JPS638210A - バイヤ−法赤デイから合成かすみ石を含む有用材料を製造する方法 - 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】 本発明はバイヤー法工場赤ディ（Ｂａｙｅｒ　ｐｌａｎ
ｔｒｅｃＬ　ｍｕａ　）から、かすみ石（ｎｅｐｈｅｗ
−１ｎｅ　）に類似する組成を有する物質を製造するこ
とに関する。

その他の可能な生成物には硫酸ナトリウム、らん万石（
ｈａｕｙｎｉｔｅ　）　（３Ｎａ　Ａｌ　８１０４　、
　ＣａＳＯ４）および肥料としての潜在的効力を有する
鉱物学的に不定の微細白色粉末が包含でれる。

天然鉱物かアみ石〔これはまたあられ石（ｎｅｐｈｅｌ
ｉｔｅ　）としても知られている〕は以下で嘔らに詳細
に説明ちれているアルミニウムケイ酸ナトリウムカリウ
ム塩である。

ガラスおよびセラミック工業においてフラックス剤およ
びガラス化剤として使用ちれてお９、ちらに七の他の工
業において使用されている天然鉱石かすみ石閃長岩（ｎ
ｅｐｈｅｌｉｎｅ　ａｙｅｎｉｔｅ　）は比較的高割合
の鉱物を含有する。

本発明の基本的生成物は天然かすみ石と同一の目的に有
用であり、成る場合には、天然かすみ石に優る重要な利
点を有する。

「赤ディＪ　（ｒｅｉ　ｍｕｄ　）の用語はアルミニウ
ム工業で使用嘔れており、ボーキサイトの水酸化ナトリ
ウムによる分解から生成する副生成物を表わ丁。これら
の製造方法はその後に、発明者の名前、バイヤー（Ｂａ
７θｒ）を付けて命名ちれ、処理するボーキサイトを適
当な操作条件下に処理した場合のアルミナの水酸化ナト
リウム中における選択的溶解性に依存している。赤ディ
はボーキサイト中の酸化鉄および二酸化チタンのような
水酸化ナトリウムに不溶性の成分を官有するばかりでな
く、また当工業界で脱珪（ａｅｓｉｌｉｃａｔｉｏｎ　
）生成物として知られている化合物を含有する。化学的
に言えは、ごれは天然鉱物カンクリナイト（ｃａｎｃｒ
ｉｎｉｔｅ）に近似ｊるアルミニウムケイ酸ナトリウム
水和物である。この物質に与えられている一般的化学式
％式％ ある。この化合物の組成に係る世界的承認は存在せす、
この式の数値は著者によって異なって記述されており、
ソーダ、アルミナ、シリカおよび水の割合が異なってい
る。芒らに、特定のアルミナ工場サーキット条件によっ
て、カンクリナイトに結合している炭酸ナトリウム分子
は塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムまたはアルミン酸ナ
トリウムについて異なる程度で置き換えられていること
がある。

脱珪生成物はこれが水酸化ナトＩＪウム分解工程でシリ
カが溶液中に移行して分離嘔れるメカニズムを提供する
ことから、バイヤープラント法において臨界的役割を果
ア。全てのボーキサイトは例外なく、−ａＩまたレエニ
種以上の形でシリカを含有し、特に鉱物カオリン（アル
ミニウムケイ酸塩水和物）は水酸化ナトリウム中に容易
に溶解する。

溶解したシリカはバイヤー法プラントからの最終生成物
であるアルミナを痕跡量以外のいかなる童でも汚染する
ものであってはならない。従って、俗解シリカはアルミ
ナを水利ちれた形で沈殿ちぜる前に除去することか必須
である。幸いにも、脱珪生成物は苛性溶液に非常に不溶
性であり、バイヤー法プラントサーキットはシリカをこ
の特別の形で沈殿δせるような方法で操業ちれている。

俗解したアルミナを含有する液体からの赤ディの分離は
凝結、沈降、頌斜および濾過により達成嘔れる。赤ディ
は洗浄して、付随する溶解しているアルミン酸ナトリウ
ムができるだけ回収されるようにする。次いで通常、赤
ディは環境問題を最低にするような方法で沈着させる。

この段階で、赤ディはまた多くの七の他の成分を少量で
含有していることに注目ちれるべきである。たとえば、
アルミナ１トン当の成る部分でライム（１ｉｎｅ　）が
通常装入されている。この物質は赤ディ中でアルミン酸
カルシウム、リン酸カルシウムおよびシュウ酸カルシウ
ムのような化合物の形で存在する。

赤ディ廃棄に付随する主要問題点の一つは、赤ディを光
分に洗浄することか困難であり、従って最終赤ディが通
常、残留アルミン酸ナトリウム’を含有し、そして赤デ
ィ固形物が含有する液体が強いアルカリ性を有すること
があるということにある。

