NO121602B

NO121602B -

Info

Publication number: NO121602B
Application number: NO26769A
Authority: NO
Inventors: C Bruen; G Schnoor
Original assignee: Allied Chem
Priority date: 1968-02-06
Filing date: 1969-01-23
Publication date: 1971-03-22
Also published as: ES363334A1; BR6905882D0; GB1257521A; AT290468B; FR2001378A1; DE1901617A1; NL6900706A

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av aluminiumnitratoppløsninger med lavt jerninnhold fra jernholdige leirer. Process for the production of aluminum nitrate solutions with a low iron content from ferrous clays.

Nærværende oppfinnelse vedrorer fremstillingen av aluminium-nitratopplbsninger med lavt jerninnhold fra jernholdige leirer. The present invention relates to the production of aluminum nitrate solutions with a low iron content from ferrous clays.

For en rekke formål, særlig for fremstilling av såkalt aluminiumoksyd av elektrolysekvalitet, det vil si aluminiumoksyd av tilstrekkelig renhet for reduksjon til metallisk aluminium i en elektrolytisk celle, er det nodvendig å fremstille oppløs-ninger av aluminiumnitrat med meget lavt jerninnhold, i hvilke forholdet mellom aluminium (uttrykt som A^O^) og jern (uttrykt som Fe202) er vanligvis minst 2000:1 etter vekt. [i nærværende beskrivelse er deler og prosentandeler etter vekt, bortsett fra hvor annet er angitt, og hvor henvisning gjores til Al^ O^ og Fe^ O^ innholdene, refererer dette seg til innholdene av aluminium og jern uttrykt som Al^ O^ henholdsvis Fe2°3«1For a number of purposes, in particular for the production of so-called aluminum oxide of electrolytic quality, i.e. aluminum oxide of sufficient purity for reduction to metallic aluminum in an electrolytic cell, it is necessary to produce solutions of aluminum nitrate with a very low iron content, in which the ratio between aluminum (expressed as A^O^) and iron (expressed as Fe2O2) is usually at least 2000:1 by weight. [in the present description, parts and percentages are by weight, except where otherwise stated, and where reference is made to the Al^ O^ and Fe^ O^ contents, this refers to the contents of aluminum and iron expressed as Al^ O^ respectively Fe2°3«1

Aluminiumoksyd av elektrolysekvalitet er tidligere blitt frem-stilt etter den velkjente Bayer-prosessen, ved hvilken hoyver-dige bauxitter som inneholder store mengder aluminium og små mengder silisiumoksyd, oppsluttes med kaustisk alkali. Imidlertid er prosessen ikke tilfredsstillende for produksjonen av aluminiumoksyd fra malmer, slike som leirer, som inneholder store mengder silisiumoksyd, og for behandling av slike malmer har ekstraksjon med forskjellige syrer, inklusive salpetersyre, vært foreslått. Aluminum oxide of electrolytic quality has previously been produced according to the well-known Bayer process, in which high-quality bauxites containing large amounts of aluminum and small amounts of silicon oxide are digested with caustic alkali. However, the process is not satisfactory for the production of alumina from ores, such as clays, which contain large amounts of silica, and for the treatment of such ores, extraction with various acids, including nitric acid, has been proposed.

En utmerket prosess for fremstillingen av oppløsninger av aluminiumnitrat, hvor Al^^/Fe^^ ^or^1°l<^et er minst 2000:1, fra aluminiumholdige malmer med hoyt jerninnhold, det vil si som inneholder minst 0,1 del Fe,^ pr. del Al^O^, er beskrevet i britisk patent nr. 1.107.231. Ved denne fremgangsmåte oppsluttes malmen ved 140 - 220°C under autogent trykk med vandig salpetersyre av konsentrasjon 30 - 60 % som anvendes i en mengde mindre enn den teoretisk nodvendige for å omdanne all aluminiumen i malmen til aluminiumnitrat. Denne fremgangsmåte er mer gunstig for ekstraksjon av bauxitter enn for ekstraksjon av leirer, og dette antas å skyldes at i bauxitter er aluminium til stede hovedsakelig i form av aluminiumhydrater, mens i leirer foreligger aluminium hovedsakelig i form av vandige al-uminiumsilikater, f.eks. H^Al^i^g. Således når denne prosess anvendes på leirer, har den tendens til å gi aluminiumnitratopplosninger, i hvilke Al203/Fe203 forholdet bare er akku-rat hoyt nok og gir ikke så stor sikkerhetsmargin som det er onskelig ved fremstillingen av aluminiumoksyd av elektrolysekvalitet . An excellent process for the preparation of solutions of aluminum nitrate, where the Al^^/Fe^^ ^or^1°l<^et is at least 2000:1, from aluminous ores with a high iron content, i.e. containing at least 0.1 part Fe,^ per part Al^O^, is described in British Patent No. 1,107,231. In this method, the ore is digested at 140 - 220°C under autogenous pressure with aqueous nitric acid of concentration 30 - 60%, which is used in an amount less than the theoretically necessary to convert all the aluminum in the ore into aluminum nitrate. This method is more favorable for the extraction of bauxites than for the extraction of clays, and this is believed to be because in bauxites aluminum is present mainly in the form of aluminum hydrates, while in clays aluminum is present mainly in the form of aqueous aluminum silicates, e.g. . H^Al^i^g. Thus, when this process is applied to clays, it tends to produce aluminum nitrate solutions in which the Al203/Fe203 ratio is just high enough and does not provide as large a margin of safety as is desirable in the production of electrolysis grade alumina.

Nærværende oppfinnelse fremskaffer en fremgangsmåte for fremstilling av aluminiumnitratopplosninger med redusert jerninnhold fra leirer som inneholder minst 5 % jern, beregnet som Fe20.j, basert på aluminium, beregnet som Al^^. Uttrykket "leire" anvendes her for å angi en blanding av vannholdige alu-miniumsilikater, enten alene eller blandet med andre bestand-deler, inklusive komplekse vandige silikater av aluminium med andre metaller, inklusive jern, magnesium, kalium og natrium. Eksempler på vanlig, leire er kaolinit (hovedsakelig Kl£>^' Si02 • 2H20) og halloysit (hovedsakelig Al -.2Si02 • 4H20) . The present invention provides a method for producing aluminum nitrate solutions with reduced iron content from clays containing at least 5% iron, calculated as Fe20.j, based on aluminum, calculated as Al^^. The term "clay" is used here to denote a mixture of hydrous aluminum silicates, either alone or mixed with other constituents, including complex hydrous silicates of aluminum with other metals, including iron, magnesium, potassium and sodium. Examples of ordinary clay are kaolinite (mainly Kl£>^' Si02 • 2H20) and halloysite (mainly Al -.2Si02 • 4H20) .

Oppfinnelsen fremskaffer således en fremgangsmåte for fremstilling av aluminiumnitratopplosning med redusert jerninnhold, fra hvilken opplosning aluminiumoksyd av elektrolysekvalitet kan fremstilles, hvor The invention thus provides a method for producing aluminum nitrate solution with reduced iron content, from which solution aluminum oxide of electrolytic quality can be produced, where

a) det fremstilles en opplosning av aluminiumnitrat som inneholder 10 - 60 %, fortrinnsvis 35 - 50 vekts-% aluminiumnitrat a) a solution of aluminum nitrate containing 10 - 60%, preferably 35 - 50% by weight aluminum nitrate is prepared

ved å oppslutte en leire som inneholder minst 5 vekts-% jern, beregnet som Fe^^, basert på aluminiumet i leiren, beregnet som Al20j, med vandig salpetersyre, ved en temperatur på 140 - 220°C, fortrinnsvis 160 - 200°C under autogent trykk og hvor salpetersyren har en konsentrasjon på minst 10 %, fortrinnsvis 25 - 60 vekts-% og anvendes i en mengde på hoyst 90 %, fortrinnsvis 40 - 90 % av den mengde som er stokiometrisk nodvendig for å omdanne alt aluminiumet i leiren til aluminiumnitrat, by digesting a clay containing at least 5% by weight of iron, calculated as Fe^^, based on the aluminum in the clay, calculated as Al20j, with aqueous nitric acid, at a temperature of 140 - 220°C, preferably 160 - 200°C under autogenous pressure and where the nitric acid has a concentration of at least 10%, preferably 25 - 60% by weight and is used in an amount of at most 90%, preferably 40 - 90% of the amount that is stoichiometrically necessary to convert all the aluminum in the clay to aluminum nitrate,

og fremgangsmåten karakteriseres ved at trinn (a) folges av and the method is characterized by step (a) being followed by

b) avkjoling av nevnte opplosning med en gjennomsnittlig hastighet ikke storre enn 25°C pr. minutt, fortrinnsvis 25 - b) cooling said solution at an average rate not greater than 25°C per minute, preferably 25 -

0,2°C pr. minutt, mens temperaturen av opplosningen faller fra oppslutningstemperaturen til en temperatur lik kokepunktet for den avkjolte opplosning under atmosfærisk trykk, og hvilken tidsperiode ikke er lengere enn 5 timer, og opplosningen holdes under autogent trykk over denne tidsperiode. Fortrinnsvis er den gjennomsnittlige avkjolingshastighet over enhver del av nevnte periode også innenfor den gjennomsnittlige hastighet for den hele periode, slik som angitt foran og som ytterligere beskrevet senere i denne beskrivelse. 0.2°C per minute, while the temperature of the solution falls from the digestion temperature to a temperature equal to the boiling point of the cooled solution under atmospheric pressure, and which time period is not longer than 5 hours, and the solution is maintained under autogenous pressure over this time period. Preferably, the average cooling rate over any part of said period is also within the average rate for the entire period, as indicated above and as further described later in this description.

Ved fremgangsmåten etter oppfinnelsen forårsaker den regulerte avkjoling av aluminiumnitratvæsken mens den fremdeles er under autogent trykk, et ledsagende langsomt trykkfall, og disse 2 faktorer forårsaker utfelling av en stor del av det opploste jern som Fe2°3 som derpå fjernes med de faste stoffer fra oppslutningsoppslemningen, det vil si ved filtrering. In the process of the invention, the controlled cooling of the aluminum nitrate liquor while still under autogenous pressure causes an accompanying slow pressure drop, and these 2 factors cause precipitation of a large portion of the dissolved iron as Fe2°3 which is then removed with the solids from the digestion slurry , that is, by filtering.

Det er kjent at når en varm jernholdig opplosning av basisk aluminiumnitrat får henstå eller avkjoles, forårsakes noen reduksjon av jerninnholdet. Imidlertid har anstrengelser som tidligere er gjort for å fjerne jern fra aluminiumnitratopplosninger ved enkelt å avkjole opplosningen eller tillate den å henstå, enten ikke være effektive til å fremskaffe oppløs-ninger tilstrekkelig fri for jern, for fremstilling av aluminiumoksyd av elektrolysekvalitet, eller disse anstrengelser har krevet så lange henstandsperioder, f.eks. 14 eller 24 timer eller mer, at de er kommersielt upraktiske. Ved nærværende oppfinnelse oppnås på den annen side bemerkelsesverdige reduk-sjoner av jerninnhold i aluminiumnitratvæsker umiddelbart etter at oppslutningsperioden er avsluttet ved ekstremt korte avkjolingstider, noen ganger så korte som 20 eller 30 minutter, og i ethvert tilfelle ikke mer enn 5 timer. Aluminiumnitratvæsker som oppnås fra trykkoppslutningen av jernforurensede leirer som etter avslutning av oppslutningsperioden kan opp-vise et forhold mellom Al og Fe2°3 s^ lavt som 500, vanligvis mellom 600 og 1200, påvirkes således gunstig av den kontrollerte avkjolingsprosess og gir væsker, hvis forhold mellom A^O^ og ^^O^ er oket med minst lOO 9é, vanligvis mellom 300 - 500 % eller mer. It is known that when a hot ferrous solution of basic aluminum nitrate is allowed to stand or cool, some reduction of the iron content is caused. However, efforts previously made to remove iron from aluminum nitrate solutions by simply cooling the solution or allowing it to stand have either not been effective in providing solutions sufficiently free of iron for the production of electrolytic grade alumina, or these efforts have required such long grace periods, e.g. 14 or 24 hours or more, that they are commercially impractical. In the present invention, on the other hand, remarkable reductions in iron content in aluminum nitrate liquors are achieved immediately after the digestion period has ended with extremely short cooling times, sometimes as short as 20 or 30 minutes, and in any case not more than 5 hours. Aluminum nitrate liquids obtained from the pressure digestion of iron-contaminated clays which, after the end of the digestion period, may exhibit a ratio between Al and Fe2°3 s^ as low as 500, usually between 600 and 1200, are thus favorably affected by the controlled cooling process and yield liquids whose ratio between A^O^ and ^^O^ is increased by at least lOO 9é, usually between 300 - 500% or more.

Avkjoling av aluminiumnitratvæsken for oppheving av trykket Cooling of the aluminum nitrate liquid to release the pressure

er vesentlig da det er funnet at hvis trykket oppheves forst, som ved "blåsing" (det vil si ved å redusere trykket i realiteten momentant til atmosfærisk), vil aluminiumnitratopplosningen som er oppnådd på denne måte ikke bare ha det hoye jerninnhold som er karakteristisk for væsken på tidspunktet for blåsingen, men dette jerninnhold synes i realiteten å være "innfrosset" eller innlåst, og reduseres ikke i vesentlig grad, hverken ved etterfølgende avkjoling eller ved fortynning og is significant since it has been found that if the pressure is first removed, as by "blowing" (that is, by reducing the pressure in effect momentarily to atmospheric), the aluminum nitrate solution obtained in this way will not only have the high iron content characteristic of the liquid at the time of blowing, but this iron content appears in reality to be "frozen" or locked in, and is not reduced to any significant extent, either by subsequent cooling or by dilution and

avkjoling eller ved henstand ved omgivelsestemperaturer. cooling down or by standing at ambient temperatures.

Den gjennomsnittlige hastighet ved hvilken væsken avkjoles og temperaturfallet som holdes, er av avgjorende betydning. Som angitt foran må den gjennomsnittlige avkjolingshastighet over perioden mens væsken kjoles ned til sitt kokepunkt under atmosfærisk trykk, ikke være storre enn 25°C pr. minutt. Det er blitt funnet at storre avkjolingshastigheter ikke gir avkjolte aluminiumnitratopplosninger med forhold mellom Al^ O^ og Fe^ O^ på 2000:1 eller mer. Fortrinnsvis opprettholdes denne gjennomsnittlige avkjolingshastighet over et temperaturfall på minst 20°C, fortrinnsvis 40 - 100°C. Fortrinnsvis er den gjennomsnittlige avkjolingshastighet IO - 0,2°C, særlig 2 - 0,2°C pr. minutt, som vanligvis er effektiv til å kjole opplosningen til en temperatur minst så lav som 120°C over en periode på The average rate at which the liquid is cooled and the temperature drop maintained is of decisive importance. As indicated above, the average cooling rate over the period while the liquid is cooling down to its boiling point under atmospheric pressure must not be greater than 25°C per minute. It has been found that higher cooling rates do not produce cooled aluminum nitrate solutions with ratios of Al^O^ to Fe^O^ of 2000:1 or greater. Preferably, this average cooling rate is maintained over a temperature drop of at least 20°C, preferably 40 - 100°C. Preferably, the average cooling rate is 10 - 0.2°C, in particular 2 - 0.2°C per minute, which is usually effective in heating the solution to a temperature at least as low as 120°C over a period of

5 timer, fortrinnsvis ikke over 2 timer. 5 hours, preferably not more than 2 hours.

Kokepunktet for aluminiumnitratvæsken under atmosfærisk trykk er selvfblgelig avhengig av konsentrasjonen av aluminiumnitrat i væsken, som vist i tabell I nedenfor, som også viser salpe-ter syrekonsent rasjonene som er nodvendig for å gi slike væsker ved trykkoppslutning. The boiling point of the aluminum nitrate liquid under atmospheric pressure is of course dependent on the concentration of aluminum nitrate in the liquid, as shown in Table I below, which also shows the nitric acid concentrations necessary to produce such liquids by pressure digestion.

Den regulerte kjoling kan utfores med ethvert egnet middel, f.eks. ved ytre kjoling av reaksjonskaret (vanligvis en autoklav), f.eks. ved ytre kjolespiraler eller ved pakning med is eller ved bruk av andre varmeoverforende midler; eller ved indre kjoling ved tilsetning av et vandig kjolemiddel; eller ved en kombinasjon av ytre og indre kjoling. The regulated dressing can be carried out by any suitable means, e.g. by external cladding of the reaction vessel (usually an autoclave), e.g. by outer dress spirals or by packing with ice or by using other heat-transferring means; or by internal dressing by adding an aqueous dressing agent; or by a combination of outer and inner dressing.

Når indre kjoling utfores, må temperaturen og hastigheten for innføring av den vandige kj61ende væsken selvfølgelig være slik at den gir den onskede avkjolingshastighet og også kan reguleres for å gi en onsket konsentrasjon av aluminiumnitrat i væsken som utvinnes. Det er å merke seg at tilsetning av et vandig kjolemiddel vil redusere kokepunktet for den avkjolte opplosning, som satt opp i tabell I. When internal cooling is carried out, the temperature and rate of introduction of the aqueous cooling liquid must of course be such that it gives the desired cooling rate and can also be regulated to give a desired concentration of aluminum nitrate in the liquid being recovered. It is noted that the addition of an aqueous cooling agent will lower the boiling point of the cooled solution, as set out in Table I.

Vann er den foretrukne kjolevæske, men der er også mulig å bruke vandige oppløsninger, slike som f.eks. svake salpetersyreopplosninger, aluminiumnitratopplosninger eller andre vandige oppløsninger eller avfallsvæsker, hvis opploste innhold ikke er skadelig for den endelige aluminiumnitratopplosning eller de eventuelt utvunne aluminiumnitratkrystaller. Water is the preferred dressing liquid, but it is also possible to use aqueous solutions, such as e.g. weak nitric acid solutions, aluminum nitrate solutions or other aqueous solutions or waste liquids, the dissolved contents of which are not harmful to the final aluminum nitrate solution or the possibly recovered aluminum nitrate crystals.

Den onskede aluminiumnitratopplosning kan lett utvinnes fra blandingen av denne med uopploste faste stoffer i reaksjonskaret, f.eks. ved filtrering eller sentrifugering etter at de faste stoffer har fått satt seg. Vanligvis utfores fraskil-lelsen av de faste stoffer lettest når konsentrasjonen av aluminiumnitrat i opplosningen er 25 %. Når aluminiumnitrat skal utvinnes som AltNO^)^ . 91^0 krystaller ved å avkjole den var-me opplosning til romtemperatur, skulle konsentrasjonen av aluminiumnitrat fortrinnsvis være fra 35 % til 50 % (ekviva-lent til 9 % til 12 % som A1203) for å gi et adekvat utbytte (f.eks. 50 %) krystaller. Oppløsninger som har slike konsentrasjoner kan fremstilles ved fordampning av vann fra oppløs-ningene som inneholder 25 % aluminiumnitrat, fortrinnsvis ut- The desired aluminum nitrate solution can be easily recovered from the mixture of this with undissolved solids in the reaction vessel, e.g. by filtration or centrifugation after the solids have settled. Usually, the separation of the solids is carried out most easily when the concentration of aluminum nitrate in the solution is 25%. When aluminum nitrate is to be extracted as AltNO^)^ . 91^0 crystals by cooling the hot solution to room temperature, the concentration of aluminum nitrate should preferably be from 35% to 50% (equivalent to 9% to 12% as Al2O3) to give an adequate yield (e.g. .50%) crystals. Solutions having such concentrations can be prepared by evaporating water from the solutions containing 25% aluminum nitrate, preferably from

vunnet fra separasjonstrinnet. won from the separation step.

Med foranstående betraktninger i erindring vil det sees at når indre avkjoling anvendes, skal det vandige kjolemiddel fortrinnsvis ikke tilsettes en overskuddsmengde, fordi bruk av With the above considerations in mind, it will be seen that when internal cooling is used, the aqueous cooling agent should preferably not be added in excess, because use of

store mengder av det vandige kjolemiddel krever fordampning av for store mengder vann når AMNO^)^ . 9H^ 0 krystaller deretter skal fremstilles. Vanligvis vil vannmengder som totalt utgjor mellom 200 % og 30 vekts-% av aluminiumnitratvæskene i konsen-trasjonsområdene mellom 60 % og 25 % være tilfremsstillende. Mindre mengder kan brukes, særlig "hvis under sto tt et med ytre kjoling, men vanligvis er det fordelaktig å tilsette storre mengder da oppslutningsvæsker vanligvis fortynnes til 25 % aluminiumnitratkonsentrasjon for hensiktsmessig avsetning av uopploselige faste stoffer og fjerning av dette ved filtrering eller ved sentrifugering. Særlig når indre kjoling anvendes er det foretrukket å behandle væsker av aluminiumnitratkonsen-trasjoner mellom 35 og 50 %, som resulterer fra oppslutning av malmer med vandige salpetersyreopplosninger av disse tilnær-mede konsentrasjoner. large amounts of the aqueous dressing require evaporation of excessive amounts of water when AMNO^)^ . 9H^ 0 crystals are then to be produced. Generally, amounts of water which make up a total of between 200% and 30% by weight of the aluminum nitrate liquids in the concentration ranges between 60% and 25% will be satisfactory. Smaller amounts can be used, especially if under standing with external cooling, but usually it is advantageous to add larger amounts as digestion liquors are usually diluted to 25% aluminum nitrate concentration for appropriate deposition of insoluble solids and removal of this by filtration or by centrifugation. Especially when internal cooling is used, it is preferred to treat liquids with aluminum nitrate concentrations between 35 and 50%, which result from digestion of ores with aqueous nitric acid solutions of these approximate concentrations.

Ved fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen okes Al203:Fe203 forholdet i væsken ved slutten av oppslutningstrinnet ved avslut-ningen av kjoletrinnet med minst 100 %, vanligvis mellom 200 og 400 % når ytre kjoling anvendes. Når indre kjoling anvendes utgjor okning i hl^O<y>Fe^)^ forholdet ofte minst 300 %, f.eks. 300 - 500 % eller også hoyere. In the method according to the invention, the Al 2 O 3 :Fe 2 O 3 ratio in the liquid at the end of the digestion step at the end of the dressing step is increased by at least 100%, usually between 200 and 400% when external dressing is used. When internal cladding is used, the increase in hl^O<y>Fe^)^ often amounts to at least 300%, e.g. 300 - 500% or even higher.

Leirene som anvendes ved fremgangsmåten etter oppfinnelsen blir fortrinnsvis malt og kalsinert. Typisk for egnede leirer er: The clays used in the method according to the invention are preferably ground and calcined. Typical for suitable camps are:

Oppfinnelsen illustreres av de folgende eksempler, i hvilke deler og prosentandeler er etter vekt når ikke annet er angitt og trykk er målte trykk. The invention is illustrated by the following examples, in which parts and percentages are by weight when not stated otherwise and pressures are measured pressures.

I hvert av eksemplene ble en kaolinleire og en vandig salpeter-syreopplosning anbragt i en autoklav ved omgivelsestemperatur. Arten og mengden av leiren og den prosentuelle konsentrasjon og mengden av vandig salpetersyre er angitt i tabell II, som også angir, i kolonnen som er betegnet S, mengden av salpetersyre som en prosentandel av mengden som teoretisk kreves til å omdanne all aluminiumen i leiren til aluminiumnitrat. I tabell II er arten av leiren som anvendes, identifisert som Al, A 2 eller A 3, hvilke arter er fullstendig beskrevet som folger: In each of the examples, a kaolin clay and an aqueous nitric acid solution were placed in an autoclave at ambient temperature. The nature and amount of clay and the percentage concentration and amount of aqueous nitric acid are given in Table II, which also indicates, in the column designated S, the amount of nitric acid as a percentage of the amount theoretically required to convert all the aluminum in the clay to aluminum nitrate. In Table II, the type of clay used is identified as Al, A 2 or A 3, which types are fully described as follows:

"Resten" angitt i analysen ovenfor er sammensatt av vann og sporelementer. The "residue" indicated in the above analysis is composed of water and trace elements.

Autoklaven ble deretter lukket og varmet opp for å forårsake The autoclave was then closed and heated to cause

reaksjon mellom leiren og salpetersyren. Autoklaven ble under-kastet regulert avkjoling uten å frigi autoklavtrykket. Kjolingen ble utfort i eksemplene 1 til 5 ved hjelp av ytre kjolespiraler omkring autoklaven, og i eksemplene 6 til 11 ved å innfore vann i autoklaven. Under reaksjonen og avkjolingspe-riodene ble prover av aluminiumnitratvæsken fjernet ved momen-tan blåsing med visse mellomrom og analysert for å bestemme prosentandelen av aluminium og jern som er til stede i denne. Det skal bemerkes at prosentandelene av jern og aluminium i provene ikke er de samme som i selve oppslutningsvæskene fra hvilke provene er fjernet 5 på den annen side er Al ^ o^/ Fe^^ forholdene (som selvfolgelig er av primær betydning) de samme reaction between the clay and the nitric acid. The autoclave was subjected to controlled cooling without releasing the autoclave pressure. Dressing was carried out in examples 1 to 5 by means of outer dress spirals around the autoclave, and in examples 6 to 11 by introducing water into the autoclave. During the reaction and cooling periods, samples of the aluminum nitrate liquid were removed by instantaneous blowing at certain intervals and analyzed to determine the percentage of aluminum and iron present therein. It should be noted that the percentages of iron and aluminum in the sample are not the same as in the digestion fluids themselves from which the sample has been removed 5 on the other hand, the Al ^ o^/ Fe^^ ratios (which are obviously of primary importance) are the same

i provene som i oppslutningsvæskene. in the sample as in the digestion liquids.

Temperaturene, trykkene og totalt innfort vann (bare eksemplene 6 - 11), aluminiuminnhold (uttrykt som Al^ O^), jerninnhold (uttrykt som Fe20.j) og Al203/Fe203 forholdene, ved forskjellige tidspunkter (fra det tidspunkt da oppslutningstemperaturen var nådd) for eksemplene er angitt i tabell III. Tidspunktet ved hvilket kjolingen ble begynt er angitt ved en stjsrne (*) . Tabell III angir også den prosentuelle okning av hl^ O^/ Fe^)^ forholdet fra det tidspunkt da kjolingen ble begynt til slutten av forsoket. Vannet som ble innfort i autoklaven i eksemplene 6-11 holdt 20°C brotsett fra i eksempel 9 da det holdt 2°C; vannet ble innfort med i det vesentlige jevn hastighet. The temperatures, pressures and total water introduced (examples 6 - 11 only), aluminum content (expressed as Al^ O^), iron content (expressed as Fe20.j) and Al203/Fe203 ratios, at different times (from the time when the digestion temperature was reached ) for the examples are given in Table III. The time at which the dressing was started is indicated by an asterisk (*). Table III also indicates the percentage increase in the hl^ O^/Fe^)^ ratio from the time when dressing was started to the end of the experiment. The water introduced into the autoclave in examples 6-11 held 20°C, except in example 9 when it held 2°C; the water was introduced at an essentially constant rate.

Ved sammenligning ga en 300 grams prove tatt fra autoklaven fra eksempel 7 etter 2 timer (som har et Al203/Fe203 forhold på 650), når fortynnet med ca. lOO gram vann av 20°C og etter henstand i 2 timer, en opplosning som har et Al203/Fe203 forhold på bare 1030, i sammenligning med et forhold på 3050 etter den regulerte avkjblingsperioden i eksempel 7. By comparison, a 300 gram sample taken from the autoclave from Example 7 after 2 hours (which has an Al 2 O 3 /Fe 2 O 3 ratio of 650), when diluted with approx. 100 grams of water of 20°C and after standing for 2 hours, a solution having an Al 2 O 3 /Fe 2 O 3 ratio of only 1030, compared to a ratio of 3050 after the regulated cooling period in Example 7.

Claims

1. Process for the production of aluminum nitrate solution with reduced iron content, from which solution aluminum oxide of electrolytic quality can be produced, where a) a solution of aluminum nitrate containing 10 - 60%, preferably 35 - 50% by weight aluminum nitrate is produced by digesting a clay which contains at least 5% by weight of iron, calculated as Fe^ O^, based on the aluminum in the clay, calculated as Al2°3? mec^ aqueous nitric acid, at a temperature of 140 - 220°C, preferably 160 - 200°C under autogenous pressure and where the nitric acid has a concentration of at least 10%, preferably 25 - 60% by weight and is used in an amount of at least 90 %, preferably 40 - 90% of the amount that is stoichiometrically necessary to convert all the aluminum in the clay to aluminum nitrate, characterized in that step (a) is followed by b) cooling of said solution at an average rate not greater than 25°C per . minute, preferably 25 - 0.2°C per minute, while the temperature of the solution falls from the digestion temperature to a temperature equal to the boiling point of the cooled solution under atmospheric pressure, and which time period is not longer than 5 hours, and the solution is maintained under autogenous pressure over this time period.

2. Method according to claim 1, characterized in that the cooling rate over any part of the time period is also not greater than 25°C per minute, preferably 25 - 0.2°C per minute.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the average cooling rate is maintained during a temperature drop of at least 20°C, preferably 40 - 60°C.

4. Method according to any of the preceding claims, characterized in that the aluminum nitrate solution is cooled at an average rate of 10 - 0.2°C per minute, preferably 2 - 0.5°C per minute over a period of time not exceeding 5 hours.

5. Method according to claim 4, characterized in that the solution is cooled to a temperature at least as low as 120°C over a period of time that does not exceed 2 hours.

6. Method according to any of the preceding claims, characterized in that the aluminum nitrate solution is cooled by adding an aqueous cooling agent, preferably water, to this.

7. Method according to claim 6, characterized in that the amount of added water is 200 - 30% by weight of the aluminum nitrate solution at the end of step (a).