４重量％で
あった。

方塊上部（ヘッド）試料の化学分析は以下の通りである
。　ＡＱ２Ｏｚ（計算値）；６９．３．５ｉｆｔ；２６
．７５、ＦｅｖＯｚ：２．６９、Ｔｉ１ｔ；　Ｉ　、２
１重Ｍ％ テスト残さの化学分析は以下の通りである。

ＡＱ、０３（計算値）；４０．０、ＳｉＯ，；５９．８
５、Ｆｅｔｃ３：　　（分析せず） 残さは３４．６重量％であった。

特異的鉄塩素化工程後のＦｅ２Ｏ３分析は０．０２３％
で、供給物質中に含まれる９９％過剰の鉄が特異的に塩
素化された。

供給物質中のＡｃ２Ｏｚ全量のうち、塩素化されたもの
の計算値は８０％であった。これは、ＡＱ。

０３・ｘＨｚｏ鉱物のＡ１２ｔ（Ｊｈへの変換が高い割
合であるばかりでなく、カオリナイト質ＡＵ２ＯｙのΔ
ＱＣＱ３への変換もかなりの割合であることを示す優れ
た結果である。

実施例２ 【Ｊブト２５ 粒径；−１２〜＋１００メッシュ フルオソリッド・リアクターへの充填量＝２６カ焼工程
二８２０℃で８分間、８１０℃から９１０℃に加熱する
時間も含め９１０℃で７分間、流動化媒体としてＣＯ，
使用 特異的鉄塩素化工程＝９ＩＯ℃で２０分間、４゜０９の
ＫＣＩを床へ、Ｃ１２Ｏ，８０９／分、ＣＯガス流の大
半を形成 マス塩素化工程：９１０℃で６０分間、ＣＩ、１１．４
９／分およびＣＯ当モル量 方塊上部試料の化学分析はつぎの通りである。

Ａ　ｌ　ｔ　Ｏ３：　（計算値）ニア２．６．５２Ｏｔ
；２３．６４、Ｆｅ、０３；２　、　６８、Ｔｉ０ｔ；
Ａｌ２Ｏ６（重量％）テスト残さの化学分析はつぎの通
りである。

Ａ　ｌ　ｔ　Ｏ＊　：　（計算値）；５８．９、ＳｉＯ
，；４１．Ｏ。

Ｆｅｅ’３；　　（重量％） 残さば４０．８重量％であった。

特異的鉄塩素化工程後のＦｅ＊Ｏｓ分析は０．０４２％
であって、マス塩素化工程前に供給物質中に含まれる９
８％過剰の鉄を特異的に塩素化して実質的に鉄を含まな
いアルミナ−シリカ生成物を製造することができた。

火貴或ｌ ロット２６ 供給物質の粒径ニー１２〜６５メツンユフルオソリツド
・リアクターへの充填量＝３０ｇ 方塊ニア５０℃で８分、ついで７５０℃から９１０℃へ
の加熱時間を含め９１０℃で１２分、流動化媒体として
ＣＯ，を使用 特異的鉄塩素化工程＝９ＩＯ℃で２０分間、ＣＩ。

０．９９７分、ＣＯガス流の大半を形成マス塩素化工程
＝９１Ｏ℃１ ２５分間、Ｃ１，１０，８９／分およびＣＯ当モル量 ３５分間、Ｃ１ｔ　７．１９／分およびＣＯ当モル量力
方塊部試料の化学分析はつぎの通りである。

Ａｌ２Ｏ３：（計算値）；８１．９．５ｉＯｔ；１４．
４１、Ｆｅ！０．３；２．７６、Ｔ　ｉＯｔ　；　０１
９４（重量％）テスト残さの化学分析はつぎの通りであ
る。

Ａ　ｌ　ｔ　Ｏ３：　（計算値）；６４．５、Ｓ＋Ｏｔ
；３５．３６、Ｆ　ｅ　２０３　；　−（重量％）残さ
ば１７．１重量％であった。

特異的鉄塩素化工程後のＦｅｔｕ３分析は０．１９％で
あった。供給物質中のＡ　ｌ　ｔ　Ｏ３全量のうち、塩
素化されたＡＩ２Ｏｓは８６．５％であった。

実施例４ 以下の一連のテストは、方塊後の約０．８〜１゜３のカ
サ密度および実質的に一６〜＋２００メツシュの粒径範
囲を有するように形成された凝集体を用いた低温での特
異的鉄塩素化反応を証明するものである。

