PL27977B1 - Sposób przetwarzania glinokrzemianów. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy przetwarzania gli¬ nokrzemianów na produkt posredni, który sluzy do przerabiania na zwiazki glinu, np. glinke, siarczan glinu, zwiazki fluorogli- nowe, sztuczny kriolit lub chiolit itd.Znane sa sposoby roztwarzania surow¬ ców zawierajacych glinke i krzemionke przez podgrzewanie ze zwiazkami pota- sowców lub wapniowców. Sposoby te sa bardzo kosztowne, a oprócz tego dalsza przeróbka powstalych produktów posred¬ nich napotyka na trudnosci i wytwarzaja sie pozostalosci, które ekonomicznie dalej przerabiac mozna tylko z trudem albo tez nie mozna ich wcale dalej przerabiac.Wedlug wynalazku przetwarza sie su¬ rowce, zawierajace glinke i krzemionke, przez stapianie ze zwiazkami wapniowców w takim stosunku ilosciowym, aby wap- niowce wiazaly krzemionke calkowicie lub czesciowo, lecz nie wiazaly wcale glinki.Przy takim postepowaniu otrzymuje sie szkliste materialy posrednie, nie daja¬ ce sie wylugowac woda, lecz rozpuszczaja¬ ce sie calkowicie w kwasach mineralnych.Dalsza przeróbke przeprowadza sie np. przez wprowadzanie soli sodu, np. siarcza¬ nu sodu, do roztworu tego materialu po¬ sredniego w kwasie mineralnym.Z roztworu materialu posredniego w kwasie mozna wydzielac materialy towa¬ rzyszace glinowi, np. olów, molibden, wol¬ fram. Mozna tez wydzielac zwiazki glinu, powstajace z reakcji ubocznych, spowodo-wanych obecnoscia potasowców w materia¬ le surowym, np. alun potasowy.Rozpuszczenie materialu posredniego w kwasie mineralnym mozna uzyskac w najprostszy sposób przez nagle oziebienie goracego stopu w kwasie mineralnym.Mozna jednak ochladzac stop powoli lub tez uprzednio nagle ochladzac go w wo¬ dzie.Wedlug wynalazku mieszanine wyj¬ sciowa dobiera sie wiec tak, aby utworzony z niej stop odpowiadal skladowi 1 CaO . x Si02 . y A1203 przy czym x jest tak duze, by nasycenie glinki przez nie nie bylo mozliwe. Wartosc x jest bliska /, celowo — wieksza, np. bliska 2; wartosc y jest zawarta (najko¬ rzystniej) miedzy Vs a 2.Mozna tez stosowac surowce zawiera¬ jace zwiazki fluoru albo do mieszaniny dodawac materialów zawierajacych fluor, np. fluorków wapniowców lub fluorku gli¬ nu.Jezeli ladunek zawiera fluor, to osiaga sie te zalete, ze temperatura topienia zo¬ staje znacznie obnizona, np. o kilkaset stopni.Przy odpowiednim doborze skladu tem¬ perature topienia obnizyc mozna do 1 300°C i nizej.Przy stosowaniu ladunku zawierajace¬ go fluor sklad ladunku dobiera sie tak, aby powstajacy z niego stop odpowiadal skla¬ dowi 1 CaO .x Si02 . y Al203 . z Al (F . OH), Wartosci x i y sa okreslone powyzej, war¬ tosc z jest zawarta miedzy 0 a 2. Zamiast Al (F. OH)o mozna tez brac AIF3.We wzorach powyzszych mozna tlenek wapnia zastapic calkowicie lub czesciowo tlenkiem baru lub innymi tlenkami wap¬ niowców.Jesli sposób wedlug wynalazku prze¬ prowadza sie tak, ze stosuje sie surowiec zawierajacy fluor, np. topaz lub skale plonna towarzyszaca topazowi, wówczas stosowanie tego sposobu jest szczególnie korzystne, poniewaz w tych surowcach, zawierajacych glinke, fluor jest juz obecny w formie zwiazanej (do 18%) i dzieki te¬ mu zmniejsza sie wzglednie staje sie zbed¬ nym dodatek do ladunku specjalnych top« ników zawierajacych fluor; ponadto topaz lub skaly towarzyszace mu wykazuja sto¬ sunkowo duza zawartosc glinki (do 55%).Przy stosowaniu wedlug wynalazku topazu lub skal towarzyszacych mu otrzymuje sie rozpuszczalny w kwasach mineralnych szklisty material posredni, zawierajacy do 40% glinki i do 20% fluoru.Nagle ochladzanie materialu posrednie¬ go mozna uskuteczniac w wodzie albo bez¬ posrednio w kwasach mineralnych, np. w kwasie siarkowym. W tym przypadku o- trzymuje sie od razu (przynajmniej cze¬ sciowo) roztwór materialu posredniego w kwasie mineralnym bez ogrzewania kwasu mineralnego, w którym material posredni ma byc rozpuszczony. W innych przypad¬ kach ogrzewanie jest niezbedne, gdyz przy naglym ochladzaniu w kwasie mineralnym zawarte w stopie cieplo zuzywa sie na od¬ powiednie ogrzanie kwasu mineralnego.Przyklad I. Ladunek sklada sie z 1 000 kg lupków gliniastych (np. z Hirsch- felde) o skladzie mniej wiecej nastepu¬ jacym Al203 . 2Si02 . 2H20 + Si02 oraz z 738 kg topnika (CaF2). Po roztopieniu i naglym ochlodzeniu w wodzie otrzymuje sie 1 600 kg szklistego materialu posred¬ niego, przedstawiajacego zwiazek o skla¬ dzie (w przyblizeniu) 1 CaO.l Si02.OAl203.% Al(F.OH)3, poza tym — mniej wiecej 110 kg pary wod¬ nej.Przyklad II. Ladunek sklada sie z 1000 kg Al2(F . OH) . SiO, (topazu) i 540 kg CaC03 (kamienia wapiennego).Otrzymuje sie mniej wiecej 1 280 kg szkli- - 2 —stego materialu posredniego, zawierajacego mniej wiecej 28,5% Al203 oraz mniej wie¬ cej 23,5% AIF3, a poza tym mniej wiecej 220 kg C02 w postaci gazu. Zamiast ka¬ mienia wapiennego mozna tez stosowac gips lub anhydryt CaS0±, a mianowicie 740 kg anhydrytu na 1 000 kg topazu.Wówczas otrzymuje sie mniej wiecej 1 250 kg takiego samego szklistego mate¬ rialu posredniego i mniej wiecej 420 kg S03t uchodzacego w postaci dymu, który mozna chwytac w wodzie i ponownie stoso¬ wac jako kwas siarkowy do rozpuszczania materialu posredniego.Przyklad III. Ladunek sklada sie z 1 000 kg topazu, 1 720 kg lupków glinia¬ stych, np. z Hirschfelde, 2 200 kg CaS04 (anhydrytu) oraz 420 kg CaF2 (fluorytu), Otrzymuje sie mniej wiecej 3 800 kg szkli¬ stego materialu posredniego, mniej wiecej 1 300 kg S03, chwytanego w postaci dymu w wodzie, i 190 kg pary wodnej.Uzyskany bezpostaciowy material po¬ sredni jest rozpuszczalny w kwasach mi¬ neralnych, np. w kwasie siarkowym, i moz¬ na go dalej przerabiac na glinke i jej zwiazki. Mozna go zwlaszcza stosowac bez¬ posrednio do wyrobu sztucznego kriolitu (3 NaF.AlFJ lub chiolitu (5 NaFJAlFJ, wzglednie mieszaniny tych soli podwój¬ nych, a mianowicie np. przez dodanie do roztworu materialu posredniego w kwasie mineralnym (po usunieciu straconego gip¬ su i krzemionki) soli sodowej, np. siarcza¬ nu sodowego, w takiej ilosci, aby glinka zwiazana z fluorem zostala stracona w postaci jednej z wymienionych soli po¬ dwójnych.Pozostaly roztwór zawiera jeszcze glin, np. w postaci siarczanu glinu, który mozna dalej przerabiac w znany sposób.W celu wzbogacenia roztworu materia¬ lu posredniego w kwasach mineralnych we fluor, mozna dodac jeszcze fluoru w posta¬ ci kwasu fluorowodorowego lub fluorków, np. fluorytu lub fluorku sodu, w takiej ilo¬ sci, aby wszystek znajdujacy sie w roztwo¬ rze glin zostal stracony jako sól podwój¬ na typu kriolitu lub chiolitu, dzieki czemu osiaga sie proste oddzielenie roztworu kwa¬ snego od zelaza i nnych zanieczyszczen.Przyklad IV. W celu otrzymania mate¬ rialu posredniego, w którym stosunek tlen¬ ku wapnia do krzemionki wynosilby 0,75 : 1, roztopiono i ochlodzono nagle ladunek skladajacy sie z 1 000 kg lupku gliniastego (z Hirschfelde) o skladzie (w przyblizeniu) Al203. 