NO154793B - Fremgangsmaate til fjerning av urenheter fra natriumaluminatopploesninger. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangs-

måte for fremstilling av aluminiumoksyd fra bauxitt ved Bayer-prosessen eller forbedrede prosesser av denne (som i

det etterfølgende vil bli benevnt som Bayer-prosessen).

Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for

effektiv fjerning av organiske stoffer,såsom natrium-

oksalat etc.;eller organiske stoffer og uorganiske stoffer såsom vanadium, fosfor etc, i natriumaluminatoppløsningen i fremgangsmåten for fremstilling av aluminiumoksyd fra bauxitt ved Bayer-prosessen.

Som man godt kjenner til omfatter fremstillingen

av aluminiumoksyd ved Bayer-prosessen trinn hvor man be-

handler bauxitt med en varm alkalioppløsning ved en tempera-

tur på vanligvis over 130°C for å ekstrahere aluminium-

oksyddelene som inneholdes i bauxitt (oppslutningstrinnet); fraskilling av uoppløste rester,såsom jernoksyd, silikater,

titanoksyd, som rødt slam etc. fra den resulterende opp-

slemming (rødslamssedimenteringstrinnet); tilsats av

aluminiumhydroksyd som krystallkim til den rensede natrium-aluminatoppløsning etter utskilling av uoppløste rester (her-

etter benevnt Bayer-oppløsningen); utfelling av aluminium-

hydroksyd ved en temperatur på vanligvis 50-70°C og utskil-

ling av det utfelte aluminiumhydroksyd fra natriumaluminat-oppløsningen (utfellingstrinnet) og resirkulering av en del av den utskilte aluminiumhydroksydutfelling som krystall-

kim til utfellingstrinnet og fjerning av den gjenværende del av aluminiumhydroksydutfellingen som et produkt, mens natriumaluminatoppløsningen etter utskilling av aluminium-hydroksydutf elling (heretter benevnt brukt lut), som den foreligger eller etter fordampning/resirkuleres til oppslutningstrinnet for bauxitt.

Vanligvis inneholder bauxitt organiske substanser

som stort sett består av humus og uorganiske bestanddeler såsom vanadium, fosfor etc. som urenheter, og disse uren-

heter oppløses som de foreligger eller som oppløselige salter, i natriumaluminatoppløsningen i oppslutningstrinnet for bauxitt. Følgelig vil urenhetene gradvis akkumuleres i den resirkulerte natriumaluminatoppløsning i Bayer-prosessen.

De organiske stoffer i Bayer-oppløsningen er til stede i forskjellige former fra humus til de endelige de-komponeringsproduktene av disse, f.eks. natriumoksalat, (heretter benevnt natriumoksalat representativt) og de uorganiske urenheter såsom vanadium, fosfor etc. er til stede som natriumsalter. I den vanlige Bayer-prosessen har disse urenheter en lav oppløselighet i natriumaluminatoppløsningen og utfelles som krystaller eller som absorbert til overflaten av utfelt aluminiumhydroksyd i utfellingstrinnet hvor oppløsningen holdes på lav temperatur i lang tid, men i det tilfelle .kan ikke utfelt aluminiumhydroksyd skilles fra krystallene av urenhetene og således akkumuleres urenhetene og beholdes i aluminiumhydroksydet som resirkuleres som krystallkim til utskillingstrinnet, noe som hindrer veksten av aluminium-hydroksydkrystallene og følgelig gjør fremstilling av aluminiumhydroksydutfelling med stor kornstørrelse umulig, eller urenhetene kan forurense aluminiumhydroksydutfellingen som fjernes som produkt og senker derved renheten av pro-duktet .

En fremgangsmåte for fjerning av organiske substanser såsom natriumoksalat etc. fra natriumaluminat-oppløsningen i Bayer-prosessen, som omfatter tilsats av natriumoksalatkrystaller som krystallkim til den brukte lut eller avlut som skal avkjøles etter utfelling og utskilling av aluminiumhydroksydutfelling, for på denne måte å utfelle natriumoksalat, er godt kjent (japansk patent nr. 398/78), men nevnte fremgangsmåte har en slik ulempe at virkningen av natriumoksalatkrystallene som krystallkim, dvs. virkningen av å hindre dannelsen av natriumoksalatkrystaller som har fin kornstørrelse og virkningen av å fremme utfellingshastigheten av organiske substanser såsom natriumoksalat, tapes under den resirkulerende bruk av kimkrystallene.

For å overvinne den nevnte ulempe er det blitt foreslått en fremgangsmåte som består i å tilsette natriumoksalatkrystaller til natriumaluminatoppløsningen eller avluten som kimkrystaller i løpet av fra utfellingstrinnet av aluminiumhydroksyd til oppslutningstrinnet, for på

denne måte å felle ut de organiske substanser i oppløs-ningen og deretter skille krystallene fra natriumaluminat-oppløsningen, vaske de utskilte krystaller med en vandig oppløsning med pH på 5-12 og derved vaske bort en vesentlig mengde av de organiske stoffer som nettopp er avsatt på kimkrystallene fra de utskilte krystaller og deretter resirku-lere natriumoksalatkrystallene,etter at den vesentlige mengde av de organiske stoffer som nettopp er avsatt på kimkrystallene er blitt vasket av,som krystallkim for utfelling av organiske substanser (japansk patent nr. 400/78; US patent nr. 3.899.571). Denne fremgangsmåte er meget gunstig når det gjelder gjenvinning og regenerering av funksjonene av kimkrystallnatriumoksalat som kim, men operasjonen med avvasking av vesentlige mengder organiske stoffer som nettopp er avsatt på de nevnte krystallkim, krever stor apparatur for faststoff-væskeutskilling når prosessen utføres industrielt, og nevnte fremgangsmåte er derfor ikke alltid økonomisk når man tar hensyn til at en slik fremgangsmåte skal integreres i en kommersiell Bayer-prosess. Videre, konsentrasjonen av organiske stoffer i den brukte luten, som behandles i utfellingstanken for fjerning av organiske stoffer, forandrer seg med fremgangsmåten i oppslutningstrinnet, avhengig av innholdet av organiske stoffer som finnes i utgangsbauxitten, driftsbetingelser, etc., og således vil også mengden av organiske stoffer som avsettes på kimkrystallene, også forandres, noe som krever en meget nøyaktig driftsteknikk.

I dette tilfelle er det nødvendig med en kontinuerlig undersøkelse av konsentrasjonen av organiske stoffer i avluten som tilføres utfellingstanken for fjerning av organisk oppløsning, en kontinuerlig måling av vekten av utfelte stoffer og en oppfølgingskontroll over mengden vaskevæske for avvasking av organiske stoffer som nettopp er avsatt på krystallkimene, og på basis av disse undersøkelser eller målinger kan man tenke seg en fremgangsmåte for å vaske av en vesentlig mengde av de organiske stoffer som nettopp er avsatt på krystallkimene i samsvar med svingninger i mengden utfelt organisk stoff p.g.a. konsentrasjonen av organisk stoff i avluten som tilføres utfellingstanken, men nevnte fremgangsmåte krever ikke bare en komplisert og meget høy teknikk for å forandre mengden vaskevæske i overensstemmelse med undersøkelsene og måle-resultatene, men den er også uøkonomisk. Således har man i industriell målestokk benyttet en fremgangsmåte som består i å bestemme den mengde organisk stoff som er påført kimen i stasjonær tilstand og på denne måte på forhånd bestemme mengde vaskevæske som kreves for å vaske av de organiske stoffer som er påført kimen. Når imidlertid mengden utfelt organisk substans er mindre enn den mengde som er bestemt på forhånd p.g.a. variasjoner i konsentrasjonen av organiske stoffer i Bayer-prosessen, som beskrevet ovenfor, får man en overdreven vasking ved den nevnte fremgangsmåte, og følgelig vil resirkulerende kimkrystaller med fin kornstørrelse være oppløst i vaskevæske og forsvinne og vekten av krystallkim til resirkulerende antall korn være ubalansert. Dvs. at overflaten av krystallkimen gradvis avtar selv om dannelse av fine korn (nukleusgenerering) kan elimineres. Således vil utfellingshastigheten av organiske stoffer reduseres i utfellingsprosedyren som en ulempe.