実施例４および５において、主として使用した鉱物はカ
オリナイト鉱物である。凝集体の形成前に、非常に強い
マグネッチックによる分離を使用して実質的な量の鉄鉱
物を除去した。

この実施例のカ焼生成物の分析はＦｅ２Ｏ＋０゜０３％
であって、方塊凝集体のカサ密度は約０゜９であった。

特異的鉄塩素化工程の温度は７８８℃で、時間は４０分
であった。

使用した特異的鉄塩素化剤は５ｉＣ１，１２Ｏ８９／分
およびＣＧＡｌ２Ｏ．６３９／分であった。担体ガスは
５．７８９７分の速度でＣＯを使用した。

特異的塩素化工程後の残さの分析はＦｅ２Ｏ＋０゜０４
９％であった。特異的に塩素化されたＦｅ２Ｏ３は約９
７．５％であった。

実施例５ この実施例では、延長された６０分の期間を用いて約６
８０℃以下での特異的鉄塩素化工程の影響を調べた。該
工程では非揮発性塩化鉄が形成され、生じうる塩化鉄、
ＦｅＣ１！を揮発させるために高温での第２の特異的鉄
塩素化工程が必要であると考えられる。使用した特異的
鉄塩素化剤はＡｌｃ１３であって、担体ガスはＣＯであ
った。

カ焼生成物上部の分析はＦｅ２Ｏ＋０．５３％であって
、特異的鉄塩素化工程後の残さはＦｅ２Ｏ＋０．２１９
％であった。特異的に塩素化され、生成物から除去され
たＰｅｔ’３は８５．６％で、６８０℃以上の場合より
もやや少なかった。

以上、好ましい具体例について本発明を説明したが、こ
れらに制限されるものではなく、かかる具体例の種々の
変形例、例えば実質的に鉄を含まないアルミナ−シリカ
生成物を生成することからなるブレンド・バイヤー（ｂ
ｌｅｎｄ　ｂａｙａｅｒ）法も本発明に包含される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実質的に鉄を含まないアルミナ−シリカ生成物
製造の工程図、および第２図は塩化アルミニウムおよび
アルミニウム金属製造の工程図である。 図面中、符号はつぎのちのを意味する。 １０：原料、ｌｌ＝原料調製循環工程、１２：調製生成
物、１４：カ焼工程、１５：カ焼生成物、１６：特異的
鉄塩素化工程、１７、Ｉ８．１９および２０アルミナ−
シリカ生成物、２２：マス・塩素化工程、２３：気相生
成物、凝縮および精製循環工程、２５：三塩化アルミニ
ウム生成物、２６・溶融塩槽、２７：ＣＬ、２８ニアル
ミニウム金属手続補正書（方式） 特許庁長官殿　　　昭和６２年　５月１３日１　事件の
表示 ２、発明の名称 アルミナ−シリカ生成物の製法 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　カナダ国エム・４・ブイ　２・エックス・ｌ、ト
ロント、パークウッド・アベニュー　３４番氏名　ディ
ピッド・ウニストン ４、代理人 ６　補正の対象：図　面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カオリナイト含有粘土、カオリナイトおよびＡｌ＿
   ２Ｏ＿３・ｘＨ＿２Ｏ鉱物含有ボーキサイト質粘土、Ａ
   ｌ＿２Ｏ＿３・ｘＨ＿２Ｏ鉱物およびカオリナイト含有
   ボーキサイトならびにそれらの混合物から選ばれた鉄鉱
   物含有原料から実質的に鉄を含まないアルミナ−シリカ
   生成物を製造するにあたり、 （ａ）後記カ焼工程後に少なくとも約１０％のアモルフ
   ァスシリカを含有するような原料を選別し、（ｂ）該原
   料を後記凝集化工程に付するに適するように調製し、 （ｃ）該調製物を凝集化工程に付して実質的に−６〜＋
   ２００メッシュの米国標準ふるい径を有し、後記カ焼工
   程で０．８〜１．３のカサ密度が得られるような凝集体
   を生成し、 （ｄ）該凝集体をカ焼工程に付して約６５０〜９００℃
   の温度範囲内に加熱することにより該凝集体中に含まれ
   る遊離水分および結晶水を除去し、カオリナイトをアモ
   ルファスシリカおよびアモルファスアルミナに変換して
   カサ密度約０．８〜１．３および少なくとも約１０％の
   アモルファスシリカを有する約−６〜約＋２００メッシ
   ュの粒径のカ焼物を生成し、 （ｅ）ついで、該カ焼物を少なくとも１つの塩素化剤の
   存在下に温度約５５０〜１１００℃で少なくとも１つの
   特異的鉄塩素化工程に付して実質的に鉄を含まないアル
   ミナ−シリカ生成物を得ることを特徴とする製法。 ２、カオリナイト含有粘土、カオリナイトおよびＡｌ＿
   ２Ｏ＿３・ｘＨ＿２Ｏ鉱物含有ボーキサイト質粘土、Ａ
   ｌ＿２Ｏ＿３・ｘＨ＿２Ｏ鉱物およびカオリナイト含有
   ボーキサイトならびにそれらの混合物からなる群から選
   ばれる鉄鉱物含有原料から実質的に鉄を含まないアルミ
   ナ−シリカ生成物を製造するにあたり、（ａ）後記調製
   生成物中に約２０〜約８０％のＡｌ＿２Ｏ＿３・ｘＨ＿
   ２Ｏ鉱物が含まれるような原料を選別し、（ｂ）該原料
   を調製してＡｌ＿２Ｏ＿３・ｘＨ＿２Ｏ鉱物約２０〜約
   ８０％を含む後記凝集化用の調製物を生成し、 （ｃ）該調製物を凝集化工程に付して実質的に−６〜約
   ＋２００メッシュの米国標準ふるい径を有し、後記カ焼
   工程で約０．８〜１．３のカサ密度が得られるような該
   調製物の凝集体を生成し、（ｄ）該凝集体をカ焼工程に
   付して、該凝集体を約６５０〜９００℃の温度範囲内に
   加熱することにより該凝集体中に含まれる遊離水分およ
   び結晶水を除去し、カオリナイトをアモルファスシリカ
   およびアモルファスアルミナに変換しかつＡｌ＿２Ｏ＿
   ３・ｘＨ＿２Ｏ鉱物をアルミナおよびＨ＿２Ｏに変換し
   て０．８〜１．３のカサ密度および約−６〜約＋２００
   メッシュの粒径を有するカ焼物を生成し、（ｅ）ついで
   、該カ焼物を少なくとも１つの塩素化剤の存在下に温度
   約５５０〜１１００℃で少なくとも１つの特異的鉄塩素
   化工程に付して実質的に鉄を含まないアルミナ−シリカ
   生成物を得ることを特徴とする製法。 ３、少なくとも１つの塩素化剤がＣｌ＿２、ＣＯＣｌ＿
   ２、ＣＣｌ＿４、ＨＣｌ、ＡｌＣｌ＿３およびＳｉＣｌ
   ＿４からなる群から選ばれる特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の製法。 ４、凝集体がカ焼工程前に加熱される特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の製法。 ５、少なくとも１つの特異的鉄塩素化工程が約６８０〜
   １０００℃の温度で行なわれる特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の製法。 ６、実質的に鉄を含まない塩化アルミニウムを製造する
   にあたり、特許請求の範囲第１項または第２項記載の製
   法により生成された実質的に鉄を含まないアルミナ−シ
   リカ生成物をＣｌ＿２、ＣＯＣｌ＿２およびＣＣｌ＿４
   からなる群から選ばれる少なくとも１つの塩素化剤の存
   在下に温度約５５０〜約１１００℃で少なくとも１つの
   特異的鉄塩素化工程に付して少なくとも塩化アルミニウ
   ムおよび四塩化珪素を含むガス流を生成し、ついで該ガ
   ス流を少なくとも制御した温度の凝縮工程に付して実質
   的に鉄を含まない塩化アルミニウムを得ることを特徴と
   する製法。 ７、カ焼生成物のカサ密度が約０．８〜約１．２である
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の製法。 ８、特異的鉄塩素化工程において塩化カルシウムが存在
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載の製法。 ９、原料がカオリナイト含有粘土、カオリナイトおよび
   Ａｌ＿２Ｏ＿３・ｘＨ＿２Ｏ鉱物含有ボーキサイト質粘
   土、Ａｌ＿２Ｏ＿３・ｘＨ＿２Ｏ鉱物およびカオリナイ
   ト含有ボーキサイト、アルミナおよびカオリナイトト含
   有粘土、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の製法。