NL8302419A

NL8302419A - Werkwijze voor de bereiding van een aluminiumtrihydroxyde met grote korrelgrootte.

Info

Publication number: NL8302419A
Application number: NL8302419A
Authority: NL
Original assignee: Pechiney Aluminium
Priority date: 1982-07-08
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1984-02-01
Also published as: ZA834977B; PH19286A; ES523929A0; FR2529877A1; JPS59501207A; YU43187B; GR79591B; IT8321975A0; MX158908A; IN158680B; AU1707383A; ES8403838A1; IE55499B1; CH654557A5; NO840866L; NZ204832A; DE3324378A1; CA1205292A; AU555347B2; GB2123806A

Description

ΒΓ-

n"- S

833083/vdKl/kd

Korte aanduiding: Werkwijze voor de bereiding van een aluminium-trihydroxyde met grote korrelgrootte.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het neerslaan van Al(OH)^, met hoge opbrengst, uitgaande van een oververzadigde alkalialuminaat-oplossing, verkregen volgens de Bayer-werkwijze door alkalische aantasting van bauxieten, waardoor, door het toevoegen van een 5 entstof, een aluminiumtrihydroxyde kan worden verkregen met grote korrel-groootte, waarvan ten hoogste 10% van de gevormde deeltjes een kleinste afmeting bezit die kleiner is dan 45 micron.

De in de specialistische literatuur uitgebreid beschreven en voor de deskundige bekende Bayer-werkwijze vormt de belangrijkste tech-10 niek voor de vorming van aluminiumoxyde dat wordt omgezet in aluminium door smeltingselectrolyse. Volgens deze werkwijze wordt het bauxiet warm behandeld met een waterige natriumhydroxydeoplossing, met geschikte concentratie, waardoor aluminiumoxyde oplost en een onverzadigde natrium-aluminaatoplossing wordt verkregen. Na afscheiding van de vaste fase die 15 het niet-omgezette residu (rode slib) van het mineraal bevat, wordt de oververzadigde natriumaluminaatoplossing in het algemeen geënt met het alu-miniumhydroxyde, dat hierna met "entstof" wordt aangeduid, om aluminiumtrihydroxyde neer te slaan.

Zoals voor de deskundige algemeen bekend is bestaan er verschil-20 lende industriële varianten voor de bereiding van aluminiumtrihydroxyde door alkalische Bayer-aantasting van bauxieten, die men gewoonlijk in twee groepen indeelt, één onder de naam Europese werkwijze, de ander onder de naam Amerikaanse werkwijze.

Volgens de Europese werkwijze vindt het neerslaan van 25 aluminiumtrihydroxyde plaats tijdens de bewerking die ontsluiting van een waterigenatriumaluminaatoplossing met hoge caustische Na2Ü- concentratie wordt genoemd, waarbij in het algemeen 130 tot 170 g Na^O/l te ontsluiten natriumaluminaatoplossing wordt toegepast. Onder de uitdrukking "caustische Na20-concentratie" wordt verstaande totale hoeveelheid Na2Ü, uitgedrukt 30 in g/1, in de te ontleden natriumaluminaatoplossing, die aanwezig is in gebonden vormals natriumaluminat en in vrije vorm als natriumhydroxyde.

Volgens deze werkwijze voegt men aan de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing een hoeveelheid A1(0H)^ toe die in het algemeen ligt tussen 350 g/1 en 600 g/1, en als entstof dient, waarbij de ontsluiting van de oplos-35 sing in het algemeen plaatsvindt bij een temperatuur die ten hoogste 8302419 * > -2- gelijk is aan 55°C. Een dergelijke werkwijze leidt tot een hoge opbrengst van aluminiumoxyde, die 80 g A^O-j/l van de natriumaluminaat-oplossing kan bedragen, doch het aldus gevormde aluminiumtrihydroxyde bezit in het algemeen een kleine korrelgrootte en verschaft door calcineren een aluminium-5 oxyde waarvan de fijnheid momenteel lastig wordt geacht voor de smeltings-electrolyse.

Volgens de Amerikaanse werkwijze vindt het neerslaan van aluminiumtrihydroxyde plaats door ontsluiting van een waterige natriumaluminaat-oplossing met lage caustischë Na20-concentratie, die niet groter 10 is dan 110 g Na20/1 te ontsluiten natriumaluminaatoplossing. De Amerikaanse werkwijze omvat dat men in de te ontsluiten natriumaluminaat-oplossing een hoeveelheid Al(OHbrengt die als entstof dient, welke hoeveelheid veel geringer is dan in de Europese werkwijze, in het algemeen ligt tussen 100 g/1 en 200 g/1 van de te ontsluiten aluminaatoplossing, waarbij de ont-15 sluiting daarentegen plaatsvindt bij een veel hogere temperatuur, zoals bijvoorbeeld 70°C. Deze gezamenlijke uitvoeringsomstandigheden leiden tot de vorming van een aluminiumtrihydroxyde met veel grotere korrelgrootte dan wordt verkregen volgens de Europese werkwijze, die na klassificatie en calcineren, een aluminiumoxyde verschaft dat de momenteel voor de 20 smeltingselektrolyse gewenste korrelgrootte bezit en bekend is onder de aanduiding "grof zand" (Sandy Coarse). Door een tegengesteld effekt leiden de genoemde uitvoeringsomstandigheden echter tot een vermindering van de produktiviteit aan die veel geringer is dan in de Europese werk wijze, en in het algemeen ongeveer 50 g A^O^/l aluminaatoplossing bedraagt, 25 inhet geval van de vorming van een "grof zand"- aluminiumoxyde. Bekend is dat de pogingen om de produktiviteit te verbeteren door de ontsluitings-temperatuur te verlagen en aan de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing een zeer grote hoeveelheid A1(0H)^, die als entstof dient, toe te voegen, leiden tot het verdwijnen van het aluminiumoxyde met de "grof zand" korrel-30 grootte en de vorming van een aluminiumoxyde met een veel kleinere korrelgrootte.

Reeds lang, en wanneer men het grote aantal publikaties op dit gebied raadpleegt, zijn talrijke pogingen gedaan, zowel met de Amerikaanse als met de Europese werkwijze, om een werkwijze te vinden voor het ver-35 krijgen van aluminiumtrihydroxyde met grote korrelgrootte, die gelijktijdig, de produktiviteit van de Europese werkwijze bezit.

Een eerste werkwijze, beschreven in het Amerikaanse octrooi- 8302419 *- % -3- schrift 2.657.978, waarvan het oogmerk is om de opbrengst aan aluminium-hydroxyde met grote korrelgrootte te verhogen, betreft het toevoegen in twee trappen van aluminiumtrihydroxyde, dat als entstof dient, waarbij de eerste trap bestaat uit het toevoegen van de hoeveelheid entstof die nood-5 zakelijk is om kristallen met grote korrelgrootte te verkrijgen, terwijl in de tweede trap, een nieuwe hoeveelheid entstof wordt toegevoegd. Uit de vermelde resultaten blijkt echter dat de vergroting van de opbrengst zeer gering is en industrieel zelfs weinig belangwekkend.

Een andere werkwijze, beschreven in het Amerikaanse octrooi-10 schrift 3.486.850, die gelijktijdig de opbrengst en de afmeting van de aluminiumtrihydroxydedeeltjes, neergeslagen uit de oververzadigde natrium-aluminaatvloeistof, beoogt te vergroten, omvat dat men continu aluminiumtrihydroxyde, dat als entstof dient, toevoegt aan de natrium-aluminaatop-lossing die in een ontsluitingszone met meerdere trappen rondstroomt, en 15 tussen twee ontsluitingstrappen een tussenliggende koeling uitvoert. Deze werkwijze leent zich echter slecht voor produktieop industriële schaal door het nauwe temperatuursgebied waarin hij moet plaatsvinden en eveneens door de geringe toename van de produktiviteit die door toepassing daarvan wordt verkregen.

20 Anderzijds vermeldt een andere werkwijze, beschreven in het

Franse octrooischrift 2.440.916, om zowel de precipitatie-opbrengst als de korrelgrootte van het gevormde aluminiumhydroxyde te verbeteren, de ontsluiting in twee trappen van de oververzadigde natriumaluminaatoplos-sing.

25 De eerste ontsluitingstrap omvat dat men aan de natrium- aluminaatoplossing een geregelde hoeveelheid van een suspensie van fijne entstof toevoegt, welke trap plaatsvindt bij een temperatuur tussen 77°C en 66°C. Daarna wordt in de tweede ontsluitingstrap de uit de eerste trap afkomstige, afgekoelde suspensie behandeld door het toevoegen van een vol-30 doende hoeveelheid entstof met zeer grote korrelgrootte, zodat de bij elkaar gevoegde, aan de twee trappen toegevoerde hoeveelheid entstof tenminste 130 g aluminiumtrihydroxyde per liter te ontsluiten oplossing bedraagt, welke hoeveelheid entstof in het algemeen niet groter is dan 400 g/1. De verbetering die men ten opzichte van de Amerikaanse werkwijze kan waarne-35 men betreft echter meer de vergroting van de produktiviteit dan het verkrijgen van een werkelijk veel grotere korrelgrootte, waarbij de verbetering het gevolg schijnt te zijn van zowel de overzadiging van de te ontslui- 8302419 0 v -4- ten natriumaluminaatoplossirg die afhangt van de aantasting van het bauxiet als de bijzonder lange verblijftijd (van 45 tot 100 uren) in de ontslui-tingszone, terwijl een veel grotere hoeveelheid entstof die totaal in deze oplossing is gebracht geen beslissende werking uitoefent.

5 Terwijl in de het Franse octrooischrift 2.440.916 beschreven werkwijze het gebruik schijnt te benadrukken van een zeer grote hoeveelheid teruggevoerde entstof die echter niet hoger is dan 400 g/1 te ontsluiten natriumaluminaatoplossing, wordt, om de opbrengst en de kor- in relgrootte van de gevormde deeltjes te vergroten,/het Amerikaanse octrooi-10 schrift 4.305.913 de nadelige invloed vermeld van het gebruik van een grote hoeveelheid entstof in de Europese werkwijze, die leidt tot de vorming van een aluminiumtrihydroxyde met kleine korrelgrootte. Daarom vermeldt dit octrooischrift een andere uit trappen bestaande werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde natriumaluminaatoplossing die 13 een eerste agglomeratietrap omvat, een tweede trap voor het vergroten van de agglomeraten en tenslotte een derde trap voor de vorming van de entstof, welke drie trappen afzonderlijk, doch met elkaar verbonden zijn, terwijl , de temperatuur waarbij deze werkwijze plaatsvindt ligt tussen 74°C en 85°C en de toegevoerde hoeveelheid entstof wordt gekozen tussen 70 en 140 g/1 20 te ontsluiten natriumaluminaatoplossing. Deze werkwijze verschaft echter niet een voor de deskundige zeer gunstige oplossing omdat, onder vorming van aluminiumoxyde met duidelijk gunstige korrelgrootte, de opbrengst, vergeleken met een Europese werkwijze, laag blijft.