For å kompensere denne under den foreliggende situasjon tilsettes frisk natriumoksalatkim fra utsiden så snart et slikt fenomen som senking av utfellingshastigheten viser seg, og kimbalansen justeres.

Videre er det foreslått en fremgangsmåte for simultan fjerning av urenheter av organiske og uorganiske stoffer fra natriumaluminatoppløsningen som består i at man tilsetter natriumsalter av vanadium, fosfor, osv. som kim til avluten som skal avkjøles etter utfelling og utskilling av aluminiumhydroksydutfelling, slik at man fjerner urenheter av vanadium, fosfor, etc. i luten, mens man tilsetter natriumoksalatkrystaller som kim til denne og derved utfeller og fjerner organiske stoffer såsom humus-syre, natriumoksalat, etc. i luten samtidig (f.eks. japansk patent nr. 10120/77) .

Dem samtidige fjerning av uorganiske og

organiske stoffer er enkel i drift og økonomisk, siden trin-net for fjerning av urenheter som er til stede i avluten,

er en enkelt operasjon, sammenlignet med fremgangsmåten for individuell fjerning av de respektive urenheter, men har vesentlige defekter ved at funksjonen som kim,

dvs. virkningen som hindrer dannelse av natriumoksalatkrystaller med fin kornstørrelse og virkningen av å akselerere utfellingshastigheten av organiske stoffer såsom natriumoksalat, tapes mens man på resirkulerende måte bl.a. benytter natriumoksalatkrystaller som kim, og spesielt har dette en fatal virkning i industriell målestokk ved at dannelsen av natriumoksalatkrystaller med fin kornstørrelse gjør utfelling og filtrering vanskelig, noe som gjør det nødvendig med en stor apparatur.

For å overvinne slike ulemper er det foreslått

en fremgangsmåte (i nevnte japanske patent nr. 400/78;

US patent nr. 3.899.571). Nevnte fremgangsmåte er effektiv for fjerning av organiske stoffer fra natriumaluminatoppløs-ning, dvs. effektiv for fjerning av urenheter i et system hvor ikke natriumkrystaller av vanadium, fosfor, etc. tilsettes,som kim for fjerning av uorganiske stoffer,

men den er ikke effektiv for samtidig fjerning av uorganiske og organiske stoffer, siden mengden av organiske og uorganiske stoffer som akkumuleres i Bayer-prosessen, avhenger av den type bauxitt som benyttes som råmateriale eller driftsbetingelser, og mengden av organiske stoffer og uorganiske stoffer nylig avsatt på de respektive kim ved tilsats av kim varierer følgelig også. Således kan hovedmengdene av de respektive organiske og uorganiske stoffer nylig avsatt på kimen, ikke fjernes ved fremgangsmåten for vasking av utfellingene. Når en vesentlig mengde utfelt organisk stoff som nylig er avsatt på kimen, f.eks. fjernes ved vasking, vil mengden krystaller av uorganisk stoff som kim uunngåelig være i overskudd eller underskudd under vasking og resirkuleringsbruken av kimen. Når mengden kim er i underskudd, reduseres funksjonen av kimen, og frisk kim må tilsettes systemet fra utsiden, mens når

mengden kim er i overskudd, vil bare krystallene av uorganiske stoffer måtte fjernes fra systemet. Dette er ulempene ved nevnte fremgangsmåte.

I denne situasjonen har man i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse gjort omfattende studier for en fremgangsmåte for fjerning av organiske stoffer fra natrium-aluminatoppløsning enkelt og økonomisk i et apparat og drift i industriell målestokk uten å redusere kimfunksjonene av natriumoksalatkim som skal brukes resirkulerende og uten å tilsette nye natriumoksalatkim fra utsiden av systemet i fremgangsmåten for å fjerne organiske stoffer ved tilsats av natriumoksalatkim, og videre har man gjort omfattende

■ studier av en fremgangsmåte for å fjerne organiske stoffer og uorganiske stoffer fra en natriumaluminatoppløsning enkelt og økonomisk i et apparat og drift i økonomisk målestokk uten tilsats av friske kim fra utsiden av systemet, uten å føre bare krystallene av uorganiske stoffer utenfor systemet, mens man balanserer vekten og antallet kimkrystaller som benyttes resirkulerende og uten å tape kimfunksjonene av kimen i fremgangsmåten for samtidig fjerning av organiske og uorganiske stoffer. Som et resultat av dette har man i forbindelse med foreliggende oppfinnelse påvist at nevnte mål alle kan tilfredsstilles ved å oppløse en spesifikk mengde av organisk stoff som nettopp er utfelt i utfellingstrinnet av organiske stoffer eller krystaller av både organiske og uorganiske stoffer i en passende vaskevæske, og benytte den resulterende oppløsning resirkulerende sammen med de vaskede og delvis oppløste krystaller som kim, og dette utgjør den foreliggende oppfinnelse.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fjerning av urenheter fra en natriumaluminatoppløsning ved fremstilling av aluminiumoksyd fra bauxitt ifølge Bayer-prosessen eller forbedrede prosesser av denne, innbefattende et rensetrinn som omfatter tilsetning av natriumoksalatkrystaller eller både natriumoksalatkrystaller og minst ett natriumsalt av elementer valgt fra vanadium og fosfor, eller dobbeltsalter inneholdende nevnte natriumsalter av elementer valgt fra vanadium og fosfor som kim til en natriumaluminatoppløsning under den tidsperiode som strekker seg fra etter utfellingstrinnet av aluminiumhydroksyd til før oppslutningstrinnet, for derved å utfelle krystaller av organiske stoffer eller både krystaller av organiske stoffer og krystaller av uorganiske natriumsalter av vanadium og fosfor som urenheter fra natriumaluminatoppløsningen, utskilling av krystallene fra natriumaluminatoppløsningen og resirkulering av en del av disse som kim til rensetrinnet, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved

(A) oppløsning av 10-50 vekt-% av mengden av de organiske stoffer som nylig er utfelt i rensetrinnet fra

de utskilte krystallene i et vandig medium, og deretter resirkulering av en forutbestemt mengde av krystallene som. resulterer fra oppløsningen sammen med den resulterende oppløsning som kim til rensetrinnet, eller

(B) fjerning av en del av eller hele mengden som tilsvarer mengden av krystallene nylig utfelt i rensetrinnet/som

et fast stoff fra de utskilte krystallene; deretter opp-løsning av 10-50 vekt-% av mengden av de organiske stoffer som nylig er utfelt i de gjenværende utskilte krystaller fra de gjenværende krystaller i et vandig medium; og deretter resirkulering av en forutbestemt mengde av krystallene som resulterer fra oppløsningen sammen med den resulterende oppløsning som kim til rensetrinnet, eller

(C) blanding av de utskilte krystallene med et vandig medium i en mengde som kan oppløse 10-50 vekt-% av mengden

av de organiske stoffene som nylig er utfelt i rensetrinnet, for oppnåelse av en oppslemming, og resirkulering av en forutbestemt mengde av oppslemmingen som kim.

Foreliggende fremgangsmåte vil bli beskrevet i detalj nedenfor.

Ifølge oppfinnelsen utføres fjeningen av organiske stoffer såsom natriumoksalat, etc. eller både organiske stoffer og uorganiske stoffer av vanadium og fosfor, osv. som i det etterfølgende vil benevnes "urenheter" generelt, ved å tilsette natriumoksalatkrystaller eller både natriumoksalatkrystaller og natriumsaltkrystaller av vanadium, fosfor, etc. som kim til avluten eller natriumaluminatoppløsningen som resulterer fra utfelling og utskilling av aluminiumhydroksyd fra Bayer-oppløsningen (utfellingstrinnet) etter fordampning eller avkjøling eller etter en anvendelse av en passende behandling for avluten for å bringe urenhetene i den brukte lut i en overmettet tilstand.

Vanligvis utføres tilsatsen av kimkrystaller

etter at graden av overmetning av natriumoksalat i avluten justeres fra 0,02 eller høyere, fortrinnsvis fra 0,05 og høyere, og etter at graden av overmetning av minst en av vanadium eller fosfor som element justeres fra 0,02

eller høyere, fortrinnsvis til 0,05 eller høyere.

Siden likevektskonsentrasjonen av urenheter i avlut eller natriumaluminatoppløsning reduseres med økende konsentrasjon av soda, er det en fordel at konsentrasjonen av soda i avluten er høyere, og det er således et fortrinn å tilsette kimkrystaller til en avlut, hvor sodakonsentra-sjonen fortrinnsvis er 100-300 g/l beregnet som Na20 etter fordampning eller avkjøling av avluten som skriver seg fra utfellingstrinnet for aluminiumhydroksyd, hvorved de organiske stoffer såsom natriumoksalat etc. eller både de organiske stoffer og uorganiske stoffer som vanadium og fosfor etc. i den brukte lut eller avluten utfelles.

Når man utfører den foreliggende oppfinnelse, er det ikke alltid nødvendig å behandle hele mengden brukt lut eller resirkulert natriumaluminatoppløsning, men bare en del av den brukte lut kan underkastes behandlingen.

Mengden av natriumoksalatkrystallkim som skal tilsettes den brukte lut eller resirkulert natriumaluminat-oppløsning, er vanligvis ca. 10 vekt-% eller mer, og fortrinnsvis 30-3000 vekt-%'beregnet på grunnlag av natriumoksalat oppløst i brukt lut. Hvis mengden natriumoksalatkrystallkim er mindre enn 10 vekt-%, er virkningen av å tilsette kimkrystallene liten eller uønskelig. Den øvre grense for natriumoksalatkrystallkim som skal tilsettes, bestemmes av økonomiske hensyn.

Mengden natriumsalt av elementer valgt fra vanadium og fosfor, dets dobbeltsalter eller blandinger av disse som skal tilsettes den brukte lut, er vanligvis ca. 30 vekt-% eller mer, og fortrinnsvis 50-50.000 vekt-% beregnet på grunnlag av total vanadium og fosfor oppløst i den brukte lut. Hvis mengden natriumsalt, dets dobbeltsalt eller blanding som tilsettes, er mindre enn ca. 30 vekt-%, er virkningen av tilsatsen liten og uønskelig. Den øvre grense for mengden som tilsettes, bestemmes av økonomiske hensyn. Når en vandig oppløsning av natriumsalt eller dets dobbeltsalt eller blandinger tilsettes som kim til utfellingsprosedyren for oppløste urenheter, er det ønskelig å tilsette kimoppløsningen justert til graden av overmetning til 0,5 eller høyere, og fortrinnsvis 1 eller høyere.

Ifølge den foreliggende fremgangsmåte utføres utfellingen av urenheter ved en temperatur på vanligvis 0-75°C, og fortrinnsvis 20-60°C. Siden likevektskonsentrasjonen av organiske stoffer eller både organiske stoffer og uorganiske stoffer i den brukte lut imidlertid reduseres ved lavere temperatur, er det et fortrinn å bruke en lav temperatur. Den brukte lut omrøres etter tilsatsen av kimkrystaller vanligvis i 10 minutter eller mer, og fortrinnsvis i 30 minutter - 10 timer. Som modifisert fremgangsmåte for fjerning av urenheter, kan kimkrystallene tilsettes trinnvis til den brukte lut eller resirkulert natriumaluminatoppløsning under utfellingsbehandlingen for urenheter.

Konsentrasjonen av urenheter i den brukte lut eller natriumaluminatoppløsningen senkes ned til nesten likevektskonsentrasjonen ved tilsats av kimkrystaller, og det er bekreftet at renhetene utfelles som påført på kimkrystallene eller som nye krystaller.

Etter at utfellingen av urenhetene i den brukte lut er avsatt på kimkrystallene eller som nye krystaller, skilles disse krystaller av urenhetene fra natriumaluminat-oppløsningen ifølge i og for seg kjente fremgangsmåter for faststoff-væskeseparasjon såsom bunnfelling, filtrering, sentrifugering, etc.

Krystallene av urenheter som er utskilt på denne måte ved faststoff-væskeseparasjon, underkastes deretter en behandling for gjenvinning av funksjonen som kim. Det betyr at en del av urenhetene utfelt som påført på kimen og nylig dannede krystaller, oppløses.

I oppløsningsbehandlingen ifølge oppfinnelsen kan de utskilte krystaller av urenheter behandles på en slik måte at mengden utskilte krystaller av urenheter som tilsvarer den totale mengde nylig utfelte krystaller av urenheter, deles i en krystallinsk form på forhånd og føres utenfor systemet, mens bare den gjenværende del, dvs. den mengde av de utskilte krystaller av urenheter som tilsvarer til de kimkrystaller som opprinnelig ble tilført utfellingstanken for utskilling av urenheter som er til stede i den brukte lut, underkastes, oppløsningsbehandling og kan resirkulerende benyttes i oppslemmet tilstand som kim,

eller på en slik måte at en del av den totale mengde av de nylig utfelte urenheter deles i krystallinsk tilstand på forhånd og føres utenfor systemet, mens den gjenværende del underkastes en oppløsningsbehandling, hvoretter urenheter i overskudd fjernes slik at vekten av kim for resirkulering kan møte den på forhånd bestemte mengde, hvoretter de krystaller av den på forhånd bestemte mengde kan resirkulerende benyttes i oppslemmet tilstand som kim.

Videre kan de utskilte krystaller og urenheter behandles på en slik måte at de utskilte krystaller og urenheter oppløses i en vandig, umettet natriumoksalat-oppløsning i en slik mengde at man oppløser 10-50 vekt-%

av mengden av nylig utfelt organiske stoffer blant krystallene, hvoretter mengden oppslemming som tilsvarer mengden nylig utfelte, organiske stoffer i oppslemmet tilstand

føres utenfor systemet, mens den gjenværende del resirkulerende kan benyttes som kim.

I den foreliggende oppfinnelse for fjerning av organiske stoffer fra brukt lut eller natriumaluminat-oppløsning skal oppløsningsbehandlingen av nylig utfelte urenheter fra natriumoksalatkim for resirkulering regenerere natriumoksalatkrystallkim for resirkulering som ikke lenger kan virke som kim p.g.a. at andre organiske stoffer er påført natriumoksalatkrystallkimene i tillegg til natriumoksalat, og videre føre til at de kjerner som delvis er dannet ved tilsats av kim, vokser som kim, og også å tilveiebringe natriumoksalat for resirkulering som ikke forårsaker nedbrytning av filtreringsegenskapene og utfellingseffektiviteten p.g.a. at det dannes store mengder fine korn. 10-50%, fortrinnsvis 15-35 vekt-% av mengden av organiske stoffer som nettopp er utfelt på natriumoksalat-kystallkimen, oppløses.

Hvis mengden av organiske stoffer oppløst fra nylig utfelte stoffer på natriumoksalatkimkrystallene som underkastes oppløsningsbehandling, er mindre enn 10 vekt-%, kan man ikke oppnå gjenvinning av kimfunksjonen, og en stor mengde natriumoksalatkrystaller med fin kornstørrelse dannes, noe som gjør filtrerings-skillingsprosedyrene etter utfellingen av urenhetene vanskelig.

Hvis mengden av organiske stoffer som skal opp-løses fra nylig utfelte stoffer på natriumoksalatkimkrystallene overstiger 50 vekt-%, reduseres antall kimkrystaller under resirkuleringsbruken siden det synes som ny dannelse av natriumoksalatkrystaller undertrykkes, eller de nylig dannede natriumoksalatkrystaller oppløses nesten i vaskevæsken under oppløsningen av nylig utfelte urenheter, og følgelig vil populasjonsbalansen av krystaller ikke kunne opprettholdes i et riktig mønster for fluktuering under prosessen og driften, og natriumoksalatkrystall-

kimene blir grove, og utfellingshastigheten for urenhetene reduseres betraktelig. For å få en tilfredsstillende utfellingshastighet for urenheter i overensstemmelse med en fluktuasjon i konsentrasjonen av natriumoksalat i brukt lut,

er det nødvendig å tilsette friske natriumoksalatkrystaller som kim fra utenfor systemet. Dette er ikke foretrukket.

Foreliggende fremgangsmåte for samtidig fjerning av organiske stoffer og uorganiske stoffer er å regenerere natriumoksalatkrystallkim som ikke kan virke som kim mer p.g.a. at andre stoffer er påført overflaten på de samtidig eksisterende natriumoksalatkrystallkim enn natriumoksalat, uten at man reduserer virkningen som kim av natriumsalt-krystallene av vanadium, fosfor, etc, og videre å tilveiebringe kimkrystaller for resirkulering som ikke forårsaker nedbrytning av filtreringsegenskapene og utfellingseffektiviteten p.g.a. at det dannes store mengder fine korn, uten at man taper alle kjerner som er skapt ved tilsats av kim ved oppløsning, samtidig som man lar en del av de dannede kjerner gro som kim.

Som en vaskevæske for oppløsning av nylig utfelte urenheter som er avsatt på kimkrystallene, benyttes en vandig, umettet natriumoksalatoppløsning, f.eks. en fortynnet natriumaluminatoppløsning som er mettet med natriumoksalat i Bayer-prosessen eller vann.

Uttrykket "de organiske stoffer som nettopp er utfelt på kimkrystallene" som benyttes i det foreliggende, betyr de organiske stoffer som nettopp er avsatt på natriumoksalatkimkrystallene og/eller uorganiske krystaller og de organiske stoffer som nettopp er utviklet som krystaller.

Oppløsning av organiske stoffer på kimkrystallene utføres vanligvis ved en temperatur som ikke er høyere enn 100°C, og fortrinnsvis fra værelsestemperatur til 60°C.

Som fremgangsmåte for oppløsning kan en som er basert på neddypping av utskilte krystaller av urenheter i en vandig, mettet natriumoksalatoppløsning nevnes, men en hvilken som helst fremgangsmåte kan benyttes så lenge den oppnår oppfinnelsens mål.

Regenererte kimkrystaller tilveiebragt ved opp-løsning av 10-50 vekt-% av mengden av organisk stoff som nylig er utfelt på kimkrystallene, benyttes på nytt som kim for utfelling og utskilling av urenheter fra natrium-aluminatoppløsningen. Når de organiske stoffer som nettopp er utfelt på kimkrystallene, oppløses ved den samtidige fjerning av organisk stoff og uorganisk stoff, oppløses en del av de uorganiske krystaller av vanadium, fosfor etc. naturlig, og den resulterende oppløsning må derfor benyttes resirkulerende sammen med kimkrystaller p.g.a.

vektbalansen av kim

De regenererte kimkrystaller som er tilveiebragt på denne måten, kan fullt ut virke som kim, og kan benyttes 1 fremgangsmåten uten å tilføres friske kimkrystaller fra utenfor systemet eller uten separat å føre bare de organiske krystaller til utenfor systemet.

En utførelse av den foreliggende oppfinnelse

vil bli beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger. Fig. 1 er et flytskjema som viser utfellingstrinnet for organiske stoffer og uorganiske stoffer fra en natriumaluminatoppløsning og oppløsningstrinnet for kimkrystaller ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 er et flytskjema som viser en utførelse

av den konvensjonelle fremgangsmåte som benyttes i eksempel 2 og sammenlignende eksempel (V) fra eksempel 5.

I figur 1 føres en natriumaluminatoppløsning som inneholder organiske stoffer eller både organiske stoffer og uorganiske stoffer som urenheter fra utfellingstrinnet for aluminiumhydroksyd (ikke vist i figuren) i en utfellingstank 2 for utskilling av organiske stoffer såsom natriumoksalat etc. eller både organiske stoffer og uorganiske stoffer så som vanadium, fosfor etc. gjennom ledningen 1. Utfellingstrinnet for fjerning av disse urenheter består

av en eller flere utfellingstanker som er utstyrt med en rører, og den tilførte natriumaluminatoppløsning, etter tilsats av kimkrystaller fra en ledning 3, holdes i utfellingstanken f.eks. i ca. 30 minutter til 10 timer under omrøring for å utfelle organiske stoffer eller både organiske stoffer og uorganiske stoffer i natriumaluminatoppløsning som påført kimkrystallene og som nye krystaller.

De utfelte krystaller av organiske stoffer eller både organiske stoffer og uorganiske stoffer i en oppslemmet tilstand tilføres et filter 5 gjennom en ledning 4 fra utfellingstanken 2, og krystallkaken av organiske stoffer eller både organiske stoffer <p>g uorganiske stoffer fraskilles fra natriumaluminatoppløsningen ved hjelp av filteret 5.

Den utskilte krystallkaken føres gjennom en ledning 6 til en automatisk, kontinuerlig veieinnretning 7 eller en i og for seg kjent deler så som en enkel deler etc. slik at hele mengden eller en del av de organiske stoffer eller både organiske stoffer og uorganiske stoffer som nettopp er utfelt på kimkrystallene i utfellingstanken 2, deles opp og føres gjennom en ledning 8 eller innføres til et kaustiséringstrinn (ikke vist på tegningen),

hvor en kjemisk forbindelse som er i stand til å reagere med natriumoksalat eller natriumsalter av de uorganiske stoffer og danne uoppløselige stoffer kan tilsettes, og de organiske stoffer eller både de organiske stoffer og de uorganiske stoffer i oppløsningen kan utfelles som uopp-

løselige stoffer og fraskilles og fjernes. Som kjemiske forbindelser kan vanligvis kalk etc. benyttes, men stoffer som ikke gir negative virkninger på den resirkulerende bruk i Bayer-prosessen,f.eks. bariumhydroksyd etc., kan også benyttes.

De andre krystaller av organiske stoffer eller

både organiske stoffer og uorganiske stoffer enn de som er delt ut gjennom deleren 7 og ført gjennom ledningen 8,

føres til en oppløsningstank 10 gjennom en ledning 9>

Krystallene av organiske stoffer eller både organiske stoffer og uorganiske stoffer som innføres til opp-løsningstanken 10, bringes i kontakt med en vandig, umettet natriumoksalatoppløsning som føres gjennom en ledning 11

i en slik mengde at man gjenvinner funksjonen som kim ved å bringe krystallene i kontakt med den vandige oppløsning, med andre ord å gjenvinne utfellingshastigheten for organiske stoffer i natriumaluminatoppløsning, hindre dannelsen av større mengder fine natriumoksalatkorn og å forårsake opp-løsning i en slik grad at man ikke forstyrrer balansen av korntall i kimkrystallene og også vektbalansen, dvs. i en slik mengde at man oppløser 10-50 vekt-$ av mengden organiske stoffer som nettopp er utfelt på kimkrystallene i utfellingstanken 2 (deriblant de nukleært dannede natriumoksalatkrystaller) .

I dette tilfellet betyr ikke uttrykket "ca. 10-

50 vekt-$ av mengden som tilsvarer mengden av organiske stoffer som nettopp er utfelt på kimkrystallene" som skal oppløses i oppløsningstanken 10, hele mengden som nettopp er ført bort fra utfellingstanken 2, men betyr f.eks.

0,7-3,3 vektdeler hvis mengden natriumoksalatkrystaller i kimene som tilføres gjennom ledningen 3 er 20 vektdeler, mengden av organisk stoff i hele utfellingen fra ledningen 4 er 30 vektdeler, og mengden ført bort gjennom ledningen 8 er 10 vektdeler som mengden organisk stoff.

Som vandig, umettet natriumoksalatoppløsning som tilføres oppløsningstanken 10 gjennom ledningen 11 kan f.eks. en fortynnet natriumaluminatoppløsning som er umettet med natriumoksalat fra Bayer-prosessen eller vann benyttes, men mengden vandig oppløsning avhenger av den ønskede mengde organisk stoff som skal oppløses og konsentrasjonen av natriumoksalat i den vandige oppløsning som skal benyttes, og kan ikke defineres spesifikt, men mengden vandig oppløsning som tilføres kan ganske enkelt bestemmes ved å måle de nevnte respektive faktorer ved enkel analyse på forhånd og beregne resultatene.

En oppslemming som består av krystallene og den vandige oppløsning som inneholder urenhetene som skriver seg fra oppløsning av den ønskede mengde urenheter i opp-løsningstanken 10, tilføres utfellingstanken 2 gjennom ledningen 3 og benyttes recyklisk som kimkrystaller.

Ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse, deles ikke kimkaken fra ledningen 6, men føres til oppløsningstanken 10 gjennom ledningen 9 og 10-50 vekt-% av mengden nylig utfelt organisk stoff oppløses der. Deretter føres den nødvendige mengde oppslemming som kimkrystaller til utfellingstanken 2 gjennom ledningen 3S .Tens den gjenværende del føres utenfor systemet gjennom våningen 12. I dette tilfellet betyr mengden som skal

-ppløses, dvs. 10-50 vekt-% av mengden organisk stoff

som nylig er utfelt på kimkrystallene(i oppløsningstanken 10, (f.eks.) 1-5 vektdeler hvis mengden natriumoksalat i kimkrystallene som innføres gjennom ledningen 3 er 20 vektdeler, og hvis mengden organisk stoff i hele utfellingen fra ledningen 4 er 30 vektdeler.

Oppslemmingen som føres utenfor systemet gjennom ledningen 12 behandles på samme måte som kaken av urenheter som føres bort gjennom ledningen 8.

Ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse, føres en del av mengden som tilsvarer de nylig utfelte urenheter utenfor systemet gjennom ledningen 8, mens den gjenværende del føres til oppløsningstanken 10 gjennom ledningen 9 og den ønskede mengde urenheter oppløses i en vandig oppløsning fra ledningen 11 slik at man danner en oppslemming. Deretter føres en del av oppslemmingen som kim til utfellingstanken 2 gjennom ledningen 3, mens den gjenværende del av oppslemmingen føres utenfor systemet gjennom ledningen 12.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse, som beskrevet

i detalj ovenfor, kan dannelsen av natriumoksalatkrystaller med fin kornstørrelse forhindres ved fjerning av organiske stoffer såsomi natriumoksalat etc. i natriumaluminatoppløs-ning eller ved samtidig fjerning av organiske stoffer og uorganiske stoffer av vanadium, fosfor etc. uten å redusere virkningen som kim av de organiske stoffer eller både de organiske stoffer og de uorganiske stoffer. Ved den konvensjonelle fremgangsmåte, er senkningen av denne funksjonen som kim helt uunngåelig.

Videre sammenlignet med kjent fremgangsmåte for regenerering av krystallene av organiske stoffer, er det ikke nødvendig med storskala apparater slik som man trenger ved de konvensjonelle fremgangsmåter for vasking, filtrering og utskilling av alle utfelte krystaller av organiske stoffer, og mengden organiske stoffer som nettopp er ut-

felt på kimen og som skal føres utenfor systemet kan be-kreftes ved vekt, og operasjonen er derfor meget enkel sammenlignet med kjente fremgangsmåter for vasking-fjerning av urenheter.

Selv om konsentrasjonen av natriumoksalat i recyklert natriumaluminatoppløsning i Bayer-prosessen forandres (et område for forandring av konsentrasjonen av natriumoksalat ved innløpet av utfellingstanken er vanligvis innenfor ca. 5 g/liter) og følgelig mengden organisk stoff eller både organisk stoff og uorganisk stoff mer eller mindre forandres, kan funksjonen av resirkulerte krystaller som kim opprettholdes, dvs. kimbalansen (med hensyn til korntall av krystaller og vekt) kan opprettholdes, så

lenge den gjennomsnittelige mengde utfelling med en gang beregnes i utfellingstanken, og mengden urenheter som skal føres utenfor systemet bestemmes på forhånd. Følgelig er det ikke nødvendig å forandre mengden organiske stoffer som skal vaskes og fjernes fra de utfelte krystaller fra tid til tid i overensstemmelse med konsentrasjonen av natriumoksalat i natriumaluminatoppløsningen for recyklering i utfellingstanken. Således kan prosessen for fjerning av urenheter utføres kontinuerlig uten senkning i utfellings-

hastigheten av urenheter og uten tilsats av friske krystallér av organiske stoffer eller.både organiske stoffer og uorganiske stoffer som kim fra utsiden i motsetning til konvensjonelle fremgangsmåter.

Som kim ved oppstarting, kan kim som er dannet

1 prosessen for fjerning av urenheter benyttes siden kimen modifiseres bedre i løpet av en kort tid. Dvs. at det ikke er nødvendig å separat tilsette kommersielt tilgjengelige natriumoksalatkrystaller eller natriumsaltkrystaller av vanadium, fosfor etc. Stopp og start kan lett utføres. Foreliggende fremgangsmåte er derfor ganske økonomisk.

Når urenhetene som er utfelt i utfellingstanken

2 behandles og igjen innføres gjennom ledningen 3 som resirkulert . kim ifølge oppfinnelsen, antar man at mengden kim alltid er konstant i den foregående beskrivelse. I praksis er det imidlertid mulig å redusere eller øke mengden kim så lenge kimbalansen ikke forstyrres i utfellingstanken.

Fjerningen av nylig utfelte urenheter gjennom ledningen 8 kan utføres på en hvilken som helst måte f.eks. satsvis, halvkontinuerlig eller kontinuerlig eller med avbrudd.

Foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet i

detalj nedenunder under henvisning til eksemplene .

Eksemgel_l

Til en liter brukt lut (natriumaluminatoppløsning) som inneholder 3,2 g/liter Na^^^, 150 g/liter Na20 og 77 g/liter A^O^ tilveiebrakt ved fordampning og avkjøling til 50°C av brukt lut fra oppløsning av bauxitt og utfelling og utskilling av aluminiumhydroksyd ifølge Bayer-prosessen (utfellingstemperatur: 60°C) ble tilsatt 5 g (tørr basis) krystaller av organiske stoffer (nålelignende krystaller, gjennomsnittelig diameter av krystallene langs lengdeakse ca. 20 um), tilveiebrakt ved naturlig avkjøling av den samme brukte lut hvis kjemiske sammensetning er den samme som beskrevet ovenfor, som kim, og blandingen ble omrørt i 2 timer. Krystallene av de organiske stoffer ble deretter fjernet ved filtrering, hvor 6,6 g (tørr basis) krystaller ble tilveiebrakt .

1,6 g krystaller som korresponderer til den nylig utfelte mengde ble fjernet fra krystallene av organisk stoff, og de gjenværende 5 g krystaller av organiske stoffer ble blandet med 15 ml varmt vann, og omrørt ved en temperatur på 50°C i 30 minutter slik at organisk stoff i en mengde som

tilsvarer 20 vekt-% av den nylig utfelte mengde krystaller, ble oppløst. Den tilveiebragte oppslemming ble tilsatt som kim til frisk, brukt lut av samme sammensetning som den som er nevnt ovenfor og underkastet den samme behandling som ovenfor.

Forannevnte fremgangsmåte ble gjentatt 20 ganger, og konsentrasjonen av Na-^C,-^ i filtratet, filtreringshastigheten og gjennomsnittelig kornstørrelse på krystallene av organisk stoff langs lengdeaksen ble målt når krystallene av organisk stoff ble skilt ved filtrering ved 1., 5., 10., 15- og 20 gang. Resultatene er vist i tabell 1.

For sammenligning ble nevnte 5 g av krystaller av organisk stoff behandlet på samme måte som ovenfor bortsett fra at de ble blandet med (i) 5 ml varmt vann (som tilsvarer den mengde som oppløser ca. 5 vekt-% av mengden nylig utfelt organisk stoff) og (ii) 40 ml varmt vann (som tilsvarer mengden som oppløser ca. 80 vekt-% av mengden nylig utfelt organisk stoff). Konsentrasjonen Na2C20^ i brukt lut, filtreringshastighet og gjennomsnittelig kornstørrelse på krystallene av organiske stoffer langs lengdeaksen etter de respektive filtreringer ble målt, og resultatene er gitt i tabell 1.

Som man ser av tabell 1, og spesielt for konsen-trasjoner av Na2C2°4 i brukt lut etter de respektive filtreringer, er den gjennomsnittelige kornstørrelse omtrent stabil med høy filtreringshastighet og uten å senke utfellingshastigheten for organisk stoff ifølge fremgangsmåten, selv om de utfelte organiske stoffer periodisk føres bort som faststoff. Dvs. at man kan se at en passende mengde fine korn genereres og balanserer antallet kimkrystaller.

Man ser fra sammenlignende eksempel (i) hvor mengden oppløst organisk stoff er mindre enn 10 vekt-%, som ligger utenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse, at en stor-mengde organiske krystaller med fin kornstørrelse genereres, og at filtreringshastigheten er relativ lav, mens når det dreier seg om sammenlignende eksempel (ii) hvor mengden oppløst organisk stoff er større, at fine korn ikke genereres i det hele tatt, og når det génereres så oppløses de, og følgelig blir kornene av organiske krystaller grove, og balansen av antall kimkrystaller forstyrres, noe som reduserer utfellingshastigheten.

gksemDel_2 40 nr natriumaluminatoppløsning for resirkulering som inneholdt 332 g/liter Na^ C^ O^, 150 g/liter Na20 og 77 g/liter A120^ ble plassert i utfellingstanken 2 ifølge figur 1, og natriumoksalatkrystallkim (nålelignende krystaller, gjennomsnittelig størrelse langs lengdeaksen: 30 um) tilveiebrakt på samme måte som i eksempel 1, ble tilsatt i en hastighet på 5 g/liter gjennom ledningen 3, og blandingen ble omrørt i 3 timer for å få utfelling.

Etter utfellingen ble den resulterende oppslemming ført til filteret 5 gjennom ledningen 4, og krystallene av organisk stoff ble fraskilt natriumaluminatoppløsningen. Krystallene av organisk stoff etter u-t skillingen ble ført til deleren 7 gjennom ledningen 6, hvor krystaller i en mengde som tilsvarer mengden organisk stoff som nettopp er påført kimkrystallene deles ut og føres bort gjennom ledningen 8, mens den gjenværende del av krystallene ble ført til oppløsningstanken 10 gjennom ledningen 9-

Mengden krystaller som deles ut i deleren 7 ble justert i overensstemmelse med resultatene fra eksempel 1, dvs. at 6,6 g/liter krystaller ble utfelt ved tilsats av 5 g/liter kimkrystaller. Med andre ord ble det innstilt slik at 24 vekt-% av krystallene ble til-ført gjennom ledningen 6 til ledningen 8 [(6,6 - 5)/6,6 - 0,24], og de gjenværende 76 vekt-% av krystaller til ledningen 9 ved deling.

Varmt vann ble ført gjennom ledningen 11 til oppløsningstanken i en hastighet på 0,15 m^/time i en mengde for å oppløse en mengde som tilsvarer 20 vekt-% av mengden krystaller som nettopp er utfelt i utfellingstanken 2 fra krystallene plassert i oppløsningstanken 10, og blandet med omrøring, hvoretter den resulterende oppslemming kontinuerlig ble tilført ut fellingstanken 2 gjennom ledningen 3 og benyttet recyklisk der som kim.

Den recyklerte natriumaluminatoppløsning fra Bayer-prosessen ble kontinuerlig tilført i en hastighet

på 10 m^/time under de ovennevnte betingelser gjennom ledningen 1, og operasjonen ble fortsatt i PO dager.

Konsentrasjonen av Na^ C^ O^ (g/liter) i den recyklerte natriumaluminatoppløsning som ble ført gjennom ledningen 1, konsentrasjonen av Na2C20^ i filtratet fra filteret 5) konsentrasjonen av fast stoff i utfellingstanken og den gjennomsnittelige kornstørrelse av krystallene ble målt ved intervaller på H dager. Resultatene er vist i tabell 2.

Som det vil fremgå av tabell 2 varierte mengden

av organiske stoffer som nettopp er utfelt på natriumoksalatkrystallkimene mellom maksimum 1,7 g/liter og minimum 0,7 g/liter ifølge forandring i konsentrasjonen av Na2C2°4

i den resirkulerte natriumaluminatoppløsning som ble ført gjennom ledningen 1, men konsentrasjonen av Na2C20^ i filtratet var nesten konstant, uten en senkning av utfellingshastigheten og filtreringshastigheten ifølge oppfinnelsen.

For sammenligningens skyld utførte man en kontinuerlig operasjon etter en fremgangsmåte for å vaske og fjerne hele mengden av organisk stoff som nettopp var utfelt på kimkrystallene fra natriumoksalatkrystallkimene ved vasking. Som vist i figur 2, ble 40 nr' recyklert natriumalumi-natoppløsning som inneholdt 3,2 g/liter Na2C20^, 150 g/liter Na20 og 77 g/liter A120 tilført til en utfellingstank 14 gjennom en ledning 13, og natriumoksalatkrystallkim (nålelignende krystaller i gjennomsnittelig størrelse langs lengdeaksen: 30 pm) tilveiebrakt på samme måte som i eksempel 1, ble tilsatt denne i en hastighet på 5 g/liter gjennom en ledning 22 og omrørt i 3 timer for å få utfelling.

Etter utfellingen ble den resulterende oppslemming ført til et filter 16 gjennom en ledning 15* hvor krystaller av organiske stoffer ble skilt fra natriumaluminat-oppløsningen, og krystaller av organiske stoffer etter utskillingen ble ført til en oppløsningstank 18 gjennom en ledning 17, mens varmt vann ble ført til denne gjennom en ledning 19 i;en hastighet på 0,5 m^/time i en mengde for å oppløse krystallene som tilsvarer mengden av organisk stoff som nettopp er påført kimkrystallene (dvs. en mengde vann som kan oppløse 1,6 g/liter av organisk stoff), og blandingen ble omrørt ved 30°C i ca. 30 minutter for å oppløse hovedmengden av organisk stoff som nettopp var utfelt på kimkrystallene i utfellingstanken.

Oppslemmingen fra oppløsningsbehandlingen ble ført til en faststoff-væskeseparator 21 gjennom en ledning 20, hvor natriumoksalatkrystallkimene ble skilt fra et filtrat.

Natriumoksalatkrystallkimene ble tilsatt utfellingstanken 14

5 gjennom en ledning 22 og resirkulerende brukt i denne som kim. Den resirkulerte natriumaluminatoppløsning fra Bayer-prosessen ble kontinuerlig tilført i en hastighet på 10 m^/time gjennom en ledning 13 under de ovennevnte betingelser, og kontinuerlig drift ble utført samtidig som man

10 målte de samme størrelser som ovenfor. Resultatene er vist

i tabell 3-

Etter start av operasjonen, reduseres konsentrasjonen av Na2C20^ i den resirkulerte natriumaluminatoppløsning

som tilføres gjennom ledningen 13 på den 8. dag, noe som

15 fører til en for sterk oppløsning, og mengden resirkulerte kimkrystaller ble redusert. Som et resultat ble utfellingshastigheten av organiske urenheter betraktelig senket, og operasjonen ble fortsatt ved å redusere vannmengden for opp-løsningen til 0,3 m^/time.

20 Konsentrasjonen av fast stoff i utfellingstanken

14 og den gjennomsnittelige kornstørrelse ble gjenvunnet

ved en økning i mengden utfelt organisk stoff på grunn av en økning av konsentrasjonen i Na-jC^O^ i den resirkulerte

natriumaluminatoppløsning, men man fikk ingen økning i ut-

25 fellingshastigheten.

Mikroskopisk undersøkelse av kimen viste at kimkrystallene besto bare av grove korn.

Ut fra den antagelse at dette fenomen skyldtes forstyrrelse i populasjonsbalansen av krystaller på grunn

30 av for stor oppløsning og etterfølgende forsvinning av fine korn, ble de samme kim som ble benyttet ved startopera-sjonen tilsatt i en hastighet på 2 g/liter på den 16. dag etter start av operasjonen, hvoretter konsentrasjonen av

Na2C20^ i filtratet ble brakt til 1,6 g/liter, og man kunne

35 da observere gjenvinning av utfellingshastigheten.

Når populasjonsbalansen av krystaller er forstyrret ved for stor vasking i fremgangsmåten med vasking og fjerning av hele mengden organisk stoff som nettopp er utfelt på kimen med vann,er det nødvendig

å tilsette friske kimkrystaller utenfra systemet, mens man etter den foreliggende oppfinnelse kan få en meget effektiv fremgangsmåte for bruk i industriell målestokk uten at det krever komplisert teknologi så som oppfølgingsoperasjoner spesielt for svingninger i prosessen, etc.

Eksemp_el_3_

Operasjonen ble utført på samme måte som i eksempel 1, bortsett fra at 40 ml fortynnet natriumaluminatopp-løsning som inneholdt 0,3 g/liter Na.pC.jO^, ^ g/liter Na20 og 10,3 g/liter A120^ fra Bayer-prosessen ble benyttet for å oppløse krystallene av organiske stoffer i stedet for varmt' vann. Mengden av organiske stoffer som skal oppløses ved den fortynnede natriumaluminatoppløsning tilsvarer 20 vekt-% av mengden som nettopp er utfelt på kimkrystallene, og man fikk nesten de samme resultater som i eksempel 1

med hensyn til utfellingshastighet og filtreringshastighet som vist i tabell 4.

Eksempel_4

Til 1 liter brukt lut som inneholdt 150 g/liter Na20, 77 g/liter Al^, 3,2 g/liter Na^C^, 0,38 g/liter

V og 0,19 g/liter P, tilveiebrakt ved fordampning og deretter avkjøling til 50°C av brukt lut fra oppløsning av bauxitt og etterfølgende utfelling og utskilling av aluminiumhydroksyd ifølge Bayer-prosessen (utfellingstemperatur: 60°C) ble tilsatt 5 g (tørr basis) krystaller av organiske stoffer (nålelignende krystaller med gjennomsnittelig størrelse av krystallene langs lengdeaksen: 20 pm) tilveiebrakt ved avkjøl-ing av brukt lut, hvis kjemiske sammensetning er den samme som beskrevet ovenfor, og krystaller av natriumsalter av uorganiske stoffer som inneholdt 2 g 2 Na^VO^.NaP.19 H20

og 1,6 g 2 Na^PO^.NaF.19 H20 som kim, og den resulterende blanding ble omrørt i 2 timer. Utfellingene ble fraskilt ved filtrering, hvor 6,6 g (tørr basis) krystaller av organiske stoffer og 4,6 g (tørr basis) uorganiske stoffer ble tilveiebrakt. Fra de resulterende krystaller ble fjernet 2,6 g (tørr basis, 1,6 g organisk stoff og 1,0 g uorganisk stoff)/ som tilsvarer den totale mengde nylig utfelte urenheter, på forhånd, mens de gjenværende 8,6 g krystaller ble blandet med 20 ml varmt vann og omrørt ved temperatur på

50°C i 30 minutter for å oppløse de organiske stoffer i en mengde som tilsvarer 20 vekt-% mengden organisk stoff nylig utfelt på kimkrystallene. Oppslemmingen som ble tilveiebrakt på denne måten ble tilsatt som kim til den samme mengde brukt lut som ovenfor og underkastet den samme behandling som ovenfor.

Operasjonen ble gjentatt 20 ganger, og konsentrasjonen av Na2C20^ og konsentrasjonen av V og P i filtratet, filtreringshastigheten og gjennomsnittelig kornstørrelse på krystallene av organisk stoff langs lengdeaksen ble målt ved 1., 5., 10., 15. og 20. forsøk for utskilling av krystaller ved filtrering. Resultatene er vist i tabell 4.

For sammenligningens skyld ble operasjonen ut-ført på samme måte som ovenfor bortsett fra at den samme mengde krystaller som ovenfor ble blandet med (iii) 10 ml varmt vann (som tilsvarer den mengde som skal oppløse

ca. 5 vekt-% mengden nylig utfelt organisk stoff) og (iv)

45 ml varmt vann (som tilsvarer den mengde som skal til for å oppløse ca. 80 vekt-% mengden nylig utfelt organisk stoff). Konsentrasjonen av Na2C2Ql\ °S konsentrasjonen av P og V i filtratet på den ferdige oppslemming, filtreringshastigheten og gjennomsnittelig kornstørrelse på krystallene av organisk stoff langs lengdeaksen etter behandlingen er vist i tabell 4.

Som det fremgår av tabell 4, spesielt den ene konsentrasjonen av Na2C20^ og konsentrasjonen av V og P i filtratet etter behandling, kan man få en god filtrerings-evne uten å senke utfellingshastigheten av organisk stoff og uorganisk stoff, og videre er den gjennomsnittelige korn-størrelsen nesten stabil, selv om utfelt organisk stoff og uorganisk stoff periodisk føres bort som fast stoff, og man kan på denne måte se at en passende mengde fine korn dannes slik at man opprettholder balansen i antall kimkorn.

På den annen side, når det dreier seg om sammenlignende eksempel (iii), hvor mengden organisk stoff som skal oppløses er mindre enn lo vekt-%, som ligger utenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse, får man en stor mengde krystaller av organisk stoff med fin kornstørrelse selv om utfellingshastigheten for organisk stoff og uorganisk stoff ikke senkes,og filtreringshastigheten er lav, mens når det dreier seg om sammenlignende eksempel (iv) hvor mengden som skal oppløses er større, blir kornene grove, idet de organiske stoffer og balansen av antall kimkorn forstyrres, siden det synes som om fine korn ikke genereres i det hele tatt, og selv om fine korn genereres, oppløses de snart, og følgelig ser man at virkningen som kim reduseres, og utfellingshastigheten blir følgelig lavere, selv om utfellingshastigheten ikke blir vesentlig forandret når det dreier seg om uorganiske stoffer.

Ekseragel_5_

40 m (50°C) recyklert natriumaluminatoppløsning

som inneholdt 3,2 g/liter Na^O^, 0,38 g/liter V, 0,19

g/liter P, 150 g/liter Na20 og 77 g/liter A120^ ble plassert i utfellingstanken 2 ifølge figur 1, og natriumoksalatkrystallkim og kimkrystaller av uorganisk stoff som benyttet i eksempel 4 ble tilsatt til denne i en mengde på 5 g/liter og 3,6

g/liter (tørr basis) gjennom ledningen 3 og omrørt i 3 timer for å få i stand utfelling.

Etter utfellingen ble oppslemmingen ført til

filteret 5 gjennom ledningen 4, hvor krystallene av organisk stoff og uorganisk stoff ble skilt fra natriumaluminatopp-

løsningen, og krystallene av urenheter etter utskillingen ble ført til deleren 7 gjennom ledningen 6, hvor krystaller i en mengde som tilsvarer mengden organisk stoff og uorganisk stoff som nettopp er utfelt på kimkrystallene ble delt ut, og ført bort gjennom ledningen 8, mens den gjenværende del av krystallene ble ført til oppløsningstanken 10 gjennom ledningen 9•

Porhåndsbestemmelsen av mengden som skulle deles

ut gjennom deleren 7 ble gjort ut fra resultatene i eksempel 4, dvs. det forhold at 11,2 g/liter krystaller ble utfelt ved tilsats av 8,6 g/liter total mengde kim, og ble således innstilt slik at 23 vekt-% av krystallene ble ført gjennom ledningen 6 til ledningen 8 [11,2 - 8,6/11,2 = 0,233, og de gjenværende 77 vekt-% til ledningen 9 ved deling.

Varmt vann ble ført gjennom ledningen 11 til oppløsningstanken 10 i en hastighet på 0,2 m-- 2V.time i en mengde for å oppløse mengden som tilsvarer 20 vekt-% av mengden krystaller som nettopp var utfelt på kimkrystallene i utfellingstanken 2 fra krystaller plassert i oppløsnings-

tanken 10, og blandet og omrørt ved 50°C, hvoretter den resulterende oppslemming kontinuerlig ble ført til utfell-

ingstanken 2 sammen med oppløsningen og brukt recyklisk som kim.

Den recyklerte natriumaluminatoppløsning fra

Bayer-prosessen ble kontinuerlig tilført gjennom ledningen

1 i en hastighet på 10 m^/time under de ovennevnte betingelser, og operasjonen ble fortsatt i 10 dager.

Konsentrasjonen av Na2C201(, V og P (g/liter) i

den recyklerte natriumaluminatoppløsning som ble ført gjennom ledningen 1, konsentrasjonen av Na-jC^O^, V og P (g/liter) i filtratet som ble ført bort fra filteret 5, konsentrasjonen av fast stoff i utfellingstanken og den gjennomsnittelige kornstørrelse på krystallene av organisk stoff ble målt ved intervaller på 2 dager under operasjonen. Resultatene er vist i tabell 5.

For sammenligningens skyld ble en kontinuerlig operasjon også utført med en fremgangsmåte for vasking og fjerning av hele mengden organisk stoff som nettopp er utfelt på kimkrystallene ved hjelp av vann fra natriumoksalatkimkrystallene. Dvs. 40 m^ recyklert natriumaluminatopp-løsning som inneholdt 3,2 g/liter Na2C20^, 0,38 g/liter V, 0,19 g/liter P, 150 g/liter Na20 og 77 g/liter Al^ ble tilført utfellingstanken 14 gjennom ledningen 13 ifølge figur 2, og natriumoksalatkrystallene og krystallene av uorganisk stoff som ble benyttet i eksempel 4 ble tilsatt i mengder på 5 g/liter og 3,6 g/liter (tørr basis) gjennom ledningen 22 og omrørt i 3 timer for å få utfelling.

Etter utfellingen ble den resulterende oppslemming ført til filteret 16 gjennom ledningen 15, hvor krystallene av organisk stoff og uorganisk stoff ble fraskilt fra natriumaluminatoppløsningen, og krystaller som skrev seg fra utskillingen ble ført til oppløsningstanken 18 gjennom ledningen 17, mens varmt vann ble tilført oppløsningstanken gjennom ledningen 19 i en hastighet på 0,7 m^/time i en mengde som er tilstrekkelig for å oppløse krystallene som tilsvarer mengden organisk stoff som nylig er utfelt på kimkrystallene (mengden vann som oppløser 1,6 g/liter av disse). Blandingen ble,omrørt ved 50°C i ca. 30 minutter, hvorunder en vesentlig mengde organisk stoff som nylig var utfelt på kimkrystallene i utfellingstanken 14 ble oppløst.

Oppslemmingen som var resultatet av oppløsnings-behandlingen, ble ført til faststoff-væskeseparatoren 21 gjennom ledningen 20, hvor kimkrystallene ble fraskilt fra et filtrat. Kimkrystallene ble tilsatt utfellingstanken lk gjennom ledningen 22, og recyklisk benyttet som kim.

10 m /time recyklert natriumaluminatoppløsning

fra Bayer-prosessen ble kontinuerlig tilført gjennom ledningen 13 under de ovennevnte betingelser, og den kontinuerlige operasjonen ble utført samtidig som man målte de størrelser som er nevnt ovenfor. Resultatene er vist i tabell 5 som sammenlignende eksempel (V).

Som det vil fremgå av tabell 5, kan den foreliggende oppfinnelse tilveiebringe en meget fremtredende fremgangsmåte for samtidig og kontinuerlig fjerning av organisk stoff og uorganisk stoff med høy filtreringshastighet uten å senke funksjonen som kim med hensyn til de organiske stoffer og de uorganiske stoffer samtidig som man opprettholder konsentrasjonen av NagC^Ojj, V og P i filtratet konstant. I fremgangsmåten for vasking og fjerning av hele mengden organisk stoff som nettopp er utfelt på kimkrystallene med vann som vist i sammenlignende eksempel (V), vil på den annen side senkning av funksjonen som kim med hensyn til organisk stoff ikke finne sted i det hele tatt og holdes konstant som fremgår fra forandringen i konsentrasjonen av Na2C201), V og P i filtratet, men funksjonen som kim m.h.t. uorganisk stoff reduseres gradvis, og man finner ingen utfelling etter den 4. dag. Når de samme krystaller av uorganisk stoff som benyttes ved begynnelsen av operasjonen tilsettes i en mengde på 3,6 g/liter på den 6. dag, føres konsentrasjonen av V og P i filtratet tilbake til de størrelser man hadde ved begynnelsen av operasjonen,

og gjenvinning av utfellingshastigheten kan observeres.

Tilsvarende fenomener opptrer imidlertid igjen

i den etterfølgende operasjon. Som et resultat av analysen av kimkrystallene, er det funnet at det ikke er noen krystaller av uorganisk stoff på den 4. og 10. dag, men bare krystaller av organisk stoff. Dette skyldes forskjellen i oppløselighet i vaskevannet mellom de organiske stoffer og de uorganiske stoffer, og oppløseligheten av krystaller av uorganisk stoffer er ca. to ganger oppløseligheten av krystaller av organiske stoffer under betin<g>e<l>sene som man

finner i sammenlignende eksempel (V), og følgelig vil krystallene av uorganisk stoff i altfor stor grad vaskes bort. Dvs. at det ikke er noen krystaller av uorganisk stoff i det hele tatt i kimen. Dette er årsaken til et slikt fenomen.

I den fremgangsmåten hvor man vasker og fjerner hele mengden organisk stoff som nettopp er utfelt på kimkrystallene ved hjelp av vann, får man en for stor oppløsning, hvis det er en forskjell i innholdet av organisk stoff og uorganisk stoff i utfellingene og vaskeoppløsningen, og det er nødvendig å tilføre friske kimkrystaller utenfra systemet, mens man etter den foreliggende fremgangsmåte opprettholder funksjonen som kim med hensyn til organisk og uorganisk stoff uavhengig av sammensetningen, og det er ikke nødvendig med noen komplisert teknikk for anvendelse i industriell målestokk. Foreliggende fremgangsmåte er derfor meget effektiv i dette henseende.

Eksemrjel_ 6

Operasjonen ble utført på samme måte som i eksempel 4, bortsett fra at 25 ml fortynnet natriumaluminatoppløsning som inneholdt 0,3 g/liter Na-jC^O^, 15 g/liter Na20 og 10,3 g/liter A120^ tilveiebrakt fra Bayer-prosessen ble benyttet i stedet for varmt vann for å oppløse en

del av kimkrystallene. Mengden organisk stoff som ble opp-løst fra krystallene av den fortynnede natriumaluminatopp-løsning var slik at den tilsvarer 20 vekt-% av den mengde som nettopp er utfelt på kimkrystallene. Man fikk nesten de samme resultatene som i eksempel 4 som vist i tabell 6 sammen med utfellingshastigheten og filtreringshastigheten.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for fjerning av urenheter fra en natriumaluminatoppløsning ved fremstilling av aluminiumoksyd fra bauxitt ifølge Bayer-prosessen eller forbedrede prosesser av denne, innbefattende et rensetrinn som omfatter tilsetning av natriumoksalatkrystaller eller både natriumoksalatkrystaller og minst ett natriumsalt av elementer valgt fra vanadium og fosfor, eller dobbeltsalter inneholdende nevnte natriumsalter av elementer valgt fra vanadium og •fosfor som kim til en natriumaluminatoppløsning under den tidsperiode som strekker seg fra etter utfellingstrinnet av aluminiumhydroksyd til før oppslutningstrinnet, for derved å utfelle krystaller av organiske stoffer eller både krystaller av organiske stoffer og krystaller av uorganiske natriumsalter av vanadium og fosfor som urenheter fra natriumaluminat-oppløsningen, utskilling av krystallene fra natriumaluminat-oppløsningen og resirkulering av en del av disse som kim til rensetrinnet, karakterisert ved(A) oppløsning av 10-50 vekt-% av mengden av de organiske stoffer som nylig er utfelt i rensetrinnet fra de utskilte krystallene i et vandig medium, og deretter resirkulering av en forutbestemt mengde av krystallene som resulterer fra oppløsningen sammen med den resulterende oppløsning som kim til rensetrinnet, eller (B) fjerning av en del av eller hele mengden som tilsvarer mengden av krystallene nylig utfelt i rensetrinnet , som et fast stoff fra de utskilte krystallene; deretter opp-løsning av 10-50 vekt-% av mengden av de organiske stoffer som nylig er utfelt i de gjenværende utskilte krystaller fra de gjenværende krystaller i et vandig medium; og deretter resirkulering av en forutbestemt mengde av krystallene som resulterer fra oppløsningen sammen med den resulterende oppløsning som kim til rensetrinnet, eller (C) blanding av de utskilte krystallene med et vandig medium i en mengde som kan oppløse 10-50 vekt-% av mengden av de organiske stoffene som nylig er utfelt i rensetrinnet, for oppnåelse av en oppslemming, og resirkulering av en forutbestemt mengde av oppslemmingen som kim.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at rensetrinnet utføres ved en temperatur i området 0-75°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at mengden av natriumoksalat-kimkrystaller tilsatt til rensetrinnet er 30-3000 vekt-% på basis av mengden av natriumoksalat oppløst i natriumaluminatoppløsningen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at mengden av uorganisk kim tilsatt til rensetrinnet er 50-50,000 vekt-% på basis av totalmengden av vanadium og fosfor oppløst i natriumaluminatoppløsningen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at natriumaluminatoppløsningen etter til-setningen av kimkrystallene omrøres i fra 30 minutter til 10 timer.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at oppløsningsbehandlingen av utskilte krystaller fra natriumaluminatoppløsningen utføres ved en temperatur på høyst 100°C.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det vandige medium utgjøres av vann.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som vandig medium anvendes en fortynnet natriumaluminatoppløsning som er umettet med'hensyn til natriumoksalat og resulterende fra Bayer-prosessen.