赤ディが含■する液体の量はアルミナ工場を離れる前に
使用ちれるプロセスに依存して変動する。

製法の最終工程が洗浄沈降濃縮である場合に、このスラ
リーは選ばれた貯蔵場所にポンプで押出された時点で８
０％はどの多くの液体Ｋｌ有することがめる。別法では
、濾過が使用ちれた場合には、液体の量はさらに少なく
なり、廃棄生成物は５０％より少ない量の液体を含有す
る。

苛性アルカリ−含有液体の存在は多分、赤ディの廃棄に
付随する最も重大な問題でおる。赤ディ堆積物からの漏
出による地下水の汚染に係る問題が存在し、赤ディの海
洋投棄で芒えも、地域当局により禁止嘔れているところ
がある。芒らに、赤ディは通常、非常に高割合で準ミク
ロンサイズにわたる微細粉末を含有し、このような物質
は非常に高割合の水が除去されるまで、取り扱い上で困
難な問題を提供する。

２０世紀を通じて、赤ディの利用がかなり試みられてき
た。脱珪生成物は従来からアルミナ工場にとって価値あ
る商品であるソーダおよびアルミナを含有するものと言
われており、またこれらの化合物の生成中における水酸
化す）　ＩＪウムの損失はこのような工場の操業におけ
る主要価格因子である。これらの成分の一方または両方
の回収を可能にする技術を開発しようとする多くの試み
が行なわれており、特に高められた温度でライムの存在
下に処理する方法（ライム−ソーダ焼結法〕がソーダお
よびアルミナを回収するために高価なライムを使用して
限定ちれた規模で実施されている。

通常、この方法は経済的に実施できないことが見い出嘔
れている。これらのアルミナ工場の操業に付随する問題
はソーダおよび（または）アルミナ成分の回収を可能に
する経路として研究δれてきた多くのその他の技法の開
発をもたらした。

さらにまた、赤ディが酸化鉄および二酸化チタンのよう
な特に価値のある物質並びに若干の痕跡の元素を含有す
ることは良く知られており、これらの成分の濃度はアル
ミナ工場に原料として選択でれた特定のボーキサイトに
依存して変動する。

これらの成分のいづれかを経済的に興味おる濃度で分離
できるもＱ〕として証明されている物理的方法はまだ存
在していない。芒らに、赤ディ勿七の生じた量で使用す
る方法として経済的に価値があることが証明ちれている
洩々の乾式冶金法的方法も存在していない。

建築資材として赤ディを単独でまたは砂、粘土または泥
灰岩のようなその他の地域的に入手できる建築資材と配
合して便用することが考えられている。これはまた、例
外的な場合にだけ経済的な正当性を有することが見い出
ちれているにすぎない。

赤ディのもつとも慣用の廃采方法は赤ディを堆積場所に
おき、これらの堆積物から水を漏出および蒸発により自
然に除去し、次いで堆、９［物の上に土を１き、この上
に選択された植物を植える方法である。

この問題の重大性は現在の西欧諸国の年間アルミナ生産
高がＦＪ２７百万トンである埃災からちらによく理解で
きる。アルミナ１トン当りで生産ちれる赤ディの量は処
理ａれる特定のざ一キサイドによって変動するが、典型
的にはアルミナ１トンは０．５〜２．０トンの赤ディを
副産物として生じちゼる。芒らにまた、１ケ所で、アル
ミナ工場は年間で２．５百万トンまたはそれ以上のアル
ミナを生産できるので、この特定の場所だけでも、生産
芒れる赤ディの量は非常に大量である。

赤ディに付随する問題点の実質的部分が残留水酸化ナト
リウム、非常に細い粒子の大きさおよび沈殿する脱珪生
成物の存在に関連していることは前記から明白である。

脱珪生成物は赤ディの他の可能な有用な成分の回収を干
渉し、そして赤ディの総量に実質的に関与する。現状で
は、バイヤー法工場から生産芒れた赤ディの経済的な処
理方法は解消し難い問題であることが証明ちれており、
七して研究は赤ディを最低費用で効果的に廃棄する研究
に集中ちれているものと結論する０とができる。

本発明はソーダおよびアルミナばかりでなく、また脱珪
生成物として存在するシリカ？有用な生成物の形で回収
する、赤ディスラリ−の処理方法に関する。赤ディかも
のアルミニウムケイ酸ナトリウムの分離がまた、付随す
る赤ディ液体中に存在するソーダおよびアルミナの回収
により達ｇちれる。別の形態のアルミナが引続い【回収
でき、これはソーダ、アルミナおよびシリカの化合物中
に混入して使用できる。赤ディ中の固形物のｉは直接的
に減じられ、この減少は鉄または二酸化チタンのような
その他の潜在的に有用な成分の濃度の増大をもたらア。

同時的に、これらの成分の化学的または物理的手段によ
る分離および採取方法が脱珪生成物の分離により単純化
ちれる。脱珪生成物は鉄およびチタン酸化物を回収する
友めの化学的処理において望ましくない元素を含有する
。

嘔らに、脱珪生成物は微細な沈殿であるために、脱珪生
成物の存在は構成鉱物の遊離および鉱物表面の汚染物の
除去による物理的分離方法を複雑にする。

鉄またはチタン酸化物のような成分の回収が必要でない
場合でも、本発明の方法において生じる赤ディは比較的
温和であり、七の廃棄は６らに容易である。

脱珪生成物が亜硫酸に選択的に可治性であることはかな
り以前から知られている。赤ディのスラリー中に二酸化
イオウを気体状で吹きこんで便用すると、アルミニウム
ケイ酸ナトリウムが溶解し、この化合物の実質的に定量
的溶液が得られる。この技法は赤ディを分析するための
分析手段として使用されている。この技法を赤ディから
のソーダおよびアルミナの回収に使用する試みが行なわ
れている。この場合に付随する主要な難点はソーダおよ
びアルミナが溶液中に移行するばかりでなく、シリカが
また、多分ケイ酸の形で、溶液中に移行することにおる
。バイヤー法工場の観点からみると、このシリカをソー
ダおよび（または〕アルミナの回収前に分離するごとは
必須である。この分離に付随する問題は操作に利用でき
る既知の方法が存在しないことにあった。本発明は亜硫
酸の浴液中における脱珪生成物の選択的可溶性の利点を
使用するもの′″′Ｃめり、そして本発明により溶液中
の残留ソーダおよびアルミナが回収可能であることが認
められた。二酸化イオウによる分解から生成する浴液は
す）　ＩＪウムを硫化物の形で含有するものと考えられ
るが、アルミナおよびシリカの形はまだ不明である。こ
れらの成分はゲルまたはコロイド状形態で存在するもの
と考えられるが、本発明の目的に関して、これは重要な
ことではない。

これは両成分が液相に移行し、実質的に溶質として作用
するからでおる。濾過により、残留未溶解固形物を分離
でき、ごれは前述した利点金もたら丁酸化鉄および二酸
化チタンのような成分に−ｇらに！！縮δセる結果をも
たらし、そしてまた元の脱珪生成物中に含有ちれている
ソーダ、アルミナおよびシリカの実質的全部およびアル
カリ液を含り溶液を得ることを可能にする。石英のよう
な形のシリカは不全形態で残留する。

本発明において、濾液中に含有されているソーダ、アル
ミナおよびシリカの化学量論的組成は天然鉱物かアみ石
（これはまたあられ石とじても知られてｂる〕のものと
類似していることが認められた。この鉱物はシリカが欠
けている塩基性岩石に見い出ちれる非常に普通の天然産
出物質である。

天然産出の場合に、この鉱物は、代表的に組成Ｎ’３Ｋ
（Ａ１４Ｓ１４０１ａ）に相当するアルミニウムケイ酸
ナトリウムカリウムである。天然には普通産出でれない
純粋ソーダ形では、この鉱物は Ｎａ２Ｏ、Ａｌ。０３　、２５ｉｎ２であると言うこと
ができる。

この式の化合物は理論的に、入”２０３３５．９％、Ｎ
ａ２Ｏ２１，ｓ％および５１ｏ２４２．３％を含有する
。

この鉱物は多くの場合に、長石（ｆｅｌａｓｐａｒ　）
と組合芒れて産ｌｔｈ！ちれ、そしてＡｌ２Ｏ３２３〜
２４％、Ｎａ２Ｏ８〜１０％、Ｋ２Ｏ５〜８　’！ｏ、
Ｂ１ｏ２５６〜６０％およびＣａＯＱ、１〜０．３％の
代表的組成を有するかアみ石閃長岩として、濃縮逼れた
形で採鉱ちれ、販売されている。この材料はガラスおよ
びセラミック工業に対してフラックス剤およびガラス化
剤として販売烙れている。微粉砕嘔れた形聾で、充填剤
としても使用ちれている。Ｕ、Ｓ、Ｓ、Ｒではまた、ア
ルミナ、ソーダ、酸化カリウムおよびセメントの製造に
原料として使用ちれている。

西欧諸国では、ノルウェイおよびカナダでだけ生産され
℃いる。前記用途、丁なわちガラス、セラミック、およ
び充填剤としての用途に長石と競合して販売ちれている
。長石は少量のアルミナおよびアルカリ並びに多量のシ
リカを含有し、七の代表的分析値は次のとおりである：
Ａ１２０３１４〜２２％、Ｎａ２Ｏ１〜１０％、Ｋ２Ｏ
３〜１５％、５１０２６５〜７５％、　ＣｅＬＯ［１，
２〜６％。

前記分析優から、理論的にソーダに富んでいるかすみ石
化合物が他の二種の鉱物のいづれよりも多くのアルミナ
およびアルカリを含有することが判る。このようなアル
カリおよびアルミナ含有量の増加は、かすみ石閃長岩お
よび長石がガラスおよびセラミック工業においてこれら
の化合物の原料として使用でれていることから、経済的
に１要である。ガラス工業において、たとえばかすみ石
閃長岩はアルミナ原料として、高度に純粋な金属冶金用
品質のアルミナよりも、よく便用嘔れている。同時に、
その高いアルカリ含有量は必要な炭酸ナトリウムの一部
分の代９になる。第三の主要成分、丁なわちシリカはガ
ラス製造に必要な高品質シリカサンドの一部分の代りに
なる。セラミック工業においては、かすみ石閃長岩はそ
のアルカリおよびアルミナ含量によって重要なフラック
ス剤である。本発明により、アルカリおよびアルミナ含
有量について有利でおる生成物の製造が可能になること
が判る。

丁でに前記したように、カルシウムはこれがバイヤー法
において原料ざ一キサイドからのものかまたは通常添加
されるライムからのものかに関係なく、赤ディの通常の
構成取分である。この元素はまた、二酸化イオウ分解に
おいて、高割合のカルシウムが溶解でき、そして濾液の
部分に移行できることから、本発明において重要である
。カルシウムの存在は、実質的な量ｃｒ）カルシウムが
最終製品の通常構成成分であるガラスエ菟における原材
料として特に有害ではない。カルシウムが浴液の有意の
部分である場合に、最終生成物におけるかすみ石の占有
率は式３　Ｎａ　ＡＩ　Ｓｉｎ、　、　Ｃａ５Ｏ４ｉ有
する鉱物化合物であるらん万石に変換することによＶ）
減少させることができる。芒らに一般的に、本発明でか
すみ石であると見做ぢれる最終生成物の実際の組成はナ
トリウム、アルミニウムおよびカルシウムのスルホ−ケ
イｒ１ｉ！塩と考えられ、存在する化合物は最終的に元
の赤ディの化学量論的組成および使用でれた処理条件に
より決定される。

従って、本発明により亜硫酸による分解後の液相がソー
ダーかアみ石に見い出ぢれる化学量論的組成とほぼ近似
するソーダ、アルミナおよびシリカの化合物を含有する
ことが認められた。従って、蒸発嘔せて遊離の水を除去
し、そして結晶残留物を焼成することにより、ソーダー
かすみ石の組成にほぼ相当する物質を生成でさると同時
にイオウの酸化物が放出できる。本発明の方法はソータ
、アルミナおよびシリカの三種の成分の全部が、代表的
には合成形の高割合ソーダ含有かすみ石または類似化合
物である有用な最終生成物中に多行することから、液相
中に見い出ちれるこれら三（里の取分を精製および分離
する必要性を排除する。

赤ディの二酸化イオウによる処理から生厄了る＃液の化
学性は複雑でそして不安定であることが知られている。

沸点以下で加熱すると、シリカの少なくとも部分市沈殿
が開始され、さらに亜硫酸の溶成中に存在するアル−ミ
ニラムは一般的条件によって、デル水利？！Ｉまたは塩
基性硫化物の範囲で沈殿毛セることができる。これらの
因子はごれらの成分の分離を阻吾する。しかしながら、
本発明はいづれのこのような分離を行なおうとするもの
ではなく、Ｃしろ本発明はソーダ、アルミナおよびシリ
カを固体形最終生成物中に、浴液段階に達成芒れたもの
と同一の化学量論的割合で保有きせようとするものであ
る。これは溶媒（すなわち水）を一または二以上の段階
で制御して蒸発名ゼることにより達Ｉｉｙ、芒れる。望
ましくは、最終工程を噴霧乾燥機またはノズル乾燥機で
行ない、硫化ナトリウムとアルミナデル、硫化物または
塩基性硫化物、シリカおよび水和水とを官有する均一な
自由流動性粉末またはペレットヲ生成させる。有用な量
の硫化カルシウムがまた存在する。

この固体相を引続いて、粉末形でおるいに凝集嘔セた後
に扁められｆｃ温匿で熱処理すると、イオウの酸化物お
よび水和水が放出ちれる。このような処理あるいは＠焼
の生成物は赤ディからのソーダ、ライム、アルミナおよ
びシリカを、ガラスまたはセラミックエ粟で使用するの
に逼するぢらに有用な形（すなわち、ごれらは過当な粒
子サイズ分布に粉砕して使用できる）で含有する。

乾燥粉末の焼成はこの生成物を鉱物かすみ石に似せるた
めに必要である。混合物が通過する相は熱処理が不活性
／還元性雰囲気で行なわれるかまたは酸化性雰囲気で行
なわれるかによって変わる。

熱重量測定法（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｓｔｒｉｃ　
）および示差熱分析法を用いる実験的研究は不活性雰囲
気下において、乾燥粉末の代表的試料が下記の変化を受
けることを示唆した： 温度（°Ｃ）　　　　損失重量％　　　　説　　明１５
０　以下　　　９　　シリカの脱水１５０〜３５０　　
　１８　　　　塩基性亜硫酸アルミニウムまたはアルミ
ナデルの脱水 ５００〜７５０　　　　５　　　シリカと塩基性亜硫酸
アルミニウムとのムライトおよ び二酸化イオウを生成する 反応 ８６０〜９５０　　　　３　　　ムライトと亜硫酸ナト
リウムとのかすみ石またはらん 方石を生成する反応 １２００〜１ろＯＯ焼結 註）全ての反応は発熱性であることが観察された。

酸化性雰囲気中では、前記挙動は特に２５［］〜７００
°Ｃの範囲の温度において、強力な発熱反応が酸化によ
る亜硫酸塩の硫酸塩への変換を付随して生じる点で異な
っていた。

従って、この最終生成物はかすみ石またはらん方石と硫
酸ナトリウムとの混合物であシ、そしてイオウの酸化物
が放出される。

従って、二種の方法が可能である： １、焼成を不活性／還元性雰囲気で行なめ、赤ディ分解
工程に再循環する二酸化イオウおよびかすみ石および（
またはつらん方石を生成する方法。

２、焼成を酸化性雰囲気で行ない、気相にイオウを主と
して酸化物として生成させ、そしてかすみ石および（ま
たは）らん万石および硫酸ナトリウムを生成する方法。

この経路から生成するイオウ系気体は直接的再循環には
適当でないこともあるが、亜硫酸に変換して、またはそ
の他の最終用途に利用できる。

最終生成物の組成は存在する種々の元素の割合、特にナ
トリウム、アルミニウム、カルシウムおよびシリカの割
合に依存して変動する。これらの割合を調整すると、最
終生成物における異なる相の割合を減少または増加する
ことができる。同じ方法で、赤ディ分解の条件を制御す
ることによシ、溶液の化学量論的組成を変えることがで
きる。特に、ナトリウムはアルミナまたはシリカよシさ
らに容易に溶解する。

さらにまた、１０００〜１２００°Ｃにおける酸化性焼
成から生成する生成物を水１ｃ浸すと、濾別後に結晶化
できる硫酸す）　ＩＪウムの浴液から高純度のテナルジ
ツド（ｔｈｅｎａｒｄｉｔｅ　）、すなわち無水低温形
の硫酸ナトリウムを生成することができる。残留物はナ
トリウム成分が減じられているが、アルミニウム、カル
シウムおよびシリカに富む細い白色粉末である。この生
成物はアルミナ含有量が高く、他方その他の成分の全部
がガラス製造に２いて望ましいものである（ナトリウム
、シリカ、カルシウム、硫酸塩〕ことから、ガラス工業
に対するその有用性を保有している。予想外に、この細
い白色粉末はプラスチックンよびその他の工業　゛にお
ける充填剤に多くの場合に求められていた性質を示す。

特に、１０ミクロンより細５粒子を非常に高レベルで自
然【含有することが見い出された。これらの粒子は一般
に、等軸性であるが、相当の繊維状物がまた存在する。

明度は工、ｓ、ｏ、尺度で８０％を超える。

亜硫酸分解からの赤ディ残留物は酸化鉄、二酸化チタン
、バイヤー法操業中の自動沈殿により生成される残留ギ
プス石またはベーマイト石、未分解ボーキサイト、石英
および多くの痕跡量の元素を、使用した原料ボーキサイ
トに応じて含有できる。脱珪生成物を分離することによ
シ、その他の成分の回収が考えられるようになる。その
他の成分が商業的用途のために回収されない場合でも、
残留赤ディの容積は実質的に減じられ、高度のアルカリ
性をもたらす苛性成分が除去される。従って、赤ディは
さらに無害になり、廃棄問題が実質的に減じられる。

