NO148955B

NO148955B - Fremgangsmaate for fremstilling av rent aluminiumoksyd

Info

Publication number: NO148955B
Application number: NO780645A
Authority: NO
Inventors: Joseph Cohen; Alain Adjemian
Original assignee: Pechiney Aluminium
Priority date: 1977-02-28
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1983-10-10
Also published as: BG49608A3; DE2807862B2; DE2807862A1; DD137092A5; JPS53106695A; PH13638A; TR19687A; ZA781123B; OA05898A; AU511953B2; PL108462B1; IN148167B; SE7802011L; DK83978A; DE2807862C3; AT359464B; IL54101A0; BR7801055A; GB1596484A; AR219937A1

Description

Foreliggende.oppfinnelse angår en ny fremgangsmåte for fremstilling av rent aluminiumoksyd ved svovelsyreoppslutning. på aluminiumholdige mineraler inneholdende urenheter, fulgt av en behandling av produktet med væske inneholdende HC1 og H_

SO^, ved utfelling av et hydratisert aluminiumklorsulfat med

) etterfølgende omdanning til et heksahydratisert aluminiumklorid som deretter pyrohydrolyseres for å gi-det rene aluminiumoksyd.

Som biprodukter kan man også gjenvinne visse elementer inne-i holdt i mineralet i betydelig mengde, slik som jern, titan

og alkali- og jordalkalimetaller med henblikk på nyttegjørelse av disse.

Det ble allerede for mange år siden foreslått å oppslutte

) aluminiumholdige mineraler med svovelsyre for å oppnå rent aluminiumoksyd. Således foreslår f. eks. FR PS 574 983 behandling av et aluminiumholdig mineral med svovelsyre, behandling av den resulterende oppløsning med saltsyre og dekomponering med varmepåvirkning av det heksahydratiserte alu-5 miniumklorid som dannes. Imidlertid ga dette dokument ingen detaljer med henblikk på midlene som kan benyttes for å eliminere urenheter, som ledsager aluminium i mineralene, urenheter som kan variere sterkt fra et mineral til et annet.

Videre muliggjorde ikke fremgangsmåten ifølge det angitte, pa-

) tent en oppnåelse av rent aluminiumoksyd på cyklisk basis.

Nyere publikasjoner, slik som FR PS 1 558 347 og 2 160 .743, foreslår cykliske svovelsyrefremgangsmåter og beskriver midler

for eliminering av visse urenheter, og for å oppnå et rent

j aluminiumoksyd med den nødvendige metallurgiske kvalitet.

For å oppnå dette ble sure aluminiumsulfatoppløsninger, som også inneholdt jern, magnesium, alkalimetaller osv. som urenheter, fortynnet med vann eller med saltsyreoppløsning, av-kjølt til en egnet temperatur og mettet med saltsyregass for å forårsake utfelling av heksahydratisert aluminiumklorid. Det sistnevnte ble skilt fra moderluten og ble underkastet rens-ing ved oppløsning og utfelling ved metning av væskene med . gassformig saltsyre, noe som kunne gjentas flere ganger.

Selv om disse cykliske metoder gir visse fordeler inkludert fremstilling av rent aluminiumoksyd, har foreliggende søkere fortsatt sin forskning på dette området og prøvet å utvikle en ny fremgangsmåte som er mer økonomisk hva angår energi,

og å redusere avgassing av salter som er en stor forbruker av energi, under samtidig oppnåelse av spesielt rent aluminiumoksyd med de nødvendige metallurgiske kvaliteter. Interes-sant og overraskende har man funnet at det er mulig å behandle en svovelsyreoppløsning av aluminium ved atmosfærestrykk med en oppløsning inneholdende HC1 og H^SO^ ved en temperatur lavere enn, men nær koketemperaturen, uten at det opptrer tap ved frigjøring av saltsure damper.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av rent aluminiumoksyd fra et aluminiumholdig mineral inneholdende urenheter, omfattende svovelsyreoppslutning av mineralet, omdannelse av oppslutningsvæsken til en oppløsning inneholdende HC1 og H^O^, fraskillelse av uoppløselig rest og vasking av denne, utskillelse av AlCl^. 6H20 ved tilsetning av gassformig HC1, kalsinering av kloridet og tilbakeføring av avgassene, og opparbeidelse av væsken fra vasking av resten fra oppslutningen, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at væsken fra oppslutningen, i nærvær eller fravær av den uoppløselige rest, blandes i varm tilstand og under atmosfærisk trykk med en væske inneholdende HC1 og H2S04, idet det holdes en temperatur i blandingen på mellom 80 og 90°C, at væsken inneholdende HC1 og H2S04 avkjøles inntil det felles ut A1S04C1.6-7H20, at krystallene av hydratisert aluminiumklorsulfat separeres fra moderluten som inneholder hoveddelen av urenhetene, at krystallene etter vasking bringes i suspensjon

i en saltsyreoppløsning, at suspensjonen kloreres ved innfør-ing av gassformig HC1 inntil det felles ut AlCl^.ei^O og at det sistnevnte etter vasking og separering, pyrohydrolyseres for å gi aluminiumoksyd og saltsyredekomponeringsgasser, at klorsulfatmoderluten avgasses <p>g at HC1 som gjenvinnes benyttes ved kloreringstrinnet, at avgasset væske konsentreres ved fordamping for således å eliminere de siste spor av HC1 som blir revet med av vanndamp, at konsentrert væske befries for urenheter og tilbakeføres til oppslutningstrinnet, at vanndamp og damp av rest-HCl kondenseres og at det i kondensatet absorberes gassformig HC1 fra den termiske dekomponering av A1C13.6H20, i hvilken væske de fraseparerte A1S04C1.6-7H20-krystaller bringes i suspensjon, idet moderluten fra utfellingen av A1C1^.6H20 anvendes som væsken inneholdende HC1 og H2S04 som anvendes for behandling av svovelsyremoderluten fra oppslutningstrinnet.

Oppløsningen som benyttes for behandling av aluminiumholdige mineraler består av tilbakeført vandig oppløsning inneholdende fri svovelsyre, mengden av denne syre er justert ved tilsetning fra en ekstern kilde som kompenserer tap, såvel som.forskjellige metalliske sulfater i en liten mengde som, hva disse sulfater angår, er en funksjon av oppløseligheten i slike sure oppløsninger.

Behandlingen av aluminiumholdige mineraler skjer i varm tilstand ved en temperatur under, men nær kokepunktet, ved atmosfærisk trykk og i et tidsrom som kan variere mellom i time og 5 timer.

Etter svovelsyreangrepet på de aluminiumholdige mineraler, omfatter produktet en fast fase bestående av inerte stoffer og visse uoppløselige urene salter i suspensjon, såvel som en flytende fase inneholdende åluminiumsulfater og andre oppløse-

lige urénheter, og produktet behandles med en oppløsning inneholdende HC1 og H^SO^ bestående f. eks. av tilbakeførte opp-løsninger oppnådd hovedsakelig som et resultat av separeringen av heksahydratisert aluminiumklorid fra moderluten. Deretter separeres den faste fase fra den flytende fase, og den sist-

nevnte utgjøres av en oppløsning inneholdende HC1 og E^ SO^ av aluminium og urenheter.

I en variant separeres de faste og flytende faser, som resul-

terer fra svovelsyrebehandlingen på aluminiumholdige mineraler og den flytende fase behandles deretter med en oppløsning inneholdende HC1 og H2S04.-

Etter separering, blir resten fra den første behandling, behandlet med en tilbakeført svovelsyreoppløsning for å fjerne modervæsken. For dette formål blir en del av svovelsyrevæsken,

som er ment til å anvendes ved den første behandling av mineralet, tatt av før denne behandling. Mengden av denne oppløs-

ning er åpenbart større enn volumet av modervæskene som fjern-

es. Det oppnås således på den ene side en væske inneholdende oppløst aluminiumoksyd og urenheter, og denne tilsettes til den flytende fase som stammer fra den første behandling, og på den annen side en rest som er impregnert med en svovelsyreopp-løsning inneholdende meget lite aluminiumoksyd.

Væsken, som resulterer fra svovelsyrebehandlingen av det aluminiumholdige mineral såvel som modervæskene, med hvilke resten fra den første behandling er impregnert,' behandles ved atmos-

færes trykk og ved en høy temperatur med en oppløsning inneholdende HC1 og H2S04, før eller etter separering av væsken og den faste fase som utgjør produktet fra den første behandling.

Væsken, som inneholder HC1 og H2S04°9 som da har en tempera-

tur på 80-90°C, .avkjøles til en temperatur av omtrent 40°C.

Det oppnås på denne måte et krystallinsk presipitat av et aluminiumklorsulfat med formelen A1S04S1.6-7H20, og dette separeres fra modervæsken som er en oppløsning av HC1 og H2S04 inneholdende hovedandelen av de oppløseliggjorte urenheter i form av titansulfat, jernsulfat o.s.v., såvel som en meget liten mengde aluminiumoksyd.

Krystallene av hydratisert aluminiumklorsulfat bringes i suspensjon i en saltsur væske hvori de kan gå partielt i oppløsning. Denne blanding blir deretter mettet med HC1 ved tilføring av vandig saltsyre. Dette forårsaker utfelling av det heksahydratiserte aluminiumklorid.

Det hydratisert aluminiumklorid, som således oppnås, og som deretter vaskes med HC1 har stor renhet. Det kalsineres, slik som beskrevet i FR PS 1 558 347.

Moderluten, som oppnås fra separeringen av aluminiumklorsulfat-krystallene og som inneholder mesteparten av titan, jern o.s.v., mottar i oppløst tilstand en tilsetning av svovelsyre som kompenserer for tapene som opptrer under behandlingssyklusen, og blir deretter avgasset ved oppvarming., hvorved den gassformige saltsyre, som oppnås, benyttes for klorering av aluminiumklor-sulf at, mens svovelsyrevæsken som oppnås, konsentreres ved fordamping, hvorved vann. og de siste spor av saltsyre elimineres. Deretter biir urenheter av jern, titan o.s.v. felt ut i form

av sulfater og sågar dobbeltsulfater, slik som beskrevet i FR PS 2 328 658. Svovelsyren hvorfra hovedandelen av urenhet-

ene er fjernet, blir deretter tilbakeført til den første behandling. En del av denne svovelsure væske kan benyttes for vasking av resten fra den første behandling.

Slik som allerede angitt benyttes saltsyreoppløsningen, som oppnås fra fordamping av den svovelsure væske, for absorber-ing av gassformig saltsyre som fremstilles under termisk dekomponering av heksahydratisert aluminiumklorid.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er cyklisk, noe som mulig-gjør isolering av et rent aluminiumoksyd og en blanding av komplekse salter, hovedsakelig inneholdende jern og titan såvel som andre urenheter. Forbruket av reagenser er lavt og angår kun erstatning av tap av svovelsyre og saltsyre, hvilke tap hovedsakelig stammer fra mekaniske årsaker.

Generelt kan de forskjellige trinn som omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, bli gjennomført kontinuerlig eller diskontinuerlig, fortrinnsvis kontinuerlig. I det spesielle til-felle med utfelling av aluminiumklorsulfat, kan krystalliseringen gjennomføres diskontinuerlig, der tilbakeførte kimer til-føres mens sedimentet er tilstrekkelig der krystalliseringen gjennomføres kontinuerlig.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes ved behandling av naturlige eller syntetiske aluminiumholdige stoffer inneholdende urenheter, slike stoffer omfatter silisium-aluminiumholdige mineraler, slik som kaoliner, silisiumholdige bauxitt-er, kaolinske leirer, mineraler som kan inneholde kull eller urene aluminiumoksyder eller aluminiumsulfater, som kan oppnås fra primærprosesser.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til fig.

1 og 2 som illustrerer fremgangsmåten.

Under henvisning til fig. 1 blir aluminiumholdig mineral og tilbakeførte svovelsyrebehandlingsvæsker L4 og L25 tilført til behandlingsbeholderen A. Oppslemmingen, som oppnås etter behandlingen, behandles ved B med en tilbakeført væske inneholdende HC1 og I^SO^ og deretter separeres ved C en kake Sl og en væske LI inneholdende aluminiumoksyd og visse oppløse-liggjorte urenheter. Moderlutene fra kaken Sl ekstraheres ved D ved hjelp av en fraksjon L26 av svovelsyrevæsken som benyttes for behandling av mineralet. Moderlutene L2 som således ekstraheres, blandes med væsken Li. Den resulterende kake blir deretter vasket med vann ved E for å gi en inért rest S3, bestående hovedsakelig av silisiumoksyd, og en væske L3, hvilken konsentreres ved F ved fordamping av en del av vannet mens svovelsyrevæsken L4, som oppnås, tilbakeføres til be-handlingstrinnet A.

Væsken, som dannes av blandingen LI og L2, føres til G der av-kjøling gjennomføres til ca. 40°C for således å forårsake utfelling av hydratisert aluminiumklorsulfat med formelen.AISO^ C1.6-7H20.

Krystallene S10 av dette klorsulfat separeres ved H mens moderluten L10, som i oppløsning inneholder urenheter slik som jern og titan, føres til I.

Krystallene S10 føres til L der skylling gjennomføres ved hjelp av en tilbakeført væske inneholdende HC1 og H,,S04 L15.

Krystaller Sli, hvorfra moderluten L10 er fjernet, oppnås således og denne væske, ført med av L15, danner en frisk væske L11 av HC1 og E^ SO^ inneholdende urenheter og den forenes med væsken L10.

De rene krystaller av hydratisert aluminiumklorsulfat Sil, impregnert med skyllevæsken føres til M der de bringes i suspensjon i en saltsyrevæske L13 og deretter kloreres med gassformig HC1 som stammer fra avgassingen ved I.

Produktet av kloreringen blir deretter ført til N der væsken inneholdende HC1 og I^SO^, praktisk talt fri for urenheter^L12, tilbakeføres til B og krystaller S12 av heksahydratisert aluminiumklorid separeres.

Krystallene S12 overføres til 0 der de skylles med saltsyrevæske L21 for å oppnå rene krystaller S13 av C13A1.6H20 og en praktisk talt ren væske inneholdende HC1 og H2S04 L13 som til-føres til M.

De rene krystaller S13 av Cl3Al.6H20, impregnert med vaske-væsken, kalsineres deretter ved P, og man oppnår et rent aluminiumoksyd og en gassblanding T som inneholder saltsyregass og vanndamp, og som vaskes og absorberes ved Q.

Væsken L17, som utgjøres av blandingen av væskene L10 og L11 og en tilsetning av svovelsyre og saltsyre, tilføres ved I der avgassing skjer for å oppnå en i det vesentlige svovel-syreoppløsning L18 inneholdende urenheter og gassformig HC1, og denne væske føres gjennom R til M.

Væsken L18 hvortil det kan ha vært satt kationer som tillater dannelse av komplekse sulfater med jern og titan, føres til J der konsentrering skjer ved fordamping av vann og eliminering av de siste spor av HC1 som kan kondenseres i form av en væske L19 til bruk ved Q for absorbsjon av gassformig HC1 fra kalsineringen P.

Fraksjonen L23 fra J er en oppslemming inneholdende en fast fase bestående av de komplekse sulfater av urenhetene som skal elimineres, og som er felt ut under fordamping ved J samt en flytende fase som er svovelsyrevæske.

De to faser separeres ved K til en kake S24 som er en blanding av komplekse sulfater og jern, titan osv. som kan nyttig-gjøres og en væske L24 som tilbakeføres i retning av pilen L25 til den første behandling A og i retning av pilen L26 til D

der vasking av inertstoffer gjennomføres.

Under5 henvisning til fig. 2, blir oppslemmingen fra A tilført til C der kaken Sl separeres fra væsken LI inneholdende aluminiumoksyd og visse oppløseliggjorte urenheter. Væsken LI blir deretter ført til B ved hjelp av væsken L16 inneholdende HC1 og H2S04 fra N...

Fordi opptaket i væsken inneholdende HC1 og H2S04 sk3er etter separering av uoppløselige stoffer etter den første behandling, utgjøres kaken Sl av inertstoffer og sulfater av urenheter som er uoppløselige i væsken etter behandlingen, såvel som av den opprinnelige impregneringsvæske. Denne moderlut føres til D gjennom L26 og gir en kake S2 og en væske L2 som forenes med Li ved B.

Blandingen bestående av væskene L1 og L2, underkastes deretter den behandling som er beskrevet under henvisning til fig. 1,

en behandling som fortsetter for å bevirke konsentrasjon J og som omfatter de forskjellige trinn involvert i oppnåelse av alu-miniumoksydklorsulfat, hydratisert aluminiumklorid og aluminiumoksyd .

Kaken S2 tilføres til E der urenhetene oppløses og impregner-ingsvæsken fjernes ved vasking med vann for å gi en kake S3 inneholdende inertstoffer impregnert med vann samt en væske L3.

Væsken L3, som inneholder oppløseliggjorte sulfater av urenhetene, konsentreres ved F ved fordamping og gir en oppslemming L4 hvis bestanddeler separeres ved V til en kake S5, inneholdende sulfater av urenheter som, når de på dette punkt ekstraheres, kan anvendes spesielt ved gjenvinning av svovelsyre, og til en væske L5 som benyttes sammen med væsken L23.

Ved J blir væsken L18 som ikke lenger inneholder urenhetene, konsentrert ved fordamping av vannet og gir således L23, og ved eliminering av siste spor av HC1 som kan kondenseres i form av en væske L19.

Svovelsyrevæsken L23 forenes med L5, og man oppnår L25 og L26.

Eksempel 1 - (illustrert av fig. 1):

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ble benyttet for behandling av et kaolin med følgende sammensetning:

4034 kg av dette mineral ble ved A bragt inn i 8943,30 kg av en varm svovelsyreoppløsning (L25 + L4) som på vektbasis inneholdt:

69,90? total svovelsyre, derav 5^% fri

1,80% A120^ i form av et sulfat 0,05% Ti02 i form av en sulfat

3,002 NH^ i form av et sulfat

27,25? vann

Oppslemmingen som ble oppnådd etter denne behandling ble over-ført fra en beholder til en annen og deretter ved B behandlet med 9486 kg av en klorsulfonsyrevæske L16 som på vektbasis inneholder:

Klorsvovelsyreoppslemmingen, som hadde en temperatur av 8O-r 90°C, ble deretter ført til C der den faste fase Sl ble separert fra væskefasen LI inneholdende aluminiumoksyd og visse oppløseliggjorte urenheter.

Kaken Sl ble deretter ved D vasket med 5000 kg av en del L26 av svovelsyrevæsken som ble benyttet for den første behandling av mineralet og hadde følgende sammensetning:

Modervæskene fra kaken Sl ble således ekstrahert fra denne og deretter forenet med væsken LI fra C.

Kaken S2 som var underkastet denne første skylling, ble til-bakeført til E der den ble vasket med vann, og man oppnådde en væske L3 i en mengde på 4 722,20 kg og en inert rest S3, hvis tørrvekt var 1996 kg, og der restvæsken som representerte underskuddet ved vaskingen, utgjorde 277,80 kg.

Resten S3 i tørr tilstand utgjorde 1996 kg og hadde følgende vektmessige sammensetning:

Væsken L3 ble deretter ført til F der den ble konsentrert ved fordamping, og man fjernet således 1500 kg vann, og man oppnådde 3222,20 kg av en væske L4 som ble tilbakeført til den

første mineralbehandling.

Væsken som besto av blandingen av Li og L2 og som hadde en vekt på 21.967,10 kg, ble ført til G der det ble gjennomført en avkjøling til 4 0°C for å forårsake utfelling av hydratisert aluminiumklorsulfat.

Etter utfelling ble suspensjonen av aluminiumklorsulfatkrys-taller i moderluten, overført fra en beholder til en annen ved H der kaken S10 med en tørrmasse på 5911,90 kg, ble separert fra en moderlut L10 som, i oppløsning, inneholdt urenheter slik som jern og titan og som utgjorde en masse på 16.055,20 kg.

Krystallene fra S10 ble skyllet ved L med 3707 kg av en til-bakeføringsvæske L15 som hadde samme sammensetning som den ovenfor angitte væske L16.

Etter skylling ble det oppnådd rene krystaller av hydratisert aluminiumklorsulfat, og disse dannet en kake Sil som i tørr tilstand hadde følgende sammensetning:

Overført fra en beholder til en annen ved M, ble krystallene som utgjorde kaken Sli, bragt i suspensjon i 8895 kg av en saltsur oppløsning L13 med følgende sammensetning:

og ble deretter underkastet klorering ved tilførsel av 1311,90 kg gassformig HC1 fra avgassingen I.

Kloreringsproduktet ble ført til N der separering ble gjennom-ført, på den ene side oppnådde man væsken inneholdende HC1 og H2S04L12, med en masse på 13.193 kg hvorav 3707 kg ble benyttet for skyllingen ved L og 9486 kg ble effektivt tilbakeført til B, og på den andre side krystaller S12 av hydratisert aluminiumklorid .

Krystallene S12 ble deretter ført til O der de ble skyllet med 7888 kg av en væske L21 inneholdende 32% HC1, og dette ga 5626,20 kg krystaller S13 av impregnert C13A1.6H20 og 8895 kg av den tidligere nevnte væske L13. De rene krystaller S13 ble deretter kalsinert ved P, og man oppnådde 1000 kg rent aluminiumoksyd og 5017,20 kg av en damp bestående .av HC1 og vann, men det ble notert et tap på 4 0 kg under kalsineringen og til-førsel av 431 kg vann sammen med brennstoffet.

HC1 og vanndamper fra P ble vasket og kondensert ved Q.

Moderluten L10, som ble kombinert med skyllevæsken L12, krevet også 57,10 kg 35%-ig saltsyreoppløsning og 359,40 kg svovel-syreoppløsning med 96%-ig H2S04 for å erstatte tapene. Denne blanding med en vekt på 16.471,20 kg utgjorde væsken L17 som ble tilført ved I der avgassingen ble gjennomført for å oppnå 1311,90 kg gassformig HC1 gjennom rørledninger R-M og 15159,80 kg av en svovelsyrevæske, som fremdeles inneholdt urenheter, som ble eliminert ved bruk av den fremgangsmåte som er beskrevet i FR PS 7 532 026. Etter denne behandling ble 83,80 kg

(NH^^SO^ tilsatt til den ovenfor angitté svovelsyrevæske, og man hadde således 15.243,60 kg av væsken L18 med følgende vektsammensetning:

Væsken L18 ble ført til J der konsentrasjonen ble gjennomført ved fordamping av 1329,90 kg vann og der de siste spor HC1 ble eliminert i form av 2870,90 kg av en oppløsning L19 med en konsentrasjon på 3,60% av denne syre, og som ble ført til Q

i det formål å absorbere gassformig HCl fra kalsineringen P.

Fraksjonen L23 fra J representerte en vekt på 11.042,80 kg og besto av en fast fase i suspensjon i den flytende fase. Til-ført til K ga denne fraksjon L23 321,60 kg av en kake S24 og 10.721,20 kg av en svovelsur væske L24.

Kaken S24 besto av komplekse sulfater av urenheter som skulle fjernes og presipiteres ved fordampingen ved J, og denne kake hadde følgende vektsammensetning:

Væsken L24, som ble tilbakeført i retning L2,5 til den første behandling A og i retning L26 for utvasking D av inertstoffer, hadde følgende vektsammensetning:

Aluminiumoksydet som ble oppnådd, var ekstremt rent, og ana-lysen viste at de sjeldne urenheter, som var tilstede, opp-trådte i mengder, målt i p.p.m. som var lavere enn de som vanligvis noteres i aluminiumoksyder som oppnås i industrielle prosesser i stor målestokk:

Eksempel 2 - (illustrert av fig. 2):

