PL53975B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.IX.1967 28,VII.1965 (P 110 246) 53975 KI. 12 m, 7/74 h mf MKP C 01 f UKD 661.862.532 + + 661.662.82 Wspóltwórcy wynalazku: Stanislaw Bretsznajder, Krzysztof Uzieblo, Ja¬ nusz Porowski, Andrzej Kocot, Jan1 Lis, Zbig¬ niew Rojowski, Tadeusz Lukasiewicz Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Ogólnej, Warszawa (Polska) Sposób otrzymywania siarczanu glinowego ze zgarów aluminio¬ wych, stanowiacych odpady w procesach rafinacji stopów glinowych oraz sporzadzania odlewów z tych stopów Podczas rafinacji stopów glinu, lub sporzadzania odlewów ze stopów glinowych wskutek utleniania, dzialania topników, wilgoci i innych czynników tworza sie zgary zlozone glównie z mieszaniny tlen¬ ków glinu i innych metali oraz krzemionki zmie¬ szanych ze stopem glinowym. Wobec duzej zawar¬ tosci glinu zgary jako surowiec zasadniczo rózny od naturalnych surowców glinonosnych, takich jak boksyty, gliny, lupki, kaolin itp., moglyby byc do¬ brym surowcem do wytwarzania siarczanu glino¬ wego, ale przerabianie tego surowca znanymi me¬ todami natrafia na wiele trudnosci.Dotychczas stosowany sposób polega na ostroz¬ nym rozpuszczaniu zgarów w roztworze kwasu siarkowego. Poczatkowo proces przebiega bardzo burzliwie. Podczas rozpuszczania wywiazuje sie wiele ciepla, a w wyniku reakcji metali z kwasem uwalnia sie wodór, który moze spowodowac na sku¬ tek zapalenia sie niebezpieczenstwo wybuchu.Tylko skladniki metaliczne, zawarte w zgarach rozpuszczaja sie bardzo szybko w kwasie siarko¬ wym, natomiast tlenki, w szczególnosci czesc tlen¬ ku glinowego rozpuszcza sie powoli tak, ze reakcji nie doprowadza sie do konca i przerywa ja, gdy roztwór zawiera jeszcze znaczny nadmiar kwasu, a w zgarach jest jeszcze duzo tlenku glinowego.Dalsze przerabianie otrzymanej zawiesiny jest rów¬ niez klopotliwe: nadmiar kwasu neutralizuje sie, dodajac w nadmiarze 'kalcynowana i mielona gline, zawierajaca tlenek glinowy w formie latwo rozpu- 10 15 25 30 2 szczalnej w kwasie. Po reakcji neutralizacji otrzy¬ muje sie roztwór siarczanu glinowego o duzej za¬ wartosci siarczanów zelaza i innych metali zawar¬ tych w zgarach oraz zawiesine czesci stalych, zlozo¬ na z nierozpuszczonych tlenków,, krzemionki, nad¬ miaru kalcynowanej gliny i innych. Zawiesina ta jest tak gesta, ze trzeba ja rozcienczac przed filtra¬ cja.Odfiltrowywanie czesci stalych jest uciazliwe: fil¬ trowanie i przemywanie zawiesiny przebiega powo¬ li. Przesacz poddaje sie nastepnie odparowaniu, po czym wylewa sie do krystalizatorów, gdzie krzepnie tworzac techniczny produkt — silnie zanieczyszczo¬ ny siarczan glinowy.Wady opisanej metody, jak niebezpieczenstwo wybuchu podczas rozpuszczania, koniecznosc neu¬ tralizacji nadmiaru kwasu, trudnosci filtracji, ko¬ niecznosc odparowania duzej ilosci wody przed kry¬ stalizacja, wreszcie niska jakosc otrzymanego pro¬ duktu ograniczaja mozliwosc stosowania powyz¬ szej metody.Stwierdzono;, ze proces lugowania zgarów alumi¬ niowych mozna znacznie przyspieszyc i poprawar dzic w warunkach zapewniajacych pelne bezpie¬ czenstwo pracy, jesli lugowanie zgarów kwasem