Uit verschillende bekende publikaties, blijkt eveneens dat tal-25 rijke middelen zijn toegepast om te komen tot een werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde natriumaluminaatoplossing die gelijktijdig de afzonderlijke, bij de Amerikaanse en Europese werkwijzen behorende eigenschappen bezit, dat wil zeggen de vorming mogelijk maken van een aluminiumoxyde met grote korrelgrootte (type grof zand) met een hoge op-30 brengst. De deskundige moet echter erkennen dat de voorgestelde werkwijzen onvolledige en weinig bevredigende oplossingen verschaffen omdat men, om aluminiumoxyde met een aanvaardbare korrelgrootte te verkrijgen in het algemeen een vermindering van de hoge opbrengst aan aluminiumoxyde verkrijgt die de deskundige niet meer industrieel kan aanvaarden.

35 In verband met de bovengenoemde sterke nadelen heeft Aanvraag ster een werkwijze gevonden voor het ontsluiten van een oververzadigde alkalialuminaatoplossing, verkregen volgens de Bayer-werkwijze door 8302419 φ- « -5- alkalische aantasting van bauxieten door het toevoegen aan de genoemde oplossing van een hoeveelheid entstof die nog steeds wordt toegepast en in de stand der techniek als nadelig wordt beschouwd, waarbij het oogmerk is het gelijktijdig op industriële schaal verkrijgen van een hoge opbrengst 5 aan aluminiumtrihydroxyde door het verbeteren van de opbrengst van de ontsluiting van alkalialuminaat en een gekristalliseerd aluminiumtrihydroxyde, met grote korrelgrootte, waarvan ten hoogste 10¾ van de gevormde deeltjes een kleinste afmeting bezit die kleiner is dan 45 micron.

De werkwijze volgens de uitvinding, die omvat dat men de to- 10 tale hoeveelheid toegepaste entstof in aanraking brengt met de totale hoeveelheid oververzadigde alkalialuminaatoplossing, verkregen volgens de Bayer-werkwijze, wordt gekenmerkt doordat men: a) in de ontsluitingszone van de Bayer-werkwijze die "n" sprongsgewijze trappen bevat, een suspensie vormt met hoog droge stof ge- 15 halte van tenminste 700 g/1 te ontsluiten alkalialuminaatoplossing in tenminste één trap door toevoegen van entstof, bestaande uit aluminiumhydroxy-dekristallen met een niet-gekozen korrelgroote; b) na een verblijftijd in de ontsluitingszone bij een maximale temperatuur, gekozen tussen 50°C en 75°C ter verkrijging van een gewichts- 20 verhouding opgeloste A^O^/caustische Na2Ü van ten hoogste 0,7, een fraktie onttrekt die bestaat uit ten hoogste 50 vol^ van de suspensie met /cïroge stof gehalte die in de ontsluitingszone rondstroomt; c) vervolgens, na deze onttrekking, de genoemde fraktie toevoert aan een klassificatiezone, waarvan: 25 C.J- het afgescheiden korrelige gedeelte wordt geëxtraheerd en de opbrengst aan A1(0H)^ met grote korrelgrootte vormt en C2- het andere afgescheiden gedeelte, dat een suspensie vormt, uit de klas-sificatiezone wordt onttrokken en wordt toegevoegd aan de overblijvende fraktie van de suspensie die in de ontsluitingszone rondstroomt die niet 30 aan de klassificatie is onderworpen; d) de door de in toegepaste bewerking verkregen suspensie onderwerpt aan een vaste stof-vloeistofscheiding, waarbij de afgescheiden vaste fase de entstof van aluminiumtrihydroxyde met niet-gekozen korrelgrootte vormt die wordt teruggevoerd naar de ontsluitingszone van de 3 5 Bayerwerkwijze.

Om de hierna volgende beschrijving van de uitvinding te vergemakkelijken dient te worden herhaald dat het droge stofgehalte van 8302419 9 -6- de suspensie, gevormd door het toevoegen van de entstof aan de te ontsluiten oververzadigde alkalialuminaatoplossing wordt uitgedrukt in grammen droog aluminiumtrihydroxyde per liter van de genoemde oplossing,terwijl de concentratie van caustische Na2Ü in g/1 van de natriumaluminaat-5 oplossing wordt uitgedrukt, zoals algemeen bekend is, door de totale hoeveelheid ^0, aanwezig in deze oplossing in de gebonden natriumalumi-naatvorm en in de vrije natriumhydroxydevorm.

De beschrijving van de uitvinding vindt plaats met behulp van een algemeen schema van een installatie voor de vorming van aluminiumtri-10 hydroxyde volgens de uitvinding, weergegeven in figuur 1.

Volgens deze figuur bevat de zone voor de ontsluiting van de natriumaluminaatoplossing "n" ontsluitingstrappen, bestaande uit een eerste groep (A) van "p" trappen en een tweede groep (B) die (n-p) trappen voor de ontsluiting van de alkalialuminaatoplossing bevat.

15 De te ontsluiten oververzadigde alkalialuminaatoplossing kan in zijn geheel worden toegevoerd aan tenminste één van de ontsluitingstrappen van de groepen (A) of (B), bijvoorbeeld volgens L^, L^··· Ι_φ in het geval van groep (A). Zij kan echter eveneens gedeeltelijk worden toegevoerd aan tenminste één van de ontsluitingstrappen van groep 20 (A) en voor het overige gedeelte aan tenminste één van de ontsluitingstrappen van groep (B). Evenzo kan het aluminiumtrihydroxyde met niet-gekozen korrelgrootte, dat dient als entstof, geheel of gedeeltelijk volgens dezelfde verdeling als de aluminaatoplossing worden toegevoerd, bijvoorbeeld volgens 5q^, 5^... S in het geval van groep (A).

25 ' Tijdens het onderzoek is door Aanvraagster gevonden dat het mogelijk is een suspensie met hoog droge stofgehalte te vormen, van tenminste 700 g/1 te ontsluiten alkalialuminaatoplossing, door toevoegen van entstof, bestaande uit kristallen van aluminiumtrihydroxyde met niet-gekozen korrelgrootte, dat wil zeggen een korrelgrootte met grote verde-30 ling, waarbij een dergelijke suspensie gelijktijdig leidt tot het verkrijgen van aluminiumoxyde met grote korrelgrootte van het type "grof zand" en met een hoge opbrengst.

Bij voorkeur wordt de concentratie aan droge stof van de suspensie van entstof, gevormd in tenminste één trap van de ontsluitingszone, 35 gekozen tussen 800 en 2000 g A1(0H)^ met niet-gekozen korrelgrootte, per liter te ontsluiten natriumaluminaatoplossing.

Deze suspensie van entstof met hoog droge stofgehalte kan 8302419 « t -7- tenminste (n-1) trappen van de ontsluitingszone in beslag nemen,en het kan wenselijk zijn dat de suspensie de (n-1) laatste trappen van de ontsluitingszone in beslag neemt. In het laatste geval bestaat groep (A) van de ontsluitingszone derhalve uit één enkele trap.

5 Het kan echter van belang zijn dat de gevormde suspensie van entstof, met hoog droge stofgehalte, de n ontsluitingstrappen bezet. De suspensie wordt dan verkregen door gelijktijdig aan de eerste ontsluitings-trap de gehele hoeveelheid entstof en de gehele te ontsluiten alkalialu-minaatoplossing toe te voeren.

10 De gevormde suspensie van entstof, met hoog droge stofgehalte verblijft na zijn vorming, in de ontsluitingszone. Hij wordt op een maximale temperatuur, gekozen tussen 50°C en 75°C gehouden gedurende de tijd die vereist is voor het verkrijgen van een gewichtsverhouding opgelost A^O^/caustische ^£0 die ten hoogste gelijk is aan 0,7. Bij voorkeur 15 wordt de maximale temperatuur waaraan de suspensie van entstof wordt onderworpen in de ontsluitingszone gekozen tussen 50°C en 68°C.

Wanneer echter de maximale temperatuur waaraan de gevormde suspensie met hoog droge stofgehalte wordt onderworpen in de ontsluitingszone is gekozen in het gebied van 60°C tot 75°C, in tenminste één van de "n" 20 ontsluitingstrappen, kan het belangrijk blijken om de suspensie die in de n-1 andere ontsluitingstrappen rondstroomt krachtig te koelen na het verlaten van de betreffende ontsluitingstrap, zodat de maximale temperatuur na afkoeling ten hoogste 60°C bedraagt.

Wanneer de gevormde suspensie met hoog droge stofgehalte, die 25 in de ontsluitingszone rondstroomt, daar gedurende de vereiste tijd verblijft, wordt een fraktie van de suspensie, bestaande uit ten hoogste 50 vol.% en bij voorkeur ten hoogste 30 vol.SS onttrokken en toegevoerd aan een klassificatiezone (C) waarvan het korrelige gedeelte wordt onttrokken ter vorming van A1(0H)^ met grote korrelgrootte, verkregen vol-30 gens de uitvinding, terwijl het andere gedeelte l_c, dat een suspensie vormt, wordt onttrokken aan de klassificatiezone (C) en wordt toegevoegd aan de overblijvende fraktie van de suspensie die in de ontsluitingszone rondstroomt.

De uit de ontsluitingszone afkomstige suspensie Ln wordt daar-35 na, zonder doorleiden door de klassificatiezone (C) onderworpen aan een vaste stof-vloeistofscheiding in (D), waarbij de vloeibare fase L wordt ol gezonden naar de inrichting volgens de Bayer-werkwijze, terwijl de vaste 8302419 -8- fase S volgens de uitvinding de entstof aluminiumtrihydroxyde met niet-gekozen korrelgrootte vormt, die wordt teruggevoerd in tenminste één trap van de ontsluitingszone van de oververzadigde alkalialuminaatoplossing.

De vaste fase Sg, die de entstof vormt met niet-gekozen korrel-5 grootte kan in deze vorm worden toegevoegd aan de te ontsluiten alkalialuminaatoplossing ofwel in de vorm van een suspensie die tevoren is bereid door dispersie in de gehele te ontsluiten alkalialuminaatoplossing of een gedeelte daarvan.

Volgens een variant voegt men een kleine hoeveelheid entstof 10 van aluminiumtrihydroxyde toe aan de eerste trap vande ontsluitingszone en daarna de overblijvende hoeveelheid van de entstof in de tweede ont-sluitingstrap.

In het algemeen is de grootste hoeveelheid van de entstof van aluminiumtrihydroxyde die aan de tweede ontsluitingstrap wordt toege-15 voegd tenminste gelijk aan 70 gew.?ó van de totale hoeveelheid teruggevoerde entstof.

Volgens dezelfde variant wordt de te ontsluiten alkalialuminaatoplossing in zijn geheel aan de eerste trap van de ontsluitingszone toegevoegd. Het is echter eveneens belangwekkend gebleken om in de eerste 20 trap- van de ontsluitingszone tenminste 20 vol.S van de te ontsluiten alkalialuminaatoplossing toe te voeren, terwijl het overblijvende volume van de alkalialuminaatoplossing in de tweede trap van de ontsluitingszone wordt toegevoerd.

Dientengevolge, en volgens de hierboven genoemde variant, wordt 25 de maximale temperatuur die in de eerste trap van de ontsluitingszone wordt toegepast, gekozenin het interval van 65°C tot 80°C, terwijl de maximale temperatuur in de tweede trap van de ontsluitingszone wordt gekozen in het interval van 50°C tot 65°C.

De werkwijze volgens de uitvinding voor het ontsluiten van de 30 oververzadigde alkalialuminaatoplossing door de totale hoeveelheid entstof met niet-gekozen korrelgrootte in aanraking te brengen met de totale hoeveelheid van de genoemde oplossing, kan zowel continu als discontinu plaatsvinden.

In het meest algemene geval van een ontsluiting die continu 35 plaatsvindt, wordt een ontsluitingstrap gevormd uit een hoeveelheid suspensie van de entstof in de te ontsluiten alkalialuminaatoplossing die overeenkomt met een gemiddelde, gewenste verblijftijd van de rondstromende 8302419 -9- suspensie, welke hoeveelheid doorlopend wordt gevoed door de voorgaande trap en doorlopend de volgende trap voedt.

In het geval van een discontinue ontsluiting, zoals deze bijvoorbeeld "ladingsgewijs" kan worden uitgevoerd, wordt een ontsluitings-5 trap gevormd uit een hoeveelheid suspensie van de entstof in de te ontsluiten alkalialuminaatoplossing die overeenkomt met de totale tijd die noodzakelijk is voor het ontsluiten van de genoemde oplossing.

De wezenlijke kenmerken van de uitvinding zullen duidelijker worden aan de hand van de beschrijving van de hiernavolgende voorbeelden.

10 VOORBEELD I

Dit voorbeeld toont de mogelijkheid om volgens de uitvinding een suspensie met een hoog droge stofgehalte te vormen door het toevoegen van entstof, bestaande uit kristallen van aluminiumtrihydroxyde met niet-gekozen korrelgrootte, waardoor het verkrijgen van Al(0H)^-deeltjes met 15 grote korrelgrootte wordt gewaarborgd, onder behoud van een hoge opbrengst.

Voor dit doel gebruikt men een industriële eenheid voor de vorming van aluminiumoxyde volgens de Bayer-werkwijze, waarin men bij 235°C een mengsel van gelijke gewichtshoeveelheden Franse en Australische bauxieten behandelt die de volgende samenstelling in gewichtsprocenten be-20 zitten.

Bauxieten

Franse Australische

Verlies bij verhitten 13,47 23,88

Si02 5,3 5,3 25 A1203 52,3 54,8

Fe203 24,0 13,0

Ti02 2,7 2,6

CaO 1,8 0,05 V205 0,08 0,04 50 Ρ£05 0,20 0,08

Organische koolstof 0,15 0,25

Aldus verkrijgt men een te ontsluiten oververzadigde natrium-aluminaatoplossing met de volgende samenstelling:

Caustische Na20 160 g/1 35 Gecarbonateerde Na2Q 10 g/1 A1203 180 g/1 8302419 -10- ti

Organische koolstof 8 g/1

Deze te ontsluiten natriumaluminaatoplossing brengt men in een hoeveelheid van 400 m^/u in de ontsluitingszone die 8 trappen bevat, waarbij elke trap is voorzien van een mechanische roerinrichting.

5 Men brengt de gehele, te ontsluiten natriumaluminaatoplossing in de eerste trap van de ontsluitingszone, alsmede de gehele hoeveelheid entstof.

De temperatuur in de eerste ontsluitingstrap bedraagt 63°C en in de laatste 60°C.

10 Drie industriële proeven voor het continu ontsluiten zijn uitgevoerd gedurende een periode van 3 maanden.

Proef 1 toont het gebruik van een suspensie van A1(0H)^ met een droge stofgehalte dat overeenkomt met dat van de bekende stand der techniek, doch veel geringer is dan het laagste gehalte volgens de uit-13 vinding.

Proef 2 toont het belang aan van de sterke vergroting van het droge stofgehalte van de suspensie van A1(0H)^ in de te ontsluiten oververzadigde natriumaluminaatoplossing.

Proef 3 toont de invloed aan van de klassificatiein het kader 20 van de uitvinding door het doorleiden in deze zone van een frdktie van de suspensie die rondstroomt in de ontsluitingszone.

In de drie proeven bezit de toegepaste entstof een niet-geko-zen korrelgrootte.

De verkregen resultaten zijn weergegeven in de hiernavolgende 2 5 tabel A.

Deze tabel toont derhalve dat het toepassen van een hoog droge stofgehalte van de suspensie van de entstof die in de ontsluitingszone rondstroomt,(welke suspensie verkregen is door in de totale hoeveelheid van de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing de totale hoeveelheid 30 entstof met niet-gekozen korrelgrootte te dispergeren) het mogelijk maakt een zeer belangrijke vergroting te verkrijgen van het rondstromende ' aluminiumtrihydroxyde. Het toevoegen van een klassificatietrap leidt tot de vorming van aluminiumtrihydroxydedeeltjes met grote korrelgrootte, terwijl de opbrengst in grammen A^O^ per liter natriumaluminaatoplossing 35 steeds hoog blijft.

8302419 TABEL A Proef 1 Proef 2 Proef 3 -11-

Entstof of A1(0H)^ in g/1 van de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing 500 1400 1400 gew.S van de entstof, kleiner dan 45 micron 50 19 17 5 gew.ft van de opbrengst aan A1(0H)^ kleiner dan 45 micron 50 19 9 vol.% van de suspensie van A1(0H)^ die rondstroomt in de ontsluitingszone,dat in de klassificatietrap stroomt. 0 0 17 10 Gemiddelde verblijftijd in uren in de ont- sluitingszone 50 35 35 A^O-j opbrengst in g/1 van de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing. 80 80 80

VOORBEELD II

15 In een industriële eenheid vormt men een te ontsluiten over- verzadigdenatriumaluminaatoplossing door de aantasting volgens Bayer bij 245°C van Franse bauxiet met de volgende samenstelling in gew.Si.

Verlies bij verhitten 12,02 Ti02 2,6

Si02 6,5 Cao 1,5 20 A1203 52,8 MgO 0,2

Fe203 24,0 organische koolstof 0,38

De te ontsluiten oververzadigde natriumaluminaatoplossing bezit de volgende samenstelling:

Caustische Na20 160 g/1 176 g/1 25 Gecarbonateerde Na20 18 g/1 organische koolstof 4 g/1

Men brengt deze te ontsluiten natriumaluminaatoplossing in een hoeveelheid van 500 mVu in de ontsluitingszone die 8 trappen bevat, waarbij elke trap wordt geroerd door lucht.

Men voert de totale hoeveelheid te ontsluiten natriumaluminaat-30 oplossing in de eerste trap van de ontsluitingszone, gelijktijdig met de totale hoeveelheid entstof.

De temperatuur bedraagt 58°C in de eerste ontsluitingstrap en 49°C in de laatste.

Twee industriële, continue ontsluitingsproeven zijn gedurende 8302419 -12- een periode van 3 maanden uitgevoerd.

Proef 4 toont het gebruik van een suspensie van A1(0H)^ waarvan de droge stofconcentratie valt in het voorkeursgebied volgens de uitvinding.

5 Proef 3 toont §et gebruik van dezelfde suspensie als proef 4, in combinatie met de klassificatie van een fraktie van de suspensie die in de ontsluitingszone rondstroomt.

In de twee proeven bezit de toegepaste entstof een niet-gekozen korrelgrootte.

10 De verkregen resultaten zijn weergegeven in de hiernavolgende tabel B.

TABEL B Proef 4 Proef 5 entstof of Al(0H)j in g/1 van de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing 800 800 15gew.?ó van de entstof, kleiner dan 45 micron 10 10 gew.?ó van de opbrengst aan Al(OHkleiner 10 4 dan 45 micron vol.» van de suspensie van A1(0H)^ die rondstroomt in de ontsluitingszone dat in de 20 klassificatietrap stroomt. 0 28

Gemiddelde verblijftijd in uren in de ontsluitingszone. 46 46 A^O^ opbrengst in g/1 van de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing 78 78 25 Deze tabel bevestigt de resultaten die zijn verkregen in voorbeeld I, d.w.z. dat het toepassen van een hoog droge stofgehalte van , de suspensie van de entstof die in deontsluitingszone rondstroomt, het mogelijk maakt om een zeer belangrijkse vergroting te verkrijgen van het aluminiumtrihydroxyde dat rondstroomt, zoals blijkt door vergelijking 30 met proef 1 van voorbeeld I.

Evenzo leidt het toevoegen van een klassificatietrap tot de vorming van aluminiumtrihydroxydedeeltjes met grote korrelgrootte.

Tenslotte blijft de opbrengst in grammen van A^O^ per liter natriumaluminaatoplossing hoog.

8302419 -13-

VOORBEELD III

Dit voorbeeld toont het geval van de vorming van Al(OH)^-deeltjes met grote korrelgrootte, uit een te ontsluiten, oververzadigde natriumaluminaatoplossing, verkregen door Bayeraantasting bij 26Q°C van 5 diaspoor bauxiet met de volgende samenstelling in gew.%.

Verlies bij verhitten 14,14

Si02 3,0 A1203 56,0

Fe203 22,0 10 ' Ti02 2,6

CaO 2,1 P205 0,06

Organische koolstof 0,1

De verkregen, oververzadigde natriumaluminaatoplossing bezit 15 de volgende samenstelling:

Caustische Na20 163 g/1

Gecarbonateerde Na20 26 g/1 A12Q3 177 g/1

Organische koolstof 4 g/1 20 Deze te ontsluiten natriumaluminaatoplossing voert men in een hoeveelheid van 800 m^/u toe aan de eerste trap van de ontsluitingszone die elf trappen bevat, waarbij elke trap is voorzien van een mechanische roerder.

De totale hoeveelheid van de te ontsluiten natriumaluminaat-25 oplossing brengt men in de eerste trap van de ontsluitingszone tezamen met de totale hoeveelheid entstof.

De temperatuur in de eerste ontsluitingstrap bedraagt 58°C en in de laatste 56°C.

Een industriële, continue ontsluitingsproef in een industriële 30 produktie-eenheid is gedurende een periode van 3 maanden uitgevoerd.

Deze proef heeft betrekking op het gebruik van een suspensie van A1(0H)3 waarvan de concentratie aan droge stof binnen het voorkeurs-gebied van de werkwijze der uitvinding valt.

De toegepaste entstof bezit een niet-gekozen korrelgrootte.