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ble benyttet for å behandle en kalsinert kullholdig skiferleire med følgende vektsammensetning i tørr tilstand:

4452 kg av dette kalsinerte og knuste mineral ble ved A bragt inn i 12.112 kg av en varm svovelsyreoppløsning L25 som på vektbasis inneholdt: y

60, 80% total svovelsyre, hvorav 51,08? fri

1,50? A12°3 i form av et sulfat

0,10? Fe2°3 i form av et sulfat

0,01? Ti02 i form av et sulfat

1,09 Na20 i form av et sulfat

0,80? K20 i form av et sulfat

0,75? MgO i form av et sulfat

0,20? P205

o,o8? v2o5

34,65? vann

Oppslemmingen som ble oppnådd ved A og som hadde en temperatur mellom 120 og 125°C, ble ført til C der den faste fase Sl ble separert fra den flytende fase LI inneholdende aluminiumoksyd.

Kaken Sl ble vasket ved D med 8942 kg av en fraksjon-L26 av den svovelsyrevaeske som var ment for den første behandling av mineralet, hvilken væske hadde samme sammensetning som L2 5.

Moderlutene i kaken Sl ble således ekstrahert og forenet med svovelsyrevæsken LI fra C.

Således representerte blandingen av væskene LI og L2 en vekt på 15.048 kg som ble ført til B sammen med væske inneholdende HC1 og H2S04.

Kaken S2 , underkastet en første skylling^ble tilført til

E der den ble vasket med 6000 kg vann som resulterte i en inert rest S3, hvis tørrvekt var 2888 kg og en restvæske som representerte vaskemankoen, 136 kg.

Resten S3 representerte i tørr tilstand en masse på 2888 kg og hadde følgende vektsammensetning:

Væsken L3 fra E veiet 13.434 kg og den ble tilført til F der den undergikk konsentrasjon ved fordamping, og det ble drevet av 3795 kg, noe som ga en oppslemming L4 med en vekt på 9639 kg.

Oppslemmingen L4 ble tilført til V der den faste fase S5 ble separert fra væskefasen L5.

Den impregnerte fase representerte en vekt på 2595 kg og hadde følgende sammensetning på vektbasis i tørr tilstand:

Væskefasen L5, som veiet 7044 kg og som hadde en sammensetning praktisk talt lik den for L25, ble tilbakeført til den første mineralbehandling.

Den varme blanding av væskene Li og L2 representerte en masse på 15 048 kg og ble ført til B der den ble behandlet med 8092 kg av klorsulfonsyrevæsken L16, som på vektbasis inneholdt:

Den varme væske som besto av blandingen av væskene L1, L2 og L16, ble ført til G der avkjølingen ble gjennomført til ca. 4 0°C, noe som forårsaket utfelling av hydratisert aluminiumklorsulfat.

Etter utfelling ble suspensjonen av aluminiumklorsulfatkryst-aller overført fra' en beholder, til en annen ved H, der en kake S10 med vekt på 9472 kg ble separert fra en væske L10 med en vekt på 13 668 kg.

Krystallene i- S10 ble skyllet ved L med 3707 kg av væsken L15 med samme sammensetning som væsken L16.

Etter denne skylling ble det oppnådd rene krystaller av hydratisert aluminiumklorsulfat som utgjorde en kake Sil med en vekt på 8236 kg og som hadde følgende-vektsammensetning:

Væsken L11 som inneholdt impregneringsmoderlutene av kaken S10, ble tilbakeført nedstrøms H og blandet med væsken L10.

Krystallene som utgjorde kaken S11 ble overført fra en beholder til en annen ved M der de ble bragt i suspensjon i 8896 kg av en i det vesentlige saltsur oppløsning og ble deretter klo-rert ved tilførsel av 1300 kg gassformig HCl fra avgassings-stasjonen I.

Kloreringsproduktet ble deretter ført til N der klorsulfonsyrevæsken L12 som veiet 11 799 kg, tilbakeført til B og L, ble separert fra en kake S12 som besto av 6 633 kg impregnert heksahydratisert aluminiumklorid.

Kaken S12 ble deretter overført til O der den ble skylt med 7763 kg av en saltsyrevæske med 33% HCl og ble separert til 5500 kg rene krystaller S13 av C13A1.6H20 og 8896 kg av den tidligere nevnte saltsyrevæske som hadde følgende sammensetning:

De rene krystaller S13 av AlCl3.6H20 ble deretter kalsinert ved P, og man oppnådde 1000 kg rent aluminiumoksyd og 4891 kg HCl-damp og vanndamp som ble vasket og konsentrert ved Q, der et tap på ca. 4 0 kg ble notert under kalsineringen og der det ble tilført 430 kg vann med brennstoffet.

Blandingen av væskene L10 og L11 krevet en tilsetning av 57 kg 35%-ig HCl-oppløsning og 1673 kg 93%-ig H2S04 oppløsning for å kompensere for tap, og denne blanding med en vekt på 20 341 kg utgjorde væsken L17 som ble tilført ved I der avgassingen ble gjennomført for å oppnå 1300 kg gassformig HCl som ble ført gjennom'rør R-M, og 19 041 kg av i det vesentlige svovelsur væske L18.

Væsken L18 ble ført til J der konsentrasjonen ble gjennomført

ved fordamping av 2159 kg vann og der man gjennomførte eliminering av de siste spor av HCl i form av 2872 kg av en oppløs-ning L19. med 3,69% HCl som ble ført til Q for å absorbere gassformig HCl fra kalsineringen P.

Væsken L23 fra J representerte en masse på 14 010 kg og ble tilbakeført til den første mineralbehandling gjennom L25 og D gjennom L26.

Aluminiumoksydet som ble oppnådd på denne måte, hadde meget

høy renhet. Analyser viste at de. sjeldne urenheter som var tilstede, var tilstede i en mengde som er mindre enn den som generelt finnes i aluminiumoksyder oppnådd ved industrielle prosesser i stor målestokk:

Claims

Fremgangsmåte for fremstilling av rent aluminiumoksyd fra et aluminiumholdig mineral inneholdende urenheter, omfattende svovelsyreoppslutning av mineralet, omdannelse av oppslutningsvæsken til en oppløsning inneholdende HCl og U^ SO^, fraskillelse av uoppløselig rest og vasking av denne, utskillelse av A1C13.6H20 ved tilsetning av gassformig HCl, kalsinering av kloridet og tilbakeføring av avgassene, og opparbeidelse av væsken fra vasking av resten fra oppslutningen, karakterisert ved at væsken fra oppslutningen, i nærvær eller fravær av den uoppløselige rest, blandes i varm tilstand og under atmosfærisk trykk med en væske inneholdende HCl og H2S04, idet det holdes en temperatur i blandingen på mellom 80 og 90°C, at væsken inneholdende HCl og H2S04 av-kjøles inntil det felles ut AlSC^Cl.6-7H20, at krystallene av hydratisert aluminiumklorsulfat separeres fra moderluten som inneholder hoveddelen av urenhetene, at krystallene etter vasking bringes i suspensjon i en saltsyreoppløsning, at suspensjonen kloreres ved innføring av gassformig HCl inntil det felles ut AlCl^^H,^ og at det sistnevnte etter vasking og separering, pyrohydrolyseres for å gi aluminiumoksyd og saltsyredekomponeringsgasser, at klorsulfatmoderluten avgasses og HCl som gjenvinnes benyttes ved kloreringstrinnet, at avgasset væske konsentreres ved fordamping for således å eliminere de siste spor av HCl som blir revet med av vanndamp, at konsentrert væske befries for urenheter og tilbakeføres til oppslutningstrinnet, at vanndamp og damp av rest-HCl kondenseres og at det i kondensatet absorberes gassformig HCl fra den termiske dekomponering av AlCl-j-é^O, i hvilken væske de fraseparerte AlSO^Cl.6-7H20-krystaller bringes i suspensjon, idet moderluten fra utfellingen av AlCl.j.6H20 anvendes som væsken inneholdende HCl og H2S04 som anvendes for behandling av svovelsyremoderluten fra oppslutningstrinnet.