PL46292B1 - - Google Patents

Description

Traktowanie surowców zawierajacych tlenek glinu kwasami mineralnymi prowadzi jak wiadomo do soli glinowej bogatej w zelazo, której odzelazianie jest bardzo klopotliwe i cza¬ sochlonne.Tak na przyklad znane jest wydzielanie ze¬ laza z roztworów soli glinowych zawierajacych zelazo przez stracanie w postaci blekitu berlin¬ skiego za pomoca zelazo-lub zelazicyjanku. W technice ten sposób odzelaziania nie jest jesz¬ cze przeprowadzany w sposób zadowalajacy, poniewaz tak otrzymane osady z powodu swej droibnoaiarnistosci tylko z trudnoscia dadza sie usuwac z roztworów.Wytracony w ten sposób blekit berlinski ad- sorbuje sie na straconym kwasie krzemowym.Ujemna strona tej metody jest szybkie zatyka- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Walter Singer i dr Ro- landJ Bóhm. nie i zwiazane z tym przedwczesne wyczerpa¬ nie uzytego adsorbenta, przez subtelnie roz¬ drobniony osad zelaza. Z drugiej strony wia¬ domo, ze zelazo, o ile wystepuje w postaci trój- wartosciowaj, moze byc usuwane z roztworów soli glinowych przez dodanie do tych roztwo¬ rów zwiazii ów wytracajacych zelazo, na przy¬ klad dwutlenku manganu, kwasu tytanowego* wielosiarczków lub wodzianów tlenków glinu, zelaza, magnezu, cyny i olowiu, albo przez przesaczenie oczyszczonych roztworów przez warstwe tych substancji. Ogólnie biorac wy¬ mienione metody stracania wymagaja duzych ilosci srodków odzelaziajacyclh w celu osiagnie¬ cia zaslugujacego na uwage odzelazienia. Poza tym odzelazianie przebiega powoli, przy czym powstaja osady, które tylko z trudnoscia da¬ dza sie oddzielac od roztworu. W celu zmniej¬ szenia zawartosci zelaza w roztworach soli gli¬ nowych znane jest dalej dodawanie jonów mie¬ dzi lub manganu z najstepujacym po. tym traifc-towamiem H2S, jak tez hydrolityczna metoda cisnieniowa lub tez dodawanie alkoholi. Rów¬ niez niekorzystne okazalo sie dodawanie do roz¬ tworów soli glinowych tlenku wapnia, wegla¬ nu wapnia, siarczku wapnia, weglanów alka¬ liów, wodorotlenków alkaliów lub siarczków alkaliów jest jak okazuje sie niekorzystne, po¬ niewaz nie prowadzi ono do calkowitego odze^ lazienia. Przeprowadzono juz równiez ad¬ sorpcje zwiazków zelaza na weglu aktywnym i zeolitach, lecz osiagniety efekt odzelazienia nie odpowiada stawianyim wysokim wymaga¬ niom. Znane sa równiez metody ekstrakcji za pomoca (rozpuszczalników organicznych, jak tez wytracanie zelaza z roztworów zawierajacych zelazo za pomoca kwasów organicznych, jak kwas octowy, mrówkowy lub mlekowy. Ujem¬ na strona wszystkich znanych metod jest to, ze albo osiagniety stopien odzelazienia nie od¬ powiada wysokim wymaganiom albo razem z czynnikiem stracajacym dostaja sie do roz¬ tworu soli glinowych niepozadane zwiazki.Optrócz tego znane metody odzelaziania nada¬ ja siie na ogól tylko do roztworów bardzo' roz¬ cienczonych, przez co konieczny staje sie do¬ datkowy naklad energii w celu podgeszczsnia roztworów. Z tego wzgledu zaproponowano na¬ stawiac roztwory soli glinowych na wartosc pH pomiedzy 2,0 i 2,5 i saczyc po przynajmniej 20^godzinnym odstaniu w temperaturze ponizej 120°C. Po wytraceniu amoniakiem otrzymuje sie wodorotlenek glinowy o zawartosci ckolo 0,a5o/0 Fe203.Poza tym znana jest metoda analityczna wy¬ dzielania zelaza i glinu za pomoca wymieniaczy jonowych z zywic syntetycznych. W metodzie tej poddawane rozdzieleniu roztwory anali¬ tyczne zawierajace zelazo i glin daje sie na wymieniacz jonowy z zywicy syntetycznej. Ze¬ lazo i glin zostaja przy tym zaadsorbowane przez materia! wymieniacza, po czym glin wy¬ mywa sie za pomoca rozcienczonego kwasu.Metoda ta nadaje sie wylacznie jako analitycz¬ na metoda rozdzialu i której do odzelaziania soli glinowych w technice praktycznie nie moz¬ na stosowac.Obecnie stwierdzono, ze mozna na skale techniczna w bardzo prosty sposób wydzielic zelazo i jego zwiazki z roztworów soli glino¬ wych, jezeli silnie kwasne roztwory zawiera¬ jace zelazo przesaczy sie przez anionowy wy¬ mieniacz zywiczny, wytracony na podstawie poMalkiioiminy lub polialkilenoiminy. Ponie¬ waz pojemnosc kazdego wymieniacza zywiczne¬ go jest ograniczona, okazuje sie korzystne, przed zastosowaniem sposobu wedlug wynalaz¬ ku, przeprowadzic wstepne odzelazianie we¬ dlug znanych juz metod. W ten sposób z roz¬ tworu soli glinowych bogatego w zelazo, który zawiera okolo 10% Fe2Oz w stosunku coAl203 wytracac mozna zelazo traktujac na przyklad surowce zawierajace tlenek glinu kwasem mi¬ neralnym. Przez wstepne "Odzelazianie zawar¬ tosc zelaza zmniejsza sie do okolo 1% Fe203.Okres pracy filtra napelnionego silnie zasado¬ wym anionowym wymieniaczem zywicznym wskutek tego znacznie sie przedluza, Stopien odzelaziania .mozna jeszcze zwiekszyc przez do¬ danie przed odzelazianiem do roztworu soli gli¬ nowych srodka utleniajacego, na przyklad nad¬ tlenku wodoru.W celu osiagniecia mozliwie ilosciowego efek¬ tu odzelazienia przy odzelazianiu siarczanu gli¬ nu pracuje sie korzystnie z co najmniej 20%-owym kwasem siarkowym, a przy odzela¬ zianiu chlorku glinu z co najmniej 15%-owym kwasem solnym. Regeneracja naladowanego anionowego wymieniacza zywicznego, z czym jest zwiazane wydzielenie zelaza z materialu wymieniacza, odbywa sie w prosty sposób za pomoca wody. Reszte znajdujacego sie jeszcze na filtrze roztworu soli glinowej wypiera sie kwasem samym i zawraca z powrotem do obie¬ gu kolowego. Nastepnie zywiczny wymieniacz jonowy przygotowuje sie do ponownego zalado¬ wania, przesaczajac przez filtr kwas solny, aby z góry umozliwic ilosciowy efekt odzelazienia.Sposób wedlug wynalazku mozna stosowac do odzelaziania stezonych i rozcienczonych roz¬ tworów soli glinowych, szczególnie technicz¬ nych roztworów z procesów rozpuszczania.Resztkowa zawartosc zelaza zalezy od stezenia kwasu i rodzaju roztworu zawierajacego zela¬ zo i lezy w granicach 0,02 i 0,0004% Fe2Os w stosunku do Al203.Przyklad I. Przy lugowaniu surowca za¬ wierajacego tlenek glinu za pomoca 22,5%-owe- go kwasu solnego rozpuszcza sie w tym kwasie solnym okolo 3,5% Al203. Silnie stezony roz- twór soli glinowych w kwasie solnym zawiera okolo 10% Fe203 w stosunku do Al203. Roztwór (ten przy obciazeniu wlasciwym 4 czesci objetos¬ ciowych roztworu na 1 czesc objetosciowa zy¬ wicy, przesyla sie w ciagu godziny przez filtr, którego wypelnienie sklada sie z produktu kon¬ densacji na podstawie poilialkiloiminy. Sredni- - 2 -ca dobranego filtru wynosi 15 cm, a wysokosc warstwy 140 cm. Uziairnienie uzytego wymienia¬ cza zywicznego wymosi 0,1 — 0,3 min. Przez filtr ten przeplywa w ciagu 1,5 godziny okolo 150 1 roztworu soli glinowej zawierajacej ze¬ lazo. Po procesie odzelaziania otrzymuje sie roztwór soli glinowej o zawartosci 0,15 nng Fe203 na 1 litr przesaczu. Odpowiada to okolo 0,0004% Fe203 w stosunku do Al203.Wymagana teraz regeneracja odbywa sie w znany sposób za pomoca wody. Przez jonowy wymieniacz zywiczny przesacza sie w ciagu 30 minut 37,5 litra 22,5%-owego kwasu solnego i w koncu 50 litrów wody w ciagu dalszych 30 mi- nuit. Material filtracyjny po przesaczeniu dal¬ szych 37,5 litrów 22,5%HOWego kwasu solnego jest zdatny do uzycia.Przyklad Ii. Roztwór soli glinowej otrzy¬ many przez lugowanie surowców zawierajacych tlenek glinu 27,4%-owym kwasem solnym, za¬ wiera okolo 1,8% Al203 w postaci chlorku i oko¬ lo 10% Fe203 w stosunku doAl203. Roztwór ten podaje sie odzelazianiu w znany sposób. Otrzy¬ many roztwór soli glinowej zawiera te^az oko^ lo 1% Fe203 w stosunku do Al203. Roztwór ten przy obciazeniu wlasciwym przesacza sie przez filtr tej samej wielkosci, jak opisany w przy¬ kladzie I, który napelniony jest gruboziarni¬ stym wymieniaczem zywicznym na podstawie poflialkilenoiminy. Uziarnienie uzytego wymie¬ niacza zywicznego wynosi 0,3 do 1,5 mm. Przez filtr ten przeplywa w ciagu 6 godzin okolo 900 1 roztworu soli glinowej zawierajacej zelazo. Po zakonczeniu procesu odzelaziania roztwór za¬ wiera jeszcze 3,7 mg Fe203 na 1 litr. Odpowiada to okolo 0,02% Fe203 w stosunku do Al203.Wymagana teraz regeneracja odbywa sie ana¬ logicznie jak w przykladzie I. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odzelaziania roztworów soli glino¬ wych za pomoca wymieniaczy jonowych, znamienny itym, ze silnie kwasne, stezone roztwory soli glinowych zawierajace zelazo, zwlaszcza techniczne roztwory pochodzace z procesów rozpuszczania saczy sie przez wybiórczo dzialajace zywice onionowy- mienne, wyjtworzone na podstawie polialki- loiminy wzglednie polialMlenoiminy, przy czym na materiale wymieniacza zatrzymane zostaja zwiazki zelaza trójwartosciowego.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze regeneracje materialu wymieniacza jonowego prowadzi sie za pomoca wody.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w przypadku stosowania roztworów chlorku glinowego w kwasie solnym stezenie kwasu solnego jest wyzsze od 15%.

4. Sposób wedluz zastrz. 1, znamienny tym, ze w przypadku stosowania roztworów siar¬ czanu glinowego w kwasie siarkowym steze¬ nie kwasu siarkowego wynosi co naj¬ mniej 20%.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, 3 i 4, znamienny ' tym, ze zawierajacy zelazo roztwór soli gli¬ nowej przed odzelazianiem traktuje sie srod¬ kiem utleniajacym.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, 2 i 5, znamienny tym, ze zawierajacy zelazo roztwór soji gli¬ nowych poddaje sie w znany sposób wstep¬ nemu odzelazianiu. " VEB Farbenfabrik Wolfen Zastepca: dr Andrzej Au rzecznik patentowy 2043. ESW „Prasa", Kielce. PL