2 Si02 . 2 H20 + Si02 oraz 555 kg fluorytu (CaF2). Otrzymano mniej wiecej 1 430 kg szklistego materialu posredniego, przedstawiajacego zespolony zwiazek szkli¬ sty, odpowiadajacy wzorowi 1 CaO. 4/3 Si02.1/9 A/203,2/3 Al(F.OH)3, ponadto mniej wiecej 110 kg pary wodnej.Przyklad V. Stosunek tlenku wapnia do krzemionki dobrano jak 0,5 : 1. W celu wytworzenia materialu posredniego o ta¬ kim stosunku stopiono 1 000 kg lupku gli¬ niastego (glinki z pólnocno-zachodniej Sa¬ ksonii) o mniej wiecej nastepujacym skla¬ dzie Al203 . 2 Si02 . 2 H20 + Si02 wraz z 370 kg topnika (CaF2). Otrzymuje sie mniej wiecej 1250 kg szklistego materialu po¬ sredniego, odpowiadajacego mniej wiecej wzorowi: 1 CaO. 2 Si02 .1/3 Al203. 2/3Al(F.OH)3, ponadto mniej wiecej 110 kg pary wodnej.Przyklad VI. Ladunek sklada sie z 1 000 kg lupku gliniastego (z Hirschfelde) o skladzie mniej wiecej nastepujacym At203 . 2 Si02 . 2 H20 + Si02 oraz 530 kg wapna (CaO). Otrzymuje sie mniej wiecej 1 400 kg szklistego materia¬ lu posredniego, odpowiadajacego mniej wiecej zwiazkowi wedlug wzoru: 1 CaO . 1 Si02 . 1/3 Al2039 ponadto zas mniej wiecej 110 kg pary wod¬ nej. — 3 —Przyklad VII. Ladunek sklada sie z 1 000 kg lupku gliniastego (z pólnocno-za¬ chodniej Saksonii) o takim samym skla¬ dzie, jak w przykladzie IIf i 400 kg wapna (CaO). Po stopieniu i naglym ochlodzeniu w wodzie otrzymuje sie mniej wiecej 1 280 kg szklistego materialu posredniego, odpo¬ wiadajacego mniej wiecej wzorowi: 1 CaO . 4/3 Si02 . 4/9 Al203, a ponadto mniej wiecej 110 kg pary wod¬ nej.Przyklad VIII. Ladunek sklada sie z 1 000 kg lupku gliniastego (z pólnocno-za¬ chodniej Saksonii) o skladzie, jak w przy¬ kladzie II, i 265 kg wapna (CaO). Otrzy¬ muje sie mniej wiecej 1 145 kg szklistego materialu posredniego, odpowiadajacego zasadniczo wzorowi: 1 CaO . 2 Si02 . 2/3 Al2Os, a ponadto mniej wiecej 110 kg pary wod¬ nej. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób przetwarzania glinokrzemia- nów na produkty posrednie, mogace byc przerabiane na glinke, siarczan glinowy, sztuczny kriolit, chiolit lub podobne ma¬ terialy, znamienny tym, ze surowce zawie¬ rajace glinke, kwas krzemowy, zwiazki wapniowców i ewentualnie zwiazki fluoru miesza sie i stapia w celu otrzymania szkli¬ stego materialu posredniego, calkowicie rozpuszczalnego w kwasach mineralnych, który ochladza sie (najkorzystniej) w wo¬ dzie lub w kwasie, przy czym surowce do¬ biera sie w takim wzajemnym stosunku, aby otrzymac stop zasadniczo o skladzie: 1 CaO . x SiOo Al2Oz Al(F.OH)3, w którym x jest bliskie 1 lub wieksze, y najkorzystniej lezy miedzy 1/3 i 2, z zas jest zawarte miedzy 0 i 2, przy czym tle¬ nek wapnia moze byc zastapiony calkowi¬ cie lub czesciowo innymi tlenkami wap¬ niowców.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze do zestawienia mieszaniny sto¬ suje sie surowce zawierajace glinke i fluor, np. topaz lub skaly plonne towarzyszace topazowi. Zwitterstocks- Aktiengesellschaft. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy* Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL