PL26697B1 - Sposób wytwarzania czystego tlenku glinu. - Google Patents

Description

Istnieje wiele sposobów otrzymywania czystego tlenku glinowego1, ale tylko nie¬ które z nich, zazwyczaj skomplikowane i drogie, dlaja moznosc otrzymywania czyste¬ go tlenku glinu z gliny lub kaolinu. Sposób wedlug wynalazku umozliwia przerabia¬ nie nawet zlych gatunków gliny na bardzo czysty tlenek glinu, doskonale nadajacy sie do elektrolitycznegoi otrzymywania glinu metalicznego.Postepowanie wedlug tego sposobu jest nastepujace. Gline, kaolin, bauksyt lub po¬ dobny mineral miele sie tak drobno, by np. na sicie mr 30 (900 oczek na, 1 cm2) po od- sianiu pozostalo nie wiecej, niz 2% substan¬ cji odsiewanej, poi czym zmielony surowiec miesza sie z kwasem siatkowym 01 steze¬ niu 52° Be (biorac maly nadmiar kwasu w stosunku do stechiometrycznie obliczonej ilosci) i ogrzewa do temperatury 200 — 250° C. Po dwugodzinnym ogrzewaniu o- trzymuje sie twarde bryly produktu, który miele sie i rozpuszcza w takiej ilosci wrza¬ cego lugu pokrystalicznegO', otrzymanego w jednej z nastepnych operacji, by otrzymac stezony roztwór siarczanu glinu. Do cieczy* zawierajacej rozpuszczony siarczan glinu, siarczan zelaza i inne zanieczyszczenia o- raz zawiesine, skladajaca sie z krzemion¬ ki, nierozlozonej gliny i t. d., dodaje sie weglanu wapnia (kamienia wapiennego, drobno mielonego) lub tlenku wapnia (wap¬ na palonego) w ilosci 1 — 2 moli na kazde 10 moli kwasu siarkowego uzytego do reak¬ cji. Ciecz ogrzewa sie przez pewien czas mieszajac i utrzymujac temperature okolotÓG^c, DiMamG zwiazków Wapnia ma na1 ce¬ lu obnizenie stezenia jonów wodorowych w roztworze, czyli podWyzszenie pH roztworu.W tych warunkach nastepuj e wytracenie sie znacznej czesci zwiazków zelaza, które przechodza w postac nierozpuszczalna.Nastepnie odsacza sie siarczan glinu, uwolniony od znacznej czesci zanieczysz¬ czajacego go zelaza, przy czym w osadzie pozostaje krzemionka, glina nierozlozoma, gips (z dodanego zwiazku wapnia) i stra¬ cony osad! zawierajacy zelazo, tytan i t. d.Do goracego przesaczu, zawierajacego siarczan glinu, dodaje sde siarczanu amonu w ilosci wystarczajacej db utworzenia; alu¬ nu glinowo - amonowego, po czym studzac wykrystalizowuje sie alun. Jest rzecza zna¬ na, ze alun wykrystalizowany z roztworów kwasnych jest dosc silnie zanieczyszczo¬ ny zelazem, natomiast z roztworów zasado¬ wych otrzymuje sie produkt czysty. Okaza¬ lo sie, ze utrzymanie odczynu zasadowego w celu uzyskania czystego prodtiktu nie jest konieczne; w sposobie niniejszym pro¬ wadzi sie krystalizacje z, roztworów slabo kwasnych. Stwierdzono, ze najlepsze wy¬ niki osiaga sie, gdy pH lugu pokrystalicz- nego wynosi 4,2 — 4,4. Otrzymane krysz¬ taly sa bardzo czyste; w przeliczeniu na tlenki sto&tiinek glinu do zelaza w prodiik- cie przekracza 2 000, Jest rzecza charakte¬ rystyczna, ze krystalizacja w opisanych warunkach opóznia sie i jest rzecza ko¬ nieczna zaszczepianie cieczy przechlodzo- nej igala iloscia krysztalów alunu glinowo - . amonowego.Krysztaly alunu oddziela sie od lugu pokrystalicznego, którego uzywa sie db roz- pai&zttzajnia siarczanu glinu z masy otrzyma¬ nej przez djzialanie kwasem siarkowym na gline, kaolin lub bauksyt.Po wysuszeniu i odwodnieniu w su¬ szami alun glinowo - amonowy rozklada sie w piecach w dwóch okresach: w pierwszym okresie rozklada sie alun na siarczan glinu i siairczan amonu, kitóry zbiera sie w ozie¬ bianych odbieralnikach. Okazalo sie mia¬ nowicie, ze reakcje te mozna prowadzic prawie bez strat z dobra wydajnoscia siar¬ czanu amonu, jezeli stosuje sie atmosfere obojetna, mianlowicie gazy spalinowe o za¬ wartosci 0,4 — 0,8% tlenu i temperature maksymalna 580^, Otrzymany siarczan amonu stosuje sie znów do krystalizacji w sposób wyzej opi¬ sany. Pozostaly siarczan glinowy prazy sie w piecu obrotowym w celu otrzymania tlen¬ ku glinu i trójtlenku siarki, który zostaje zaabsorbowany i daje kwas siarkowy, nie¬ zbedny doi prowadzenia pierwszej reakcji rozkladu gliny. Jest rzecza korzystna, by rozklad siarczanu glinu odbywal sie w at¬ mosferze utleniajacej, przy czym reakcje nalezy prowadzic tak, by mozliwie naj¬ wieksza czesc siarczanu glinu (ponad 95%) rozlozyla sie w temperaturze 700 — 800°C.W oelu ostatecznego uwolnienia produktu od S03 i pozbawienia tlenku jego wlasci¬ wosci higroskopijnych prazy sie produkt w temperaturze 1 200^. Najlepiej w prak¬ tyce cel powyzszy mozna osiagnac w ten sposób, ze prazenie prowadzi sie w piecu obrotowym o dwóch strefach rozszerzonych utrzymujac w strefie rozszerzonej, blizszej wej&cia materialu prazonego, temperature 700 -^ 800p, w strefie zas rozszerzonej przy wyjsciu materialu gotowego — temperatu¬ re powyzej 1 150°.Opisany spoisób pozwala na wytwarza¬ nie bardzo czystego tlenku glinu, doskona¬ le nadajacegoi sie do elektrolitycznego o- trzymywaniai glinu metalicznego, przy czym straty siarczanu amonu i kwasu siarkowe¬ go sa nieznaczne; nalezy tylko uzupelniac ubytek kwasu powstajacy wskutek! stoso¬ wania wapna lub kamienia wapiennego do wytracania zelaza. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania czystego tlen¬ ku jgUitiiii z mineralów zawierajacych gliia. - 2 —znamienny tym, ze na gline, kaolin lub bauksyt dziala sie jak zwykle kwasem siar¬ kowym, otrzymany siarczan glinu rozpusz¬ cza sie w lugu po krystalizacji alunu gli¬ nowo - amonowego, z roztworu wytraca sie zelazo dzialaniem weglanu lub tlenku wapniowego, roztwór: oidsacza sie, po doda¬ niu siarczanu amonu wykrystalizowuje sie alun glinowo - amonowy, z któregol przez prazenie w atmosferze obojetnej otrzymu¬ je sie z powrotem siarczan amonu oraz siarczan glinu, dajacy przy dalszym pra¬ zeniu tlenek glinu i kwas siarkowy, stoso¬ wany do rozkladu dalszych ilosci surowca zawierajacego glin.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do cieczy, otrzymanej po rozpu¬ szczeniu w lugu po krystalizacji alunu gli¬ nowo - amonowego produktu, Uzyskanego dzialaniem kwasu siarkowego na mineral zawierajacy glin, dodaje sie weglanu lub tlenku wapniowego w ilosci 1 — 2 moli zwiazku wapnia na kazde 10 moli kwasu siarkowego zawartego w roztworze w po¬ staci siarczanów.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tym, ze alun glinowo - amonowy wykrystalizowuje sie ze slabo kwasnych roztworów takich, by pH lugu pokrystalicz- nego po oddzieleniu krysztalów miescilo sie w granicach od 4,2 do 4,4.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tym, ze rozklad siarczanu glinowe¬ go na tlenek glinowy prowadzi sie w at¬ mosferze utleniajacej w piecu obrotowym 0 dwóch strefach rozszerzonych, przy czym material prazony przechodzi najpierw przez strefe rozszerzona, w której utrzymuje sie temperature od 700^ do 800°C, a nastepnie przez druga strefe rozszerzona, w której utrzymuje sie temperature powyzej 1 150°C. Stanislaw B r e t s z n a j d e r. t)ruk t.. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL