NO145912B

NO145912B - PROCEDURE FOR THE RECOVERY OF ALUMINUM SULPHATE FROM A POLLUTED SOLUTION.

Info

Publication number: NO145912B
Application number: NO763655A
Authority: NO
Inventors: Jean-Michel Lamerant; Joseph Cohen; Pierre Maurel
Original assignee: Pechiney Aluminium
Priority date: 1975-10-28
Filing date: 1976-10-26
Publication date: 1982-03-15
Also published as: GB1537904A; SE7611962L; JPS5253796A; HU176594B; CA1089187A; JPS547756B2; PL106568B1; MX143152A; AT358527B; BE847646A; BG39464A3; ATA797976A; DE2648695C2; EG12880A; DE2648695A1; IT1077077B; NL187973C; ES452716A1; IL50765A; NO763655L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår utvinning av aluminium som aluminiumsulf at fra en løsning som inneholder denne forbindelse. The present invention relates to the extraction of aluminum as aluminum sulphate from a solution containing this compound.

Det er beskrevet tallrike prosesser hvor et aluminiumholdig material, f.eks. et material med et innhold av silisium og aluminium behandles med en svovelsyreløsning. Den varme løs-ning som frembringes ved en sådan behandling inneholder hoved-sakelig aluminiumsulfat, men også fri overskudds-svovelsyre og andre sulfater av forskjellige metaller, slik som f.eks. sulfater av jern og titan samt eventuelt kalium, natrium og/eller magnesium, idet arten og mengden av sådanne sulfater åpenbart avhenger av det behandlede materials sammensetning og arbeids-forholdene under behandlingen. Numerous processes have been described where an aluminium-containing material, e.g. a material with a content of silicon and aluminum is treated with a sulfuric acid solution. The hot solution produced by such treatment mainly contains aluminum sulphate, but also free excess sulfuric acid and other sulphates of various metals, such as e.g. sulphates of iron and titanium as well as possibly potassium, sodium and/or magnesium, the nature and quantity of such sulphates obviously depending on the composition of the treated material and the working conditions during the treatment.

Det er foreslått forskjellige prosesser for utvinning av aluminium fra løsninger hvor aluminiuminnholdet utfelles som sulfat eller klorid, som derpå kan spaltes for produksjon av aluminiumoksyd , eller selges i den foreliggende form. Various processes have been proposed for the extraction of aluminum from solutions where the aluminum content is precipitated as sulphate or chloride, which can then be split for the production of aluminum oxide, or sold in the present form.

I faglitteraturen er det også omtalt mange sorter av aluminiumsulf at, nemlig anhydratisert nøytralt sulfat, hydratisert nøytralt sulfat med innhold av 4. 6, 9. 12, 14. 16 eller 18H20-molekyler, basiske sulfater og forskjellige sure sulfater, f. eks. med 1 eller 1/2 H2SO4 og 12 H20. ( Se f.eks. Journal of Metals, juli 1966, sidene 811 - 818 eller Linke 4.utgave, Many types of aluminum sulphate are also mentioned in the literature, namely anhydrous neutral sulphate, hydrated neutral sulphate containing 4, 6, 9, 12, 14, 16 or 18H20 molecules, basic sulphates and various acidic sulphates, e.g. with 1 or 1/2 H2SO4 and 12 H20. (See e.g. Journal of Metals, July 1966, pages 811 - 818 or Linke 4th edition,

bind 1. Van Nostrand Company Inc. 1958, side 206 og etter-følgende sider). volume 1. Van Nostrand Company Inc. 1958, page 206 et seq.).

Forskjellige former av aluminiumsulfat og deres fremstilling Different forms of aluminum sulphate and their manufacture

er også omtalt i US patentskrifter nr. 3.141.743, 3.193.345, 3.397,951 og tysk utlegningsskrift nr. 1.592.156. is also mentioned in US patent documents no. 3,141,743, 3,193,345, 3,397,951 and German specification document no. 1,592,156.

Visse forfattere betviler eksistensen av enkelte av disse sulfater idet de vanligvis krystalliserer meget langsomt og deres filtrerbarhet er meget dårlig. Den masse som fremkom- Certain authors doubt the existence of some of these sulphates as they usually crystallize very slowly and their filterability is very poor. The mass that emerged

mer når de utskilles, inneholder selv etter filtrering og vas-' king store mengder modervæske som gjør enhver analyse unøyaktig. more when secreted, even after filtering and washing, contain large quantities of mother fluid which renders any analysis inaccurate.

Når man går over fra en ren løsning til en industriell løsning som, slik det nettopp er nevnt, inneholder andre oppløste sulfater, vil nærvær av store mengder modervæske i tillegg til de separeringsvanskeligheter som dette medfører ha den ulempe at uønskede mengder metallsulfater holdes tilbake i den utskilte faste masse, hvorav noen krever kompliserte og kostbare arbeidsoperasjoner for å kunne utskilles fullstendig fra aluminiumsulfatet. Denne separering er faktisk meget vanskelig, idet den i de fleste tilfeller krever mange på-følgende arbeidsoperasjoner for å oppnå et aluminiumoksyd som er tilstrekkelig rent for metallurgiske formål. When passing from a pure solution to an industrial solution which, as has just been mentioned, contains other dissolved sulphates, the presence of large amounts of mother liquor, in addition to the separation difficulties this entails, will have the disadvantage that unwanted amounts of metal sulphates are retained in the separated solid mass, some of which require complicated and expensive work operations to be completely separated from the aluminum sulphate. This separation is actually very difficult, since in most cases it requires many subsequent work operations to obtain an aluminum oxide that is sufficiently pure for metallurgical purposes.

Foreliggende oppfinnelse har derfor som formål å angi en fremgangsmåte for utfelling av et i høy grad krystallisert aluminiumsulfat, som ved sin adskillelse fra modervæsken kan ta form av en masse som inneholder en forholdsvis liten mengde modervæske og lett kan utvaskes. Under utvikling av en sådan fremgangsmåte ble det funnet at et sulfat med formelen: A12(S<0>4)3, 0,5 H2S04, 11 til 12 H20The purpose of the present invention is therefore to specify a method for the precipitation of a highly crystallized aluminum sulphate, which, when separated from the mother liquor, can take the form of a mass which contains a relatively small amount of mother liquor and can be easily washed out. During the development of such a method, it was found that a sulfate with the formula: A12(S<0>4)3, 0.5 H2SO4, 11 to 12 H2O

var egnet for dette formål. Utfelling av dette sulfat krever veldefinerte arbeidsbetingelser, særlig for å hindre utfelling av andre aluminiumsulfater. De vanskeligheter som opptrer ved forsøk på å unngå sådan uønsket samtidig utfelling av andre aluminiumsulfater, er store idet visse utfellingsområder for forskjellige sulfater ligger nær inntil hverandre, samtidig som det forekommer metastabile likevektstilstander og tallrike overmettede tilstander, utfellingstakten for de mulige sulfater er forskjellig, særlig med utgangspunkt fra overmettede løsninger. Dette bidrar til at det lett samtidig utfelles flere sulfater, hvis blanding det er vanskelig å filtrere og utvaske. was suitable for this purpose. Precipitation of this sulphate requires well-defined working conditions, in particular to prevent precipitation of other aluminum sulphates. The difficulties that arise when trying to avoid such unwanted simultaneous precipitation of other aluminum sulfates are great as certain precipitation areas for different sulfates are close to each other, at the same time metastable equilibrium states and numerous supersaturated states occur, the rate of precipitation for the possible sulfates is different, in particular starting from supersaturated solutions. This contributes to the simultaneous precipitation of several sulphates, the mixture of which is difficult to filter and wash out.

Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for utvinning av aluminiumsulf at med formelen Al2 (804)3. ^'!3 H2S04 . 11-12 H20 fra en varm forurenset løsning som fremkommer ved behandling av et aluminiumholdig material med en svovelsyreløsning og etterfølgende fjerning av behandlingens restprodukter. The invention thus relates to a method for extracting aluminum sulphate with the formula Al2 (804)3. ^'!3 H 2 SO 4 . 11-12 H20 from a hot contaminated solution resulting from the treatment of an aluminum-containing material with a sulfuric acid solution and subsequent removal of the residual products of the treatment.

Denne fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen har som sær-trekk at løsningen tilføres en første krystallisator i en rekke på minst to krystallisatorer ved en temperatur som minst er lik driftstemperaturen på høyst 80°C i den første krystallisator, idet løsningens sammensetning herunder er slik at den ved denne driftstemperatur kommer i overmettet tilstand, og kan, i et koordinatsystem hvis absisseakse angir sammensetningens prosentandel av fritt H2SO4 og hvis ordinatakse angir dens prosentandel av nevnte aluminiumsulfat, uttrykt i form av AI2O3, representeres av et punkt innenfor en trekant hvis ene hjørne (A) er bestemt av sammensetningen av det utfelte sulfat og har en absisseverdi mellom 8,07 og 8,33% og en ordinatverdi mellom 16,80 og 17,32% og hvis øvrige hjørner henholdsvis har absisser på 39 og 56% samt ordinater på 1 og 0,5%, hvoretter løsningen overføres kontinuerlig og i rekkefølge til de etterfølgende krystallisatorer i rekken, idet temperaturen i hver krystallisator holdes på en verdi som er lavere enn temperaturen i den forutgående krystallisator og er minst 15°C i den siste krystallisator i rekken mens suspensjonen" tilbakeholdes i hver krystallisator i minst 75 minutter for å oppnå en konsentrasjon av det ønskede aluminiumsulf at i løsning som, uttrykt i form av AI2O3, ligger nærmere den statiske likevekt ved vedkommende krystallisators driftstemperatur jo lavere driftstemperaturen er, således at til slutt utfelte krystaller kan fjernes fra løsningen. This method according to the invention has as a distinctive feature that the solution is supplied to a first crystallizer in a series of at least two crystallizers at a temperature which is at least equal to the operating temperature of no more than 80°C in the first crystallizer, the composition of the solution below being such that the at this operating temperature comes into a supersaturated state, and can, in a coordinate system whose abscissa indicates the composition's percentage of free H2SO4 and whose ordinate indicates its percentage of said aluminum sulfate, expressed in terms of AI2O3, can be represented by a point within a triangle whose one corner (A ) is determined by the composition of the precipitated sulfate and has an abscissa value between 8.07 and 8.33% and an ordinate value between 16.80 and 17.32% and whose other corners respectively have abscissas of 39 and 56% and ordinates of 1 and 0.5%, after which the solution is transferred continuously and in order to the subsequent crystallizers in the row, the temperature in each crystallizer being maintained at a value which is lower than the temperature in the preceding crystallizer and is at least 15°C in the last crystallizer in the series while the suspension" is retained in each crystallizer for at least 75 minutes to obtain a concentration of the desired aluminum sulfate in solution which, expressed in the form of AI2O3, is closer to the static equilibrium at the operating temperature of the crystallizer in question the lower the operating temperature, so that eventually precipitated crystals can be removed from the solution.

Det bør bemerkes at koordinatene for hjørnene B og C i den nettopp definerte trekant ABC kan forskyves litt ved nærvær av andre sulfater enn aluminiumsulfat i vedkommende løsning. It should be noted that the coordinates for the corners B and C in the triangle ABC just defined can be shifted slightly in the presence of sulfates other than aluminum sulfate in the solution in question.

Sammensetningen av den løsning som skal behandles, kan bringes innenfor det ovenfor definerte område ved hjelp av hvilke som helst egnede midler av i og for seg kjent art, slik som for-dampning, tilsetning av vann, eller tilsats av svovelsyre. The composition of the solution to be treated can be brought within the above-defined range by means of any suitable means known per se, such as evaporation, addition of water, or addition of sulfuric acid.

Det vil være fordelaktig å vaske de krystaller som utskilles fra den ferdigbehandlede løsning. It will be advantageous to wash the crystals that are separated from the finished solution.

Det er nevnt at det er gjort forsøk på å oppnå en konsentrasjon av oppløst aluminiumsulfat nær den statiske likevekt ved den herskende temperatur i hver krystallisator. Ved uttrykket "statisk likevekt" forstås den konsentrasjon som vil kunne oppnås etter en meget lang oppholdstid i krystallisatoren og hvorved krystallisasjon ikke opptrer. På grunn av suspensjonens overføring mellom de forskjellige krystallisatorer opprettes en sammensetning av modervæsken som i henhold til oppfinnelsen bibeholdes i umiddelbar nærhet av statisk likevekt, med det formål å hindre utfelling av andre typer aluminiumsulfat. It is mentioned that attempts have been made to achieve a concentration of dissolved aluminum sulfate close to the static equilibrium at the prevailing temperature in each crystallizer. The term "static equilibrium" means the concentration which can be achieved after a very long residence time in the crystallizer and whereby crystallization does not occur. Due to the transfer of the suspension between the different crystallizers, a composition of the mother liquor is created which, according to the invention, is maintained in the immediate vicinity of static equilibrium, with the aim of preventing the precipitation of other types of aluminum sulphate.

For å oppnå den ønskede nærhet til den statiske likevekt er To achieve the desired proximity to the static equilibrium is

både oppholdstiden og temperaturen forskjellig i hver krystallisator . both the residence time and the temperature differ in each crystallizer.

Vanligvis anvendes flere påfølgende krystallisatorer, hvis driftstemperaturer er fordelt mellom 80 og 15°C. For den samme innløpsvæske vil den totale mengde utkrystallisert aluminiumsulf at være større jo lavere temperatur som foreligger i den siste krystallisator. Det foretrekkes imidlertid ikke å senke temperaturen under 30 til 40°C for derved å unngå de ulemper som opptrer ved lavere temperaturer, særlig ulemper som skri-, ver seg fra viskositetsøkningen av suspensjonens væskefase, Usually several successive crystallizers are used, whose operating temperatures are distributed between 80 and 15°C. For the same inlet liquid, the total amount of crystallized aluminum sulphide will be greater the lower the temperature in the last crystallizer. However, it is preferred not to lower the temperature below 30 to 40°C in order to thereby avoid the disadvantages that occur at lower temperatures, in particular disadvantages that arise from the increase in viscosity of the suspension's liquid phase,

som vil øke andelen av modervæske i den masse som utskilles ved filtrering av den endelige suspensjon. which will increase the proportion of mother liquor in the mass which is secreted by filtering the final suspension.

Krystallisatorenes antall og størrelse velges for en gitt strømningstakt som en funksjon av krystallisasjonstakten for sulfatet Al2(S04)3. 0,5 H2SO4. 11 til 12 H20 ved hver foreliggende driftstemperatur samt den ønskede "nærhet" mellom aluminiumsulf atkonsentrasjonen i væskefase i den foreliggende suspensjon i hver krystallisator og den tilsvarende konsentrasjon ved statisk likevekt ved samme temperatur i vedkommende krystallisator. For dette formål kan det anvendes krystallisatorer av forskjellig omfang og samme temperaturforskjell mellom på-følgende krystallisatorer, mens oppholdstiden varierer fra den ene krystallisator til den annen. Av tekniske grunner foretrekkes det imidlertid å anvende krystallisatorer av samme størrelse, og under disse forhold oppnås en høyere produksjons-takt for en gitt total oppholdstid, ved valg av hensiktsmessig temperaturforskjell mellom hver krystallisator og den nærmest påfølgende. Al203-innholdet i form av aluminiumsulfat for hver av væskefåsene er, som allerede nevnt, nær det innhold som tilsvarer statisk likevekt under de driftsforhold som gjelder for vedkommende fase. Mellom 40 og 60°C er det f.eks. å foretrekke at Al2C>3-innholdet i en flytende fase ikke overskrider med mer enn 0,7% det innhold som tilsvarer statisk likevekt. Ved 70°C foretrekkes det imidlertid at denne for-skjell ikke overskrider 1,3%. The number and size of the crystallizers are chosen for a given flow rate as a function of the crystallization rate of the sulfate Al2(SO4)3. 0.5 H2SO4. 11 to 12 H20 at each available operating temperature as well as the desired "closeness" between the aluminum sulfate concentration in liquid phase in the available suspension in each crystallizer and the corresponding concentration at static equilibrium at the same temperature in the relevant crystallizer. For this purpose, crystallizers of different sizes and the same temperature difference between subsequent crystallizers can be used, while the residence time varies from one crystallizer to the next. For technical reasons, however, it is preferred to use crystallizers of the same size, and under these conditions a higher production rate is achieved for a given total residence time, by choosing an appropriate temperature difference between each crystallizer and the next one. The Al 2 O 3 content in the form of aluminum sulphate for each of the liquid phases is, as already mentioned, close to the content corresponding to static equilibrium under the operating conditions that apply to the relevant phase. Between 40 and 60°C there is e.g. to prefer that the Al2C>3 content in a liquid phase does not exceed by more than 0.7% the content corresponding to static equilibrium. At 70°C, however, it is preferred that this difference does not exceed 1.3%.

Det kan være fordelaktig å tilbakeføre krystaller for at de kan gjøre tjeneste som krystallisasjonskjerner, særlig til den før-ste krystallisator i den anvendte krystallisatorrekke. En sådan tilbakeføring er vanligvis ikke av noen praktisk verdi for de etterfølgende krystallisatorer som faktisk mottar en kry-stallsuspensjon. It can be advantageous to return crystals so that they can serve as crystallization nuclei, particularly to the first crystallizer in the used crystallizer series. Such a return is usually of no practical value to the downstream crystallizers that actually receive a crystal suspension.

De fordeler som oppnås ved drift i overensstemmelse med de arbeidsbetingelser som nettopp har blitt spesifisert, vil frem-tre klart ved studium av de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 i den angitte skala viser den krystallmasse som oppnås ved krystallisering under nedkjøling uten spesielle tiltak av en aluminiumsulfatløsning hvis materialsammensetning er gitt ved et punkt innenfor den ovenfor definerte trekant ABC. Fig, 2 viser den krystallmasse som oppnås ved behandling i henhold til oppfinnelsen av en aluminiumsulfatløsning med en sammensetning omtrent som løsningen i henhold til fig. 1, og fig, 3 viser et trekantdiagram som anskueliggjør foreliggende fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen. The advantages achieved by operation in accordance with the working conditions that have just been specified will become clear when studying the attached drawings, on which: Fig. 1 in the indicated scale shows the crystal mass obtained by crystallization during cooling without special measures of an aluminum sulphate solution whose material composition is given at a point within the triangle ABC defined above. Fig, 2 shows the crystal mass which is obtained by treatment according to the invention of an aluminum sulphate solution with a composition approximately like the solution according to fig. 1, and fig, 3 shows a triangular diagram illustrating the present method according to the invention.

Det vil være klart at det i.det viste tilfelle i fig. 1 oppnås en blanding av forskjellige krystallarter som griper sterkt inn i hverandre og er vanskelig å filtrere fra hverandre, mens det i fig. 2 også er vist krystaller av forskjellig art, men med korrekt adskilt formning som i høy grad letter en filtrering. Ved et utførelseseksempel ble det oppnådd en løsning med følgende sammensetning: It will be clear that in the case shown in fig. 1, a mixture of different crystal types is obtained which strongly interlock and are difficult to filter apart, while in fig. 2 also shows crystals of different types, but with correctly separated formation which greatly facilitates a filtration. In an exemplary embodiment, a solution with the following composition was obtained:

Temperaturen av denne løsning ble nedsatt til 78°C ved for-dampning ved undertrykk, hvorved det ble fjernet 55g vann pr. 1000 g begynnelseløsning. Etter denne konsentrering ble innholdet av fritt H2SO4 og AI2O3 angitt i et H2S04/A120-3-koordinatsystem ved et punkt med absisse 31,5% og ordinant 7, 2%. The temperature of this solution was reduced to 78°C by evaporation under reduced pressure, whereby 55g of water per 1000 g starting solution. After this concentration, the content of free H2SO4 and AI2O3 was indicated in a H2S04/A120-3 coordinate system at a point with abscissa 31.5% and ordinate 7.2%.

En rekke på fire dobbeltveggede krystallisatorer som hver had-de et volum på 3500 liter ble anvendt, idet hver krystallisator ble utstyrt med en mekanisk omrøringsinnretning og krystallisatorene ble anordnet i kaskade i forhold til hverandre med overløp fra hver krystallisator til den nærmest påfølgende. A series of four double-walled crystallizers, each with a volume of 3500 litres, was used, each crystallizer being equipped with a mechanical stirring device and the crystallizers being arranged in cascade in relation to each other with overflow from each crystallizer to the next one.

Løsningen ved 78°C ble tilført kontinuerlig i en strømnings-takt på 1056 liter/time til den første krystallisator som ble holdt ved en temperatur på 7 0°C. Det ble derved dannet en suspensjon av Al2(S04)3. 0,5 H2S04. 11 til 12 H2O. The solution at 78°C was fed continuously at a flow rate of 1056 liters/hour to the first crystallizer which was maintained at a temperature of 70°C. A suspension of Al2(SO4)3 was thereby formed. 0.5 H 2 SO 4 . 11 to 12 H2O.

Etter en midlere oppholdstid på tre timer strømmet suspensjonen over i den neste krystallisator, som ble holdt på en temperatur på 60°C. Her fortsatte krystalliseringen med en midlere oppholdstid på tre timer. Suspensjonen strømmet så over i den tre-dje krystallisator som ble holdt på en temperatur på 50°C. Oppholdstiden i denne krystallisator var også tre timer. Suspensjonen ble så bragt til å strømme over i en fjerde krystallisator hvis temperatur ble holdt på 40°C. Etter utstrømningen fra denne siste krystallisator ble suspensjonen ført til et roterende filter. På filterets utgangsside ble det pr. time oppnådd en masse på 760 kg. med et innhold på 145 kg. modervæske og 615 kg. krystaller med sammensetningen AI2(304)3. 0,5H2SO4. 11,5 til 12,5 B-^O, som lett kunne utvaskes. After an average residence time of three hours, the suspension flowed into the next crystallizer, which was maintained at a temperature of 60°C. Here the crystallization continued with an average residence time of three hours. The suspension then flowed into the third crystallizer which was maintained at a temperature of 50°C. The residence time in this crystallizer was also three hours. The suspension was then made to flow into a fourth crystallizer whose temperature was maintained at 40°C. After the outflow from this last crystallizer, the suspension was passed to a rotary filter. On the output side of the filter, per hour achieved a mass of 760 kg. with a content of 145 kg. mother fluid and 615 kg. crystals with the composition AI2(304)3. 0.5H2SO4. 11.5 to 12.5 B-^O, which could be easily leached.

Disse krystaller var av samme art som de viste krystaller i fig. 2 og inneholdt meget små mengder av forurensninger i form av sulfater av: These crystals were of the same type as the crystals shown in fig. 2 and contained very small amounts of contaminants in the form of sulphates of:

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte for kontinuerlig krystallisering av et helt spesielt surt aluminiumsulf at som har formelen: A12(S04)3. 0,5 H2S04. 11 - 12 H20. The present invention relates to a method for the continuous crystallization of a very special acidic aluminum sulphate which has the formula: A12(SO4)3. 0.5 H 2 SO 4 . 11 - 12 H20.

En helt nødvendig betingelse for å fremtvinge utfelling av dette sure sulfat i fravær av krystalliseringskimer går ut på at sammensetningen av den væske som skal behandles må kunne representeres av et punkt innenfor en viss trekant ABC i et koordinatsystem hvis absisseakse angir sammensetningens prosentandel av fritt H2S04 og hvis ordinatakse angir dens prosentandel av nevnte aluminiumsulfat uttrykt i form av AI2O3, idet trekanten ABC har følgende hjørnekoordinater: A: som representerer sammensetningen av det utfelte sulfat og har som middelverdi koordinatverdiene henholdsvis 8,19% An absolutely necessary condition for forcing the precipitation of this acidic sulfate in the absence of crystallization chemicals is that the composition of the liquid to be treated must be able to be represented by a point within a certain triangle ABC in a coordinate system whose abscissa indicates the composition's percentage of free H2S04 and whose ordinate axis indicates its percentage of said aluminum sulphate expressed in terms of AI2O3, the triangle ABC having the following corner coordinates: A: representing the composition of the precipitated sulphate and have as mean value the coordinate values respectively 8.19%

og 17,06%. and 17.06%.

B: med koordinatverdiene henholdsvis 39% og 1%. B: with the coordinate values 39% and 1% respectively.

C: med koordinatverdiene henholdsvis 56% og 0,5%. C: with the coordinate values 56% and 0.5% respectively.

Et sådant koordinatsystem av ovenfor angitt art og med den nevnte trekant ABC inntegnet er vist i fig.3. Sammensetningen av den væske som skal behandles er representert ved et punkt D inne i trekanten. Det er da mulig å trekke en rett linje AD gjennom punktene for de forskjellige væskesammensetninger i de forskjelige krystallisatorer som er anordnet i rekke etter hverandre. Disse punkter tilsvarer punktene D^, D2 Dn i fig. 3. Such a coordinate system of the type indicated above and with the aforementioned triangle ABC inscribed is shown in fig.3. The composition of the liquid to be treated is represented by a point D inside the triangle. It is then possible to draw a straight line AD through the points for the different liquid compositions in the different crystallizers which are arranged in a row one after the other. These points correspond to the points D^, D2 Dn in fig. 3.

Det ovenfor nevnte sure aluminiumsulfat tillater god fraskil-lelse av modervann og muliggjør lett vasking av krystallene. Selektiv utfelling av dette spesielle aluminiumsulfat krever imidlertid veldefinerte driftsbetingelser for å hindre samtidig utfelling av andre aluminiumsulfater som ikke er ønske-lige, idet visse utfellingssoner for sådanne sulfater ligger svært nær. The above-mentioned acidic aluminum sulphate allows good separation of mother liquor and enables easy washing of the crystals. Selective precipitation of this special aluminum sulfate, however, requires well-defined operating conditions to prevent simultaneous precipitation of other aluminum sulfates which are not desirable, as certain precipitation zones for such sulfates are very close.

Disse krystallisasjonsbetingelser for det ønskede sure aluminiumsulf at kan uttrykkes på følgende måte: Oppholdstiden for løsningen i hver krystallisator må være tilstrekkelig ved en innstilt gitt temperatur til at mengden av utfelt aluminiumsulfat med 11 - 12 H2O, som akselererer ut-fellingen, befinner seg på et sådant nivå at overmetningen uttrykt ved innholdet av AI2O3 i væsken alltid ligger under en kritisk verdi, som hvis den passeres, fremtvinger utfelling av andre sulfater som ikke er lett filtrerbare og vaskbare. These crystallization conditions for the desired acidic aluminum sulfate can be expressed as follows: The residence time of the solution in each crystallizer must be sufficient at a set given temperature so that the amount of precipitated aluminum sulfate with 11 - 12 H2O, which accelerates the precipitation, is at a such a level that the supersaturation expressed by the content of AI2O3 in the liquid is always below a critical value, which, if passed, forces the precipitation of other sulphates which are not easily filterable and washable.

Med hensyn til overmetningen av løsningen skal det anføres følgende: Når trekanten ABC er fastlagt,.velges en sammensetning av den tilførte løsning som tilsvarer et punkt D inne i trekanten ( se fig. 3 ). Ved å senke temperaturen til 8 0°C (isotermen ZW), oppnås en løsningssammensetning som tilsvarer punktet Di, som ikke ligger helt på linjen ZW på grunn av overmetning. With regard to the oversaturation of the solution, the following must be stated: When the triangle ABC has been determined, a composition of the supplied solution is selected which corresponds to a point D inside the triangle (see fig. 3). By lowering the temperature to 80°C (the isotherm ZW), a solution composition corresponding to the point Di is obtained, which does not lie entirely on the line ZW due to supersaturation.

Ved å gradvis senke løsningens temperatur etter hvert som den passerer fra den ene krystallisator til den annen, oppnås væsker hvis sammensetning utvikles i samsvar med punktrekken D2' D3,.......Dn tett inntil hver sin isoterm for den tilsvarende krystallisatortemperatur. By gradually lowering the temperature of the solution as it passes from one crystallizer to the other, liquids are obtained whose composition develops in accordance with the point line D2' D3,.......Dn close to each isotherm for the corresponding crystallizer temperature.

Med hensyn til temperaturutviklingen under denne prosess kan det anføres at sammensetningen av løsningen på utløpssiden er slik at den ved den temperatur som hersker i den første krystallisator ville befinne seg i overmetningstilstand. With regard to the temperature development during this process, it can be stated that the composition of the solution on the outlet side is such that, at the temperature prevailing in the first crystallizer, it would be in a state of supersaturation.

Det vil videre fremgå av det som er anført ovenfor at oppfin-nelsens fremgangsmåte gjelder en kontinuerlig prosess med helt nye arbeidsbetingelser som ikke er tidligere kjent. It will also be apparent from what has been stated above that the method of the invention applies to a continuous process with completely new working conditions that were not previously known.

Det spesifiserte sure sulfat er meget spesielt, og alle røntgenstråle-diagrammer av sulfatet har gitt de samme spektrallinjer. De viktigste spektrallinjer som er observert (spektrum i henhold til DEBYE-SCHERRER) er de følgende, klassifisert i rekkefølge etter avtagende intensitet og angitt i Ångstrøm-en-heter: 4,89 - 3,19- 3,48 - 4,03 - 3,65 - 3,97 - 1,96 - og 2, 32. The specified acid sulfate is very special, and all X-ray diagrams of the sulfate have given the same spectral lines. The most important spectral lines observed (spectrum according to DEBYE-SCHERRER) are the following, classified in order of decreasing intensity and given in Angstrom units: 4.89 - 3.19- 3.48 - 4.03 - 3.65 - 3.97 - 1.96 - and 2, 32.

Den spesifiserte drifttemperatur på høyst 80°c er viktig del av oppfinnelsen, og denne temperatur sammen med oppholdstiden i krystallisatorene utgjør de to parametre som fremmer krystallisasjonen av det ønskede sure aluminiumsulfat. The specified operating temperature of no more than 80°c is an important part of the invention, and this temperature together with the residence time in the crystallizers constitute the two parameters that promote the crystallization of the desired acidic aluminum sulfate.

Claims

1. Procedure for extracting aluminum sulphate with the formula Al2(S<0>4)3. 0.5 H 2 SO 4 . 11-12 H20 from a hot contaminated solution that results from the treatment of an aluminum-containing material with a sulfuric acid solution and subsequent removal of the residual products of the treatment, characterized in that the solution is added to a first crystallizer in a series of at least two crystallizers at a temperature that is at least equal to the operating temperature of no more than 80°C in the first crystallizer, the composition of the solution below being such that at this operating temperature it reaches a supersaturated state, and can, in a coordinate system if abscissa indicates the composition's percentage of free H2SC>4 and whose ordinate indicates its percentage of said aluminum sulfate, expressed in terms of Al203, is represented by a point within a triangle whose one corner (A) is determined by the composition of the precipitated sulfate and has an abscissa value between 8.07 and 8.33% and an ordinate value between 16.80 and 17.32% and whose other corners respectively have abscissas of 39 and 56% and ordinates of 1 and 0.5%, after which the solution is transferred continuously and in series -following the subsequent crystallizers in the row, the temperature in each crystallizer being kept at a value that is lower than the temperature in the preceding crystallizer and is at least 15°C in the last crystallizer in the series while the suspension is retained in each crystallizer for at least 75 minutes to achieve a concentration of the desired aluminum sulfate in solution which, expressed in terms of Al2C>3, is closer to the static equilibrium at the relevant crystallizer operating temperature the lower the operating temperature, so that eventually precipitated crystals can be removed from the solution.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the temperature in the last crystallizer is kept between 30 and 40°C.

3. Method as stated in claims 1 and 2, characterized in that successive crystallizers in the row are made with the same volume and work with the same temperature difference between two successive crystallizers.