NO802257L - Fremgangsmaate ved fremstilling av aluminiumoxyd - Google Patents
Fremgangsmaate ved fremstilling av aluminiumoxydInfo
- Publication number
- NO802257L NO802257L NO802257A NO802257A NO802257L NO 802257 L NO802257 L NO 802257L NO 802257 A NO802257 A NO 802257A NO 802257 A NO802257 A NO 802257A NO 802257 L NO802257 L NO 802257L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- aluminum
- aluminum oxide
- alkali
- sodium
- reagent
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 15
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 14
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 12
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 10
- -1 aluminum silicates Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 9
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 8
- CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfate Chemical compound [K+].OS([O-])(=O)=O CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M bisulphate group Chemical group S([O-])(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 2
- FOJJCOHOLNJIHE-UHFFFAOYSA-N aluminum;azane Chemical compound N.[Al+3] FOJJCOHOLNJIHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L thiosulfate(2-) Chemical compound [O-]S([S-])(=O)=O DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Substances [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 6
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Substances [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- GRLPQNLYRHEGIJ-UHFFFAOYSA-J potassium aluminium sulfate Chemical compound [Al+3].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRLPQNLYRHEGIJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 4
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L sodium sulphate Substances [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 4
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 description 3
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 3
- GJPYYNMJTJNYTO-UHFFFAOYSA-J sodium aluminium sulfate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GJPYYNMJTJNYTO-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- BPLYVSYSBPLDOA-GYOJGHLZSA-N n-[(2r,3r)-1,3-dihydroxyoctadecan-2-yl]tetracosanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)CCCCCCCCCCCCCCC BPLYVSYSBPLDOA-GYOJGHLZSA-N 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [K+].[O-][Al]=O KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/20—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from aluminous ores using acids or salts
- C01F7/26—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from aluminous ores using acids or salts with sulfuric acids or sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/20—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from aluminous ores using acids or salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/34—Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
Verdens behov for aluminium øker stadig, mens reservene av bauxitt som er det eneste mineral hvorfra aluminiumoxyd (råmateriale ved fremstilling av aluminium) utvinnes, er be-grensede. De få land i verden som er produsenter av bauxitt, som Ginea, Jamaica, Australia og Britisk Guiana, er kommet til en avtale, på samme måte som OPEC, for regulering og markedsføring av deres produksjon og for å øke deres for-tjeneste med å øke prisene.
Dersom Spania betraktes som ikke har bauxittleier og som fremdeles har en meget begrenset egenproduksjon av aluminiumoxyd, øker importen av aluminiumoxyd og bauxitt stadig med de derav følgende valutaomkostninger og internasjonal avhengighet.
Spanias import av aluminiummineraler,.aluminumoxyd og hydratisert aluminiumoxyd var som følger i hhv. 1970 og 1978:
Alle land som ikke selv produserer bauxitt, har nød-vendigvis det samme problem.
En slik situasjon gjør det nødvendig å søke efter nye metoder for fremstilling av aluminiumoxyd fra mineraler som ikke er bauxitt, dvs. kaoliner og leirer i sin alminnelighet hvorav verdens reserver er uuttømmelige. Dette har vært en virkelig teknologisk utfordring. Metoder for anvendelse av léirer som råmateriale er blitt foreslått, men de har i alminnelighet ikke funnet industriell anvendelse fordi de ikke er økonomisk lønnsomme.
På grunn av den rike forekomst av og den forholdsvis lave pris for kaolin er på den annen side muligheten for nye
anvendelser av kaolin kontinuerlig blitt undersøkt.
Som kjent har Spania et stort antall og varierte kaolinleier fordelt langs en stor del av landet, hovedsakelig i det nordvestre område, dvs. Galicien-Asturien, og i den midtre orientalsone, dvs. Valencia-Teruel-Cuenca. I virkelig-heten er ca. 490 konsesjoner blitt gitt som dekker over 53000 ha, men bare ca. 170 av disse er blitt utnyttet, og det finnes bare noen få behandlingsanlegg, i alt ca. 65 og nesten alle bare i Galicien. Når spansk kaolin er så dårlig utnyttet, skyldes dette at kaolin anvendes som sådant bare i visse industrier (den keramiske industri og papirindustrien etc.).
Ifølge gruveekspertenes oppfatning vil produksjonen
av kaolin i Spania lett kunne øke dersom etterspørselen hadde vært større.
Den foreliggende fremgangsmåte er således av dobbelt verdi fordi den fører til økonomisk fremstilling av aluminiumoxyd fra et nasjonalt råmateriale som er utstrakt forekommende og rimelig.
Av alle de ovennevnte grunner kan det sluttes at det foreligger såvel en nasjonal som internasjonal interesse i prosjekter for fremstilling av aluminiumoxyd fra leirer, og dette er hva den foreliggende oppfinnelse angår.
Den foreliggende fremgangsmåte kan forøvrig anvendes også for andre råmaterialer som ikke er leirer, dvs. aluminiumsilikater i sin alminnelighet.
Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte ved fremstilling av aluminiumoxyd fra leirer og aluminiumsilikateri sin alminnelighet, og fremgangsmåten er særpreget ved at leire eller et hvilket som helst aluminiumsilikat tørromsettes med en reaktant, som sulfater, bisulfater, pyrosulfater, thio-sulfater, sulfitter, fosfater eller fosfitter etc. av alkali-eller ammoniummetaller.
Utgangsproduktene kalsineres i en ovn ved en temperatur mellom 300 og 750°C i løpet av en tid av fra 45 til 120 minutter.
Et dobbeltsalt av aluminium-alkali eller -ammonium er-holdes ved kalsinering, sammen med siliciumdioxyd, uomsatt aiuminiumsilikat og forurensninger som forekommer i mer eller mindre større mengder i avhengighet av utgangsmaterialet.
Dobbeltsaltet av aluminium skilles fra de øvrige kom-ponenter ved at det oppløses i vann eller alkalier, og aluminiumet blir tilbake i form av alkalialuminat. Renheten av det aluminiumoxyd som fås ved denne omsetning, er av-
hengig av det oppløsningsmiddel som anvendes for separeringen, idet aluminiumoxydets renhet er høyere når alkalier anvendes som oppløsningsmidler.
Derefter utfelles aluminiumet som hydroxyd fra oppløs-ningen av dobbeltsaltet av aluminium eller fra alkalialu-minatet ved hjelp av en hvilken som helst kjent metode, og aluminiumoxydet fås i en hvilken som helst av dets krystall-former ved kalsinering av aluminiumhydroxydet i avhengighet av kalsineringstemperaturen.
Som beskrevet ovenfor fås ved den foreliggende fremgangsmåte aluminiumoxyd ved hjelp av tørrmetoden med de åpen-bare fordeler dette innebærer for utstyr og håndtering. Ut-gangsblandingen og reaksjonsproduktet er faste stoffer. Ved denne omsetning er det mulig å fremstille aluminiumoxyd med stor eller liten grad av renhet i avhengighet av den anvendte ekstraksjonsoppløsning som kan være alkalisk eller ganske enkelt vandig. Valget av den ene eller den annen ekstrak-sjonsoppløsning vil være avhengig av den beregnede anvendelse av aluminiumoxydet.
Råmaterialet behøver ikke å behandles før selve omsetningen. Når råmaterialet er kaolin,. er det tilstrekkelig
ved vasking å fjerne det overskudd av sand som alltid ad-
følger disse leirer. Heller ikke nedmaling er nødvendig fordi det ikke er nødvendig med en spesiell partikkelstørrelse.
Reagenset som også er fast, blandes mekanisk med utgangsmaterialet uten forhåndsnedmaling og uten at det er nødvendig med en spesiell kornstørrelse.
Omsetningen forløper praktisk talt støkiometrisk slik
at det er unødvendig å anvende et overskudd av reagens.
Reaksjonstemperaturen er forholdsvis lav og reaksjons-tiden kort.
Oppløseliggjørelsen av aluminiumoxydet som er blitt ekstrahert ved omsetningen, utføres ved værelsetemperatur og normalt trykk, og de nødvendige anlegg er derfor ikke på noen måte kompliserte..
Utfellingen av det oppløste aluminiumoxyd kan utføres
på forskjellige måter som alle er enkle og hvor forholdsvis små, rimelige og gjenvinnbare mengder av reagens anvendes for praktiske formål.
Utbyttet ved omsetningen er 70-80%, beregnet som aluminiumoxyd dannet i forhold til aluminiumoxyd som inne-holdes i leiren.
Endelig er de uoppløselige rester ved tørrmetodeom-setningen og som utgjøres av siliciumdioxyd og en liten mengde leire og i enkelte tilfeller også av kalsiumcarbonat, full-stendig utnyttbare ved fremstilling av sement. Også dette bidrar til at fremstillingen av aluminiumoxyd blir rimeligere.
Den gunstigste omsetning ifølge oppfinnelsen er nedenfor beskrevet som et eksempel. Denne omsetning er fremstilling av aluminiumoxyd fra kaolin ved omsetning med natrium-eller kaliumbisulfat.
Eksempel
Kaolin som på forhånd er blitt vasket, blandes mekanisk og i tørr tilstand med natrium- eller kaliumsulfat slik at det fås en fast og homogen blanding. Denne blanding kalsineres i en ovn ved en temperatur av 300-750°C i løpet av 45-120 minutter. Kalsineringen av den faste blanding gir følgende reaksjon:
Dette innebærer at to nye forbindelser fremstilles, dvs. siliciumdioxyd og natriumaluminiumsulfat (eller kaliumalu-miniumsulfat).
Natriumaluminiumsulfatet (eller kaliumaluminiumsulfatet) er oppløselig både i vann og i surt eller basisk miljø (både kaldt eller varmt), slik at det greier seg å oppløse reaksjonsproduktet i et hvilket som helst av disse oppløsnings-midler for ved hjelp av filtrering å separere i form av en uoppløselig rest praktisk talt alt siliciumdioxyd som dannes ved omsetningen, og kaolinresten som blir tilbake uten å ha reagert, hvorved hele aluminiuminnholdet oppløses sammen med små prosuentuelle mengder av forurensninger, nærmere bestemt silicium, jern og titan.
Derefter utfelles aluminiuminnholdet i en hvilket som helst av de ovennevnte oppløsninger i form av hydratisert aluminiumoxyd.
Det hydratiserte aluminiumoxyds renhet vil variere avhengig av det anvendte oppløsningsmiddel.
Nedenfor er oppløseliggjørelsen og utfellingen av aluminiumet under anvendelse av to forskjellige oppløsningsmid-
ler, dvs. et vandig medium og et basisk medium, detaljert beskrevet .
Oppløseliggjørelse i vandig medium
Som nevnt ovenfor fås ved å behandle det reagerte fast-stoff (som er en blanding av siliciumdioxyd, natriumaluminiumsulfat eller'kaliumaluminiumsulfat) og den kaolinrest som ikke har reagert, med vann en oppløsning av aluminium,
hvori også sulfat-, natrium- eller kaliumioner og forurensninger som utgjøres av siliciumdioxyd, jern og titan foreligger. Dersom det til denne vandige oppløsning tilsettes den mengde av et alka li(natrium-, kalium- eller ammonium-hydroxyd eller -carbonat) som er nødvendig, utfelles aluminiumet som hydroxyd.
Som kjent omdannes aluminiumhydroxyd ved kalsinering
til aluminiumoxyd i en av dets krystallinske former i avhengighet av den anvendte kalsineringstemperatur. Dersom denne temperatur er ca. 1200°C, fås a-aluminiumoxyd.
Det hydratiserte aluminiumoxyd som er blitt utfelt
som beskrevet ovenfor, skilles fra oppløsningen ved filtrering. Det vaskes og kalsineres ved 1200°C for fremstilling av a-aluminiumoxyd. Dette aluminiumoxyd er tilstrekkelig rent. Det inneholder praktisk talt intet silicium (Si«CO,05%), Ti</0,1% og Fe 1-2% idet prosentene er beregnet som oxyder av elementene). Dette aluminiumoxyd finner en rekke anvendelser uten at det er nødvendig med noen sluttbehandling.
Som et eksempel er sammensetningene for to kaolintyper
og to aluminiumoxydkvaliteter ekstrahert fra disse gjengitt
nedenfor.
Moderlutenes sammensetning er logisk nok forskjellige dersom utfellingen av aluminiumhydroxydet utføres med alkali eller med carbonat.
Første tilfelle
Dersom utfellingen utføres med alkali, vil moderlutene efter at aluminiumhydroxydet er blitt filtrert av, være rene oppløsninger av natriumsulfat, kaliumsulfat eller blandinger av ammonium- og kaliumsulfater i avhengighet av det alkali som anvendes for utfellingen. Når disse oppløsninger inn-dampes, fås krystaller av de nevnte sulfater som kan anvendes for fremstilling av nye reagensmengder (natrium- eller kaliumbisulfat) eller som gjødningsstoffer.
Annet tilfelle
Dersom utfellingen av aluminiumhydroxydet utføres med natrium- eller kaliumcarbonat, vil foruten natrium- og sulfationer eller kalium- og sulfationer også carbonationer være tilstede i moderlutene. I dette tilfelle kan svovelsyre tilsettes til disse før de konsentreres, hvorved det tilsvarende carbondioxyd vil avgis og natriumbisulfatet eller kaliumbisulfatet direkte utkrystalliseres. Likeledes vil hele reagens-mengden som er blitt forbrukt ved den opprinnelige reaksjon ved ekstraksjon av aluminiumoxyd fra kaolin ved hjelp av tørr-metoden, praktisk talt bli gjenvunnet.
Oppløseliggjørelse i alkalisk medium
Dersom natriumaluminiumsulfatet eller kaliumaluminiumsulfatet, AlNa3(S04)3eller A1K3(S04)3, som utgjør produktet ved tørromsetningen, oppløses i natrium- eller kaliumhydroxyd slik at hele aluminiuminnholdet blir tilbake i oppløsningen som natrium- eller kaliumaluminat, vil den samlede mengde jern og titan utskilles sammen med det uoppløselige siliciumdioxyd.
Istedenfor natrium- og kaliumhydroxyd kan de respektive carbonater anvendes sammen med kalk. Når kalk tilsettes til en alkalisk carbonatoppløsning, finner den følgende reaksjon sted:
hvorved den hydroxydmengde som er nødvendig for dannelsen av aluminatet frigjøres, slik at den uoppløselige rest som blir tilbake når aluminatoppløsningen fraskilles, vil ut-
gjøres av kalsiumcarbonat foruten av siliciumdioxydet og jern- og titanhydroxydet.
Når aluminiumhydroxydet utfelles i overensstemmelse
med de tre mulige forskjellige utførelsesformer, fås et meget rent aluminiumhydroxyd som efter at det er blitt kal-sinert og omvandlet til a-aluminiumoxyd, er egnet for anvendelse ved fremstilling av aluminium ved elektrolyse.
Iste variant.
Surgjøring av aluminatoppløsningen med svovelsyre:
2nen variant.
Fortynning av aluminatoppløsningen med vann, hvorved den følgende hydrolysereaksjon finner sted:
3dje variant.
Carbonatisering av oppløsningen med carbondioxyd, i overensstemmelse med den følgende reaksjon:
I alle tilfeller må utfellingshastigheten reguleres for å oppnå partikler med stor størrelse.
Bunnfallet av aluminiumhydroxyd (mer korrekt hydratisert aluminiumoxyd) fraskilles ved filtrering, vaskes og kalsineres for å fjerne hydratiseringsvannet: oy for a omvandle aluminiumhydroxydet til den ikke-hygroskopiske form a-aluminiumoxyd .
Sammensetningen for aluminiumoxydkvaliteten erholdt
ved hjelp av denne alkaliske behandling av de reagerte faste
produkter for begge kaolintyper A og B nevnt ovenfor, er som følger:
Dette aluminiumoxyds renhet er av samme grad som renheten for de a-aluminiumoxyder som vanligvis anvendes for fremstilling av aluminium ved elektrolyse. Deres virkelige og tilsynelatende densitet er av samme størrelsesorden som densitetene for de nevnte aluminiumoxydkvaliteter.
De moderluter som fås ved fraskillelsen av det ut-felte hydratiserte aluminiumoxyd ved filtrering, er oppløs-ninger som i avhengighet av den anvendte variant inneholder de følgende ioner:
Iste variant.
Sulfat-, natrium- eller kalium- og hydrogenioner.
Ved påfølgende inndampning av oppløsningen fås natriumbi-sulfat eller kaliumbisulfat som er meget rent og egnet for anvendelse for nye reaksjoner for fremstilling av aluminiumoxyd fra kaolin, eller fra de råmaterialer, leirer eller ikke leirer, som det ble gått ut fra.
2nen variant
Sulfat- og natrium- eller kaliumioner. I dette tilfelle er det før inndampningen nødvendig til moderlutene å tilsette en nærmere bestemt mengde syre for i likhet med det ovenstående tilfelle å oppnå meget rene krystaller av natrium- eller kaliumbisulfat.
3dje variant
Foruten natrium- eller kaliumbisulfatet vil også de
respektive carbonater foreligge. Den påfølgende tilsetning av svovelsyre og den senere inndampning av oppløsningen vil bevirke at carbondioxyd frigjøres og direkte krystallisering av natrium- eller kaliumbisulfat.
Gjenvinningen av bisulfatet er praktisk talt full-stendig, som i de tidligere tilfeller, og det frigjorte carbondioxyd kan anvendes for fornyede carbonatiseringer av aluminatoppløsninger.
Claims (7)
1. Fremgangsmåte ved fremstilling av aluminiumoxyd fra leirer og aluminiumsilikater i sin alminnelighet, karakterisert ved at leire eller et hvilket som helst annet aluminiumsilikat omsettes med en forbindelse, som sulfat, bisulfat, pyrosulfat, thiosulfat, sulfitt,
fosfat eller fosfitt av alkali- eller ammoniummetaller, idet reaksjonen utføres som en tørrmetode i en ovn ved en temperatur av 300-750°C og i løpet av 45-120 minutter, og hvor aluminiumet efter kalsineringen blir tilbake i form av et dobbeltsalt av aluminium-alkali eller aluminium-ammonium som fraskilles ved fortynning og til slutt utfelles i form av aluminiumhydroxyd som ved kalsinering omvandles til krystallisert aluminiumoxyd.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, k a r a k karakterisert ved at det som utgangsleire anvendes kaolin.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som reagens anvendes natrium- eller kaliumbisulfat.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at produktet som fås ved kalsinering av aluminiumsilikatet sammen med reagenset, oppløses i vann for fraskillelse av dobbeltsaltet av aluminium-alkali eller -ammonium.
5. Fremgangmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at produktet som fås ved kalsineringen av aluminiumsilikatet med reagenset, oppløses i alkali for fraskillelse av aluminiuminnholdet i form av oppløst alkalisk aluminat.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at de anvendte reagenser gjenvinnes praktisk talt kvantitativt.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at de uoppløselige rester efter tørromsetningen, utgjøres av siliciumdioxyd sammen med en del leire, og i visse tilfeller kalsiumcarbonat, som kan anvendes for fremstilling av sementer.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES482881A ES482881A1 (es) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Metodo de obtencion de alumina a partir de arcillas y sili- catos aluminicos en general |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO802257L true NO802257L (no) | 1981-01-28 |
Family
ID=8478726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO802257A NO802257L (no) | 1979-07-27 | 1980-07-25 | Fremgangsmaate ved fremstilling av aluminiumoxyd |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4342729A (no) |
EP (1) | EP0024131B1 (no) |
AR (1) | AR223887A1 (no) |
AT (1) | ATE6764T1 (no) |
CA (1) | CA1162029A (no) |
DE (1) | DE3067132D1 (no) |
DK (1) | DK323180A (no) |
ES (1) | ES482881A1 (no) |
IN (1) | IN154402B (no) |
NO (1) | NO802257L (no) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3249234T1 (de) * | 1981-12-04 | 1984-02-09 | Nord Kaolin Co., 45459 Dayton, Ohio | Verminderung der Schlickerviskosität von kaolinitischen Tonen |
US4477422A (en) * | 1981-12-04 | 1984-10-16 | Ginn Michael W | Reducing slurry viscosity of kaolinitic clays |
ES8406985A1 (es) * | 1983-05-13 | 1984-09-01 | Consejo Superior Investigacion | Procedimiento continuo de obtencion de compuestos de aluminio a partir de silicatos aluminicos y otros minerales de alu-minio. |
US4491514A (en) * | 1984-04-16 | 1985-01-01 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for beneficiating oil-shale |
US4490238A (en) * | 1984-04-16 | 1984-12-25 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for beneficiating oil-shale |
US4576707A (en) * | 1984-04-16 | 1986-03-18 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for beneficiating coal |
US4491513A (en) * | 1984-04-16 | 1985-01-01 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for beneficiating oil-shale |
US4695436A (en) * | 1985-01-16 | 1987-09-22 | Toth Aluminum Corporation | Process for manufacturing high purity metal chlorides |
AUPO264096A0 (en) * | 1996-09-30 | 1996-10-24 | Mclaughlin Geosurveys Pty Ltd. | Value improvement of clays |
CN1054108C (zh) * | 1997-02-25 | 2000-07-05 | 中国科学院化工冶金研究所 | 从低品位含铝矿石中提取氧化铝的方法 |
CN1102126C (zh) * | 1998-08-07 | 2003-02-26 | 张其春 | 用粘土矿物制备白炭黑的煅烧转化反应工艺 |
CN100572279C (zh) * | 2007-07-12 | 2009-12-23 | 中国铝业股份有限公司 | 一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法 |
CN102515221A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-06-27 | 吉林大学 | 从粉煤灰或煤矸石中提取氧化铝和非晶态二氧化硅的方法 |
CN104556168B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-04-05 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种将粉煤灰中氧化铝活化溶出的方法 |
CN110357116A (zh) * | 2018-03-26 | 2019-10-22 | 骆曦明 | 一种钾钠长石除去钾、钠的方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US914187A (en) * | 1906-08-07 | 1909-03-02 | Erik Ludvig Rinman | Process of manufacturing aluminum compounds. |
US957848A (en) * | 1909-05-29 | 1910-05-10 | Philip A Emanuel | Process of making sodium aluminate. |
US1160431A (en) * | 1912-08-27 | 1915-11-16 | United Aluminum Ingot Company | Process for producing aluminum from clay, kaolin, and other aluminum silicates. |
GB139005A (en) * | 1919-02-26 | 1920-02-26 | Kennedy Joseph Previte Orton | An improvement in the manufacture of alumina |
US1752599A (en) * | 1925-06-27 | 1930-04-01 | Kjellgren Bengt Ragnar Fritiof | Method of treating aluminous materials for the production of aluminum sulphate and alumina therefrom |
US1675157A (en) * | 1926-03-17 | 1928-06-26 | Brown Charles Mccombie | Process for the production of alumina |
US1681921A (en) * | 1927-01-26 | 1928-08-28 | William G Bjorkstedt | Method of treating aluminum-containing minerals |
US2160148A (en) * | 1935-04-12 | 1939-05-30 | Hunyady Istvan | Treatment of aluminum ores |
US2250186A (en) * | 1938-02-02 | 1941-07-22 | Ig Farbenindustrie Ag | Manufacture of cement, alkali metal aluminate, and sulphur dioxide |
US2375977A (en) * | 1939-12-01 | 1945-05-15 | English Clays Lovering Pochin | Preparation of alumina from clay |
US2388983A (en) * | 1944-06-03 | 1945-11-13 | Georgia Kaolin Co | Procedure of extracting aluminum hydrate from clay |
BE567784A (no) * | 1957-05-21 | |||
US3594122A (en) * | 1969-07-28 | 1971-07-20 | Ethyl C Fornes | Process for extraction of alumina from alumina-containing ore |
US3839536A (en) * | 1971-07-21 | 1974-10-01 | Mitsubishi Chem Ind | Process for preparing pure hydrated alumina |
DD99350A1 (no) * | 1972-02-22 | 1973-08-13 | ||
GB1547420A (en) * | 1975-09-30 | 1979-06-20 | Financial Mining Ind Ship | Process for the benefication of mineral alunite |
-
1979
- 1979-07-27 ES ES482881A patent/ES482881A1/es not_active Expired
-
1980
- 1980-07-17 US US06/169,903 patent/US4342729A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-07-18 IN IN528/DEL/80A patent/IN154402B/en unknown
- 1980-07-24 EP EP80302522A patent/EP0024131B1/en not_active Expired
- 1980-07-24 AT AT80302522T patent/ATE6764T1/de not_active IP Right Cessation
- 1980-07-24 DE DE8080302522T patent/DE3067132D1/de not_active Expired
- 1980-07-25 DK DK323180A patent/DK323180A/da not_active Application Discontinuation
- 1980-07-25 AR AR281927A patent/AR223887A1/es active
- 1980-07-25 NO NO802257A patent/NO802257L/no unknown
- 1980-07-25 CA CA000356984A patent/CA1162029A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IN154402B (no) | 1984-10-27 |
DK323180A (da) | 1981-01-27 |
EP0024131B1 (en) | 1984-03-21 |
DE3067132D1 (en) | 1984-04-26 |
US4342729A (en) | 1982-08-03 |
ES482881A1 (es) | 1980-04-01 |
EP0024131A1 (en) | 1981-02-25 |
ATE6764T1 (de) | 1984-04-15 |
AR223887A1 (es) | 1981-09-30 |
CA1162029A (en) | 1984-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8721999B2 (en) | Process for simultaneous production of potassium sulphate, ammonium sulfate, magnesium hydroxide and/or magnesium oxide from kainite mixed salt and ammonia | |
US4180547A (en) | Process for recovery of chemicals from saline water | |
NO802257L (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av aluminiumoxyd | |
US7090809B2 (en) | Production of aluminum compounds and silica from ores | |
JP2015531826A (ja) | リチウム含有材料の処理 | |
US6143260A (en) | Method for removing magnesium from brine to yield lithium carbonate | |
RU2749598C1 (ru) | Способ переработки слюдяного концентрата | |
JP7422776B2 (ja) | 水酸化リチウムの回収 | |
US4210626A (en) | Manufacture of magnesium carbonate and calcium sulphate from brine mud | |
CN100439248C (zh) | 硫酸钾回收方法 | |
MX2012000137A (es) | Proceso para produccion de nitrato de potasion de calidad comercial de polihalita. | |
CZ20011177A3 (cs) | Způsob čištění síranu amonného | |
US3484195A (en) | Selective recovery of salts from mixed salt solutions | |
US2793099A (en) | Processes for the manufacture of various chemicals from sea water | |
US2758912A (en) | Process for producing a substantially sulfate-free and potassium-free magnesium chloride solution | |
US3653829A (en) | Recovery of sulfur values from brine | |
US2991159A (en) | Method for the production and recovery of sodium aluminum fluorides | |
US3966874A (en) | Extraction of alumina from bauxite ores | |
US1918735A (en) | Treatment of aluminous materials | |
US3172830A (en) | Koh ore | |
US4016238A (en) | Process for the obtention of alumina and phosphate values by the alkaline decomposition of silica-containing aluminum phosphate ores | |
US847856A (en) | Process of treating silicious ores containing lithia. | |
CN113461034B (zh) | 一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法 | |
CN102530995B (zh) | 一种冻硝后母液生产七水硫酸镁的工艺 | |
US2859100A (en) | Process of extracting alumina from raw calcium aluminates |