35 De verkregen resultaten zijn weergegeven in de hiernavolgende tabel C.

8302419 TABEL C Proef 6 -34- entstof of Al(0H)-j in g/1 van de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing 1500 gew./ó van de entstof, kleiner dan 45 micron 12 5 gew.ft van de opbrengst aan A1(0H)^ kleiner 7 dan 45 micron vol.% van de suspensie van Al(OHdie rondstroomt in de ontsluitingszone dat in de klassificatietrap stroomt. 15 10 Gemiddelde verblijftijd in uren in de ontsluitingszone. 32 Α^Ο^ opbrengst in g/1 van de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing 77 15 Men ziet derhalve dat, evenals in de voorgaande voorbeelden, het gebruik van een suspensie van A1(0H)^ met hoge droge stofconcentratie in een oververzadigde natriumaluminaatoplossing, die in de ontsluitingszone rondstroomt, de vorming mogelijk maakt van aluminiumtrihydroxyde met grote korrelgrootte, waarbij een hoge opbrengst wordt verkregen, uitge-20 drukt in grammen A^O^ per liter natriumaluminaatoplossing.

VOORBEELD IV

Men vormt een oververzadigde natriumaluminaatoplossing door Bayer-aantasting bij 245°C van een mengsel van gelijke gewichtshoeveelheden van Afrikaanse bauxiet en Franse bauxiet die de volgende samenstelling 25 iD_22ü:f_!?22;^!:en·

Bauxiet

Franse Afrikaanse

Verlies bij verhitten 14,4 30,0

Si02 7,0 1,0 30 A1203 51,5 58,5

Fe203 22,4 6,8

Ti02 2,7 3,5

CaO 1,8 0,1

Organische koolstof 0,2 0,1 8302419 e* -15-

Caustische Na20 155 g/1

Gecarbonateerde Na 0 21 g/1 2 5 A1203 178 g/1

Organische koolstof 14 g/1

Deze te ontsluiten natriumaluminaatoplossing voert men in een hoeveelheid van 200 on /u toe aan de ontsluitingszone die 8 trappen bevat, waarbij elke trap is voorzien van een mechanische roerinrichting.

10 Men voert drie continue ontsluitingsproeven van de oplossing uit in een industriële produktie-eenheid gedurende 3 maanden.

In proef 7 is de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing in zijn geheel en ook de gehele hoeveelheid entstof toegevoerd aan de eerste ontsluitingstrap.

15 De temperatuur bedraagt in de eerste trap 60°C, in de tweede trap 59°C en in de laatste trap 50°C.

In proef 8 voert men 100 m'Vu van de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing, waarvan de temperatuur 75°C bedraagt en 10 gew.X van 3 de entstof toe aan de eerste ontsluitingstrap. Daarna voert men 100 m /u 20 van de oplossing waarvan de temperatuur 50°C bedraagt en 90 gew.JS van de entstof toe aan de tweede ontsluitingstrap die bovendien het overlopende gedeelte van de eerste trap ontvangt.

De temperatuur bedraagt in de eerste trap 72°C, in 'de tweede trap 60°C en in de laatste trap 51°C.

25 Tenslotte heeft men in proef 9 niet alleen hetzelfde experi mentele protocol als in proef 8 toegepast, doch eveneens een klassifica-tiebewerking met 20 vol.X van de aispensie van Al(OHdie afkomstig is van de zevende trap, waarbij het korrelige gedeelte bestemd is voor de vorming van Al(OHterwijl de andere fraktie wordt teruggevoerd in de 30 laatste trap van de ontsluitingszone.

De verkregen resultaten zijn weergegeven in de volgende tabel D.

8302419 ί *· TABEL D Proef 7 Proef 8 Proef 9 -16- entstof of A1(0H)^ in g/1 van de te ontsluiten 1000 1000 1000 natriumaluminaatoplossing gew.ft van de entstof, kleiner dan 45 micron 40 16 15 5 gew.fó van de opbrengst aan Al(OHkleiner 40 16 8 dan 45 micron vol.?ó van de suspensie van A1(0H)^ die rondstroomt in de ontsluitingszone dat in de klassificatietrap stroomt. 0 0 20 10 Gemiddelde verblijftijd in uren in de ontsluitingszone. 45 45 45 A^Oj opbrengst in g/1 van de te ontsluiten natriumaluminaatoplossing 85 81 81

Men ziet derhalve dat het gebruik van een suspensie van 15 Al(OH)2 met hoge concentratie aan droge stof in de ontsluitingszone, met het gelijktijdige toevoeren in twee trappen van frakties van de natriumaluminaatoplossing en van entstof volgens de hierboven vermelde gegevens leidt tot de vorming van aluminiumtrihydroxyde met grote korrelgrootte, voor de proeven 8 en 9, onder behoud van een hoge opbrengst.

20 8302419

Claims

1. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali- metaalaluminaatoplossing verkregen volgens de Bayer-werkwijze door alkalische aantasting van bauxieten om gelijktijdig een hoge opbrengst en aluminiumtrihydroxyde met grote korrelgrootte te verkrijgen, waarbij ten 5 hoogste 10¾ van de gevormde deeltjes een kleinste afmeting bezitten die kleiner is dan 45 micron door toevoegen van entstof, welke werkwijze omvat dat men de totale hoeveelheid toegepaste entstof in aanraking brengt met de totale hoeveelheid van de te ontsluiten alkalialuminaatoplossing, met het kenmerk, dat men: 10 a) in de ontsluitingszone van de Bayer-werkwijze die "n" sprongsgewijze trappen bevat, een suspensie vormt met een hoog droge stof gehalte van tenminste 700 g/1 te ontsluiten alkalialuminaatoplossing in tenminste één trap door toevoegen van entstof, bestaande uit aluminiumtrihydroxyde kristallen met niet-gekozen korrelgrootte, 15 b) na een verblijftijd in de ontsluitingszone bij een maximale temperatuur, gekozen tussen 50°C en 75°G, om een gewichtsverhouding opgeloste A^O^/caustische Na2Ö van ten hoogste 0,7 te verkrijgen, een fraktie onttrekt die bestaat uit ten hoogste 50 vol.ft van de suspensie met hoog droge stofgehalte die in de ontsluitingszone rondstroomt, 20 c) daarna, na deze onttrekking de genoemde fraktie toevoert aan een klassificatiezone, waarvan: Cj- het afgescheiden korrelige gedeelte wordt geëxtraheerd en de opbrengst aan Al(QH)j met grote korrelgrootte vormt, en, C2~ het andere afgescheiden gedeelte, dat een suspensie vormt, wordt ont-25 trokken uit de klassificatiezone en wordt toegevoegd aan de achtergebleven fraktie van de suspensie die rondstroorat in de ontsluitingszone die niet is onderworpen aan de klassificatie, d) de na de in C2 toegepaste bewerking verkregen suspensie onderwerpt aan een vaste stof-vloeistofscheiding, waarbij de afgescheiden 30 vaste fase de entstof van aluminiumtrihydroxyde met niet-gekozen korrelgrootte vormt, die in de ontsluitingszone van de Bayer-werkwijze wordt teruggevoerd.

2. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali- metaalaluminaatoplossing volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, 35 dat de suspensie met hoog droge stofgehalte, gevormd in tenminste één 8302419 -18- trap van de ontsluitingszone, een droge stof concentratie bezit die bij voorkeur wordt gekozen tussen 800 en 2000 g/1 te ontsluiten aluminaat- oplossing.

3. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali-5 metaalaluminaatoplossing volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat de gevormde suspensie met hoog droge stofgehalte bij voorkeur tenminste n-1 ontsluitingstrappen bezet.

4. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali-aluminaatoplossing volgens conclusie 3,met het kenmerk, 10 dat de gevormde suspensie met hoog droge stofgehalte bij voorkeur tenminste de n-1 laatste ontsluitingstrappen bezet.

5. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali-aluminaatoplossing volgens één of meer der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de gevormde suspensie met hoog droge stofgehalte 15 de n ontsluitingstrappen bezet en wordt verkregen door gelijktijdig in de eerste ontsluitingstrap de totale hoeveelheid teruggevoerde entstof en de totale hoeveelheid te ontsluiten alkalialuminaatoplossing toe te voeren.

6. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali-20 metaalaluminaatoplossing, volgens conclusie 5, dat de maximale, in de ontsluitingszone toegepaste temperatuur wordt gekozen in het gebied van 50 tot 68°C.

7. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali-metaalaluminaatoplossing volgens conclusie 5,met het kenmerk, 25 dat de maximale, in de ontsluitingszone toegepaste temperatuur wordt gekozen in het gebied van 60 tot 75°C.

8. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali-metaalaluminaatoplossing volgens conclusie 7,met het kenmerk, dat men de met hoog droge stofgehalte gevormde suspensie die rondstroomt 30 in de ontsluitingszone krachtig afkoelt.

9. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali-metaal aluminaatoplossing volgens conclusie 8,met het kenmerk, dat de temperatuur van de suspensie met hoog droge stofgehalte die in de ontsluitingszone rondstroomt na krachtig afkoelen ten hoogste 60°C 3. bedraagt.

10. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali-metaalaluminaatoplossing, volgens één of meer der conclusies 1-4, met 3302419 -19- het kenmerk, dat men de suspensie met hoog droge stofgehalte vormt door toevoeren van de grootste hoeveelheid van de entstof ΑΙ(ΟΗ)·^ in de tweede ontsluitingstrap, terwijl de overblijvende hoeveelheid van de entstof Al(OH)2 in de eerste ontsluitingstrap wordt toegevoerd, i 5

11. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali- metaalaluminaatoplossing volgens conclusie 10,met het kenmerk, dat de grootste hoeveelheid van de entstof A1(0H)^, toegevoerd in de tweede ontsluitingstrap, tenminste gelijk is aan 70 gew.% van de totale hoeveelheid teruggevoerde entstof.

12. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali- metaalaluminaatoplossing volgens conclusie 10,met het kenmerk, dat men de totale hoeveelheid van de te ontsluiten alkali-aluminaatoplos-sing toevoert in de eerste trap van de ontsluitingszone.

13. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali- 15 metaal aluminaatoplossing volgens conclusie 10,met het kenmerk, dat men 20 vol.% van de te ontsluiten alkalialuminaatoplossing toevoert in de eerste trap van de ontsluitingszone, terwijl de overblijvende hoeveelheid van de te ontsluiten aluminaatoplossing wordt toegevoerd in de tweede trap van de ontsluitingszone.

14. Werkwijze voor het ontsluiten van een oververzadigde alkali- metaalaluminaatoplossing volgens conclusie 10,met het kenmerk, dat de maximale temperatuur toegepast in de eerste trap van de ontsluitingszone, wordt gekozen in het gebied van 65°C tot 80°C en de maximale temperatuur in de tweede trap van de ontsluitingszone wordt 25 gekozen in het gebied van 50°C tot 65°C. 8302419