残留赤ディの適当な処理方法は実際の組成によって変わ
るが、多くの実施経路が本発明の範囲内にある。一つの
方法は赤ディを水酸化ナトリウムで処理して残留アルミ
ナ水和物を溶解する方法である。この方法をバイヤー法
工場で組合せて行なう場合には、生成したアルミン酸ナ
トリウム液を適当な時点でバイヤー法サーキットに装入
して、原料ボーキサイトからのアルミナの回収効率を増
加させることができる。別法として、生成するアルミン
酸ナトリウムｍａｔ二酸化イオウ処理からの濾液と混合
して、最終アルミニウムケイ酸ナトリウム生成物のソー
ダ２よびアルカリ含量を増加させることができる。この
経路は、高い一環境によって、蒸発工程中の数体からの
二酸化イオウの損失傾向を最低にすることができる。

前記方法における残留遊離アルミナを除去すると、アル
ミナ源が提供されるばかシでなく、また濾過またはその
他の適当な工程、たとえば洗浄による固体−液体分離後
に残る成分が濃縮され、そしてさらに精製される。使用
する特定のボーキサイトおよびこの時点での残ｄ物の特
性によって、たとえば分別、浮揚、選択的凝結または磁
気分離のような選鉱技術を使用して、酸化鉄と二酸化チ
タンとの間の分離を行なうことができる。これらの工程
か特別の場合に、技術的に容易でない場合には、別の方
法、すなわち酸化鉄の溶液に高度の選択性を与える高め
られた温度でこのケーキ状物を２０％塩酸で分解させる
方法が考えられる。この酸化鉄は塩化第二鉄として溶液
中に移行するので、第一鉄を第二鉄状態に完全に変換す
るための酸化工程が必要である。酸化鉄を粉末またはペ
レット形で回収し、他方塩酸を再循環用に再生するため
には、この液の高められ之温度における加水分解が使用
できる。この分解からの残留物は高い二酸化チタン含有
ｉを有し、この化合物は依然として存在する残留不純物
に応じて、硫酸塩ま友はクロリド法によシ、二酸化チタ
ン顔料の製造に直接使用するのに適当である。この点で
、ゾルコンまたは痕跡の貴金属のような、いくつかの化
学的に処理しにぐい物質がこの特別の相中に濃縮される
ものと予想される。痕跡の元素を回収する両値は特定の
元素およびこれが処理流中に移行している場合には、そ
の濃縮度によって変わる。

鉄およびチタンの散化物に富む分解残留物を処理するた
めのさらにもう一つの方法は電気製錬法を使用して、確
立されている技術に従い、銑鉄およびチタンスラッジを
生成させる方法である。

本発明のもう一つの改善点として、赤ディのスラリーを
サーキットの適当な時点で分別することによシ、赤ディ
のサイズ分離を行なうと好ましいことがある点がある。

たとえば、亜硫酸分解を行なう前でも、適当な技術を使
用して、粒子サイズを１０ミクロンまたはそれ以下で分
別して、別の流として粗いサイズの部分を分離すること
が好ましいことがある。この粗いサイズの部分は苛性成
分を除去するために充分の洗浄を行なうことができるこ
とから、そしていづれかの脱珪生成物が粗いサイズの形
で存在することから、この粗いサイズの部分は安全な方
法で容易に廃棄できる。同時に、処理を干渉することが
ち９１あるいは後続生成物の純度に影響することがある
石英、未分解ボーキサイトまたはプラントスケール（工
場カス）のような成分が除去できる。別法として、この
ような分離は、赤ディ中に含有されているソーダの全部
を回収することが経済的に望１れる場合に、亜硫酸分解
の後に行なうこともできる。この種の多くの変法が本発
明の適用において、赤ディからの有用な副生成物、すな
わち合成かすみ万全回収すると同時的に赤ディの廃棄に
実質的な問題を与える成分を除去するという新規な概念
に有害な作用を及ぼすことな〈実施できることは当業者
にとって明白である。さらに、通常、廃棄されていた材
料からの別の有用な成分を回収する可能性が開かれる。

同時に、水酸化ナトリウムのような有害化学物質を含有
していない非常に細い、鉄分に富む材料が生成できるこ
とは顔料製造に２ける使用可能性全示唆してＡる。

本発明の方法の経済性について言えば、赤ディの処理に
必要な試薬、すなわち二酸化イオウが分解後の可溶性相
の蒸発により得られる固体部分を不活性雰囲気中で焼成
することにより容易に再生できることは実質的利益をも
たらすものである。

成される二酸化イオウを製造する必要があることは別に
して、このような方法で消費される唯一の主要消費要素
は蒸発および焼成用の燃料だけになる。特定のサーキッ
トによって、特に燃焼から排出される気体が赤ディスラ
リー濾液の処理に用いられる気体流の一部分を構成して
いる場合には、非常に高量のイオウを含有する燃料油が
好ましく使用できる。制限された量の赤ディがイオウ含
有気体の処理用の脱硫剤としてすでに使用されているこ
とは当業者の認識できることである。

本発明の一例として、バイパ（Ｗｅｉｐａ　）ボーキサ
イトから生産された代表的な赤ディの処理を例１で説明
する。この特定の材料において、脱珪生成物は非常に少
量のクロリドまたは硫酸塩化合物を含有するものと考え
られるが、これらの化合物はこの例では触れない。若干
のカルシウムが亜硫酸分解工程で溶液中に移行すること
が認められる。

これら三種の不純物は次の理由で有意性に乏しいもので
ある。すなわち、酸化カルシウムはアルカリであシ、当
該工業において使用されるかすみ石閃長岩または長石の
普通の不純物である。この化合物はまたガラスの通常成
分である。従って、この化合物は最終用途にとって有害
ではなく、そしてアルカリであることから、要求される
フラックスおよびガラス化作用の助剤として有効である
。

塩ケーキ（５ａｌｔ　ｃａｋｅ　）　、すなわち硫酸ナ
トリウムのような硫酸塩イオン′ｆｒ、言有する化合物
は通常的にガラスに添加される化合物であり、合成かす
み石からの少量の混入は何の作用も及ぼさない。

同様に、クロリドイオンはガラスの製造に使用されるソ
ーダ灰中の通常の不純物であジ、その少量は最終用途に
とって重要ではない。亜硫酸分解後の固体−液体分離を
適当に制御された方法で行なうと、合成かすみ石の酸化
鉄含量は非常に低くなυ、市販のかすみ石閃長岩沈嘴材
料中に普通に見い出される量よりもさらに低くなる。

処理する特定の赤ディによって、ガラスおよびセラミッ
ク工業における最終用途の観点から、現在使用されてい
る材料に比較して、さらに良好な化学組成を有する合成
かすみ石を生成することができる。たとえば、例１は長
石およびかすみ石閃長岩のような市販材料中の代表的ノ
ベルが３０〜４０％であるアルカリ＋アルミナを約５１
％含有する材料を生成することができることを示してい
る。従って、実質的な利益がこの合成かすみ石を販売す
ることによシ得られる。さらＫまた、この最終生成物の
純度はこの生成物を光鷹剤として使用する場合の価値を
高める。

例　　１ バイパ（Ｗｅｉｐａ　）ボーキサイトの試料の水酸化ナ
トリウム分解によシ生成された赤ディの試料は下記の分
析値を有することが見い出された：Ｎａ２　　　　　　
　８．７％ Ａｌ２Ｏ３２２，９％ ５ｉ０２　　　　　　１６−２％ ＣａＯ１，８％ Ｆｅ２Ｏ３３４−５％ ＴｉＯ□　　　　　　　８．４％ Ｌ、ｏ、ｒ、　　　　　　　７．２％ 構成鉱物の知見から、鉱物学的組成が大体、下記のとお
シであることが計算できる： 脱珪生成物　　　　　　　　４１．８％石英　　　　　
　　　　　　２．２％ ヘマタイト　　　　　　　　　３４．５％アナターゼ／
ルチル　　　　８．４％ ギブサイトおよびベーマイト１１．０％１０％固体含有
量を胃するスラリーの形の赤ディの一部分を３０°Ｃの
温度で、スラリーに二酸化イオウの蒸気を１０分間通す
ことにより処理する。

スラリーを次いで気体流中から取り出し、洗浄しながら
濾過して、溶解している塩類を除去する。

残留物を乾燥し、計量し、次いで分析して、下記の結果
を得た： 残留物　　　　　　　　元のＸｉの５５．３１Ｅ量％佃
出％Ｎａ２Ｏ９８，９ Ａ１□０３　　　　　　　　　５８．７Ｓ　ｉ０２　　
　　　　　　　　８３．２ＣａＯ８１−０ アルミニウムケイ酸ナトリウムの完全溶液は理論的【下
記の結果を示すものと考えられる：残留物　　　　　　
　元の重量の５８．２３ｉｔ％抽出％　Ｎａ２Ｏ１００
−Ｏ Ａ工２０３　　　　　６２−４ ｓｔｏ２　　　　８６．４ 従って、カルシウム化合物およびその他の微量成分の挙
動全しんしゃくした場合に、実測結果と理調値とが非常
に近似する関係を有することが容易に判る。

濾ａｔ蒸発させ、乾燥固形物を１１］００’Ｃで焼成す
る。焼成残留物を分析する。

次表に組成上％で示す。比較のために、純粋かすみ石、
純粋らん万石、かすみ石閃長岩および代表的長石の分析
値をまた示す。

合成かすみ石は天然源と比較して、アルカリおよびアル
ミナの明白に魅力的々原料である。

固体残留物は残留物の約７７％を占める酸化鉄および二
酸化チタンを実質的に増加した濃度で含有することが見
い出された。粗いサイズの部分を除去するために分別す
ると、石英含有量が高い粗いサイズの部分の除去によっ
て、この数値はさらに増大する。

例　　２ 赤ディの二酸化イオウ分解によシ生成された液体のもう
一極の試料全残留物から濾別する。この液体を次いで蒸
発させ、残留物を酸化性雰囲気中で１０００℃で焼成す
る。焼成された生成物を熱水中に入れて、存在する硫酸
ナトリウムを溶解させ、残留物を濾過によシ採取し、次
いで乾燥させる。得られた物質を２だ平かに粉砕して、
粉末を分散させ、ｒ、ｓ、ｏ、標準法によるゼゾグラフ
明度測定（ｓｅｄｉｇｒａｐｈ　ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ
　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　）によシサイズ分析す
る。色の測定も同時に行なう。

サイズ分析： １０マイクロメーターを通過　　　　　９５重量％５マ
イクロメーターを通過　　　　　８１重量％２マイクロ
メーターを通過　　　　　４０重量％１マイクロメータ
ーを通過　　　　　１４重量％明度： ％１．Ｓ、０．　　　　　　　　　　　　　８１％Ｌ値
（白色度）　　　　　　　　　　　９３．５ａ０色（赤
−緑）０．５ ６０色（青−黄）２．に れらのデータは、この粉末がプラスチックおよびその他
の工業用の充填剤用途に２いて使用するだめの魁力を有
することを示している。

硫酸ナトリウムの溶液を蒸発させ、得られた結晶ｔ−Ｘ
線回折によ）分析して、これはテナルジツドであること
が証明された。

本発明がその一般的態様に２いて、前記の特定の詳細な
説明に制限されるものでないことは明白に理解されるで
あろう。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）バイヤー法赤デイ（Ｂａｙｅｒ　ｒｅｄ　ｍｕｄ
   ）から有用な物質を生成するためのバイヤー法赤デイの
   処理方法であつて、 （ａ）赤デイのスラリーを生成し、このスラリーを二酸
   化イオウと接触させて、赤デイ中の亜硫酸に可溶性の成
   分を溶解し、 （ｂ）残留する不溶性固体を濾過により分離し、そして
   ソーダ、アルミナおよびシリカ成分を含有する濾液を採
   取し、 （ｃ）濾液から遊離水分を除去して、結晶残留物を生成
   し、そして （ｄ）この結晶残留物を焼成して、生成物として少なく
   とも一種の有用物質を生成する、 ことを含むバイヤー法赤デイの処理方法。
2. （２）二重化イオウを工程（ｃ）および（または）工程
   （ｄ）から回収し、そして工程（ａ）に再循環する、特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）工程（ｄ）を不活性または還元性雰囲気において
   行ない、工程（ａ）に再循環する二酸化イオウを生成さ
   せる、特許請求の範囲第２項に記載の方法。
4. （４）工程（ｄ）を酸化性雰囲気において行なう、特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。
5. （５）生成物が本明細書に記載されている合成かすみ石
   を含有する、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
6. （６）生成物がらん方石を含有する、特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。
7. （７）工程（ｄ）を酸化性雰囲気において行ない、そし
   て生成物が硫酸ナトリウムを含有する、特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。
8. （８）バイヤー法赤デイから合成かすみ石を製造する方
   法であつて、 （ａ）赤デイのスラリーを形成し、このスラリーを二酸
   化イオウと接触させて、赤デイ中の亜硫酸に可溶性であ
   る成分を溶解し、 （ｂ）残留する不溶性固体を濾過により分離し、そして
   ソーダ、アルミナおよびシリカ成分を含有する濾液を採
   取し、 （ｃ）濾液から遊離の水を除去して、結晶残留物を生成
   し、 （ｄ）結晶残留物を不活性または還元性雰囲気において
   焼成し、 （ｅ）工程（ｄ）で生成された二酸化イオウを工程（ａ
   ）に再循環し、そして （ｆ）工程（ｄ）から生成物として合成かすみ石を採取
   する、 ことを包含する合成かすみ石の製造方法。
9. （９）生成物がソーダ、アルミナ、ライム、シリカおよ
   び硫酸塩を含有し、そしてこの生成物の鉱物学的組成は
   焼成の温度により決定される、特許請求の範囲第７項に
   記載の方法の生成物。
10. （１０）特許請求の範囲第１項〜第８項のいづれか一項
    に記載の方法の生成物。