siarkowym przeprowadzi sie w obecnosci siarcza¬ nów glinu i zelaza.Sposobem wedlug wynalazku zgary aluminiowe luguje sie co najmniej 25%-owym roztworom wod¬ nym kwasu siarkowego, najkorzystniej okolo 30%- 53975 /3 53975 4 -owym, zawierajacym co najmniej 50 g/l siarczanu glinowego i zelazawego, przy czym proces prowadzi sie z takim nadmiarem kwasu siarkowego, aby po zakonczeniu lugowania zawiesina zawierala co naj¬ mniej 12 % wolnego kwasu siarkowego.Proces lugowania zgarów przebiega w tempera¬ turze wrzeniai roztworu i trwa okolo 1 godziny.Zawiesine filtruje sie a filtrat zawierajacy okolo 6% A1203 i wolny kwag siarkowy po nieznacznym rozcienczeniu kieruje sie do dalszej przeróbki, po¬ legajacej na krystalizacji w znany sposób siarcza¬ nu glinowego, po której;lug pokrystaliczny po uzu¬ pelnieniu go kwasem aiarkowym zawraca sie do rozpuszczania nowej partii zgarów.Sposobem wedlug wynalazku rozpuszczanie zga¬ rów przebiegaj spokojnie bez niebezpieczenstwa wy¬ buchu, gdyz w uzytym do rozpuszczania roztworze, zawarte obok kwasu siarkowego rozpuszczane siar¬ czany glinu, zelaza oraz innych metali, dzialaja bu¬ foruj aco zmniejszajac stezenie jonów wodorowych w roztworze.Kwasny lug stosuje sie w nie praktykowanym dotychczas nadmiarze, dlzieki czemu mozna prze¬ prowadzic prawie calkowicie do roztworu nie tyl¬ ko metaliczny glin, ale równiez tlenek glinowy za¬ warty w zgarach oraz mimo utrzymywania w roz¬ tworze wysokich stezen soli sprzyjajacych skrzep¬ nieciu roztworu w calej masie, uzyskuje sie takie skoagulowanie zawiesiny i taka jej filtrowalnosc, ze czesci nierozpuszczalne zawiesiny mozna oddzie¬ lic od roztworu bez potrzeby uprzedniego rozcien¬ czania jej woda. Fakt ten ma bardzo istotny wplyw na ekonomike procesu, gdyz pozwala na wyelimi¬ nowanie z procesu stosowanej dotychczas kosztow¬ nej operacji zatezania i odparowywania filtratu, stanowiacej nieunikniona konsekwencje konieczne¬ go dotychczas rozcienczania woda zawiesiny przed jej filtracja.Przyklad. 273 g zgarów zawierajacych glin metaliczny i tlenek glinu w ilosci 164 g, w przeli¬ czeniu na A1203 oraz zanieczyszczenia glównie zwiazkami zelaza i w mniejszej ilosci cynku, mie¬ dzi i innych metali, lacznie w ilosci 27g, oraz sub¬ stancji nierozpuszczalnych w ilosci 82 g, poddano dzialaniu roztworu pokrystalicznego w ilosci 2635 g uzupelnionego roztworem 95%-owym kwasu siar¬ kowego w ilosci 503 g.Roztwór pokrystaliczny zmieszany z kwasem za¬ wieral sole glinu 4 zelaza w przeliczeniu na A1203 i Fe203 lacznie okolo 50 g/litr.Proces lugowania zgarów prowadzono w tempe¬ raturze wrzenia roztworu uzyskanej w wyniku wy¬ dzielania sie ciepla reakcji. Po godzinnym lugowa¬ niu i po oddzieleniu pozostalych czesci nierozpusz- czonych otrzymano roztwór, z którego po uzupel¬ nieniu 285 g wody przez ostudzenie wykrystalizo¬ wano siarczan glinu.Krystaliczny produkt oddzielono na wirówce otrzymujac po przemyciu woda 1000 g siarczanu glinowego oraz 2635 g roztworu pokrystalicznego, który po uzupelnieniu kwasem siarkowym zawraca sie do obiegu do lugowania nastepnej porcji zgarów. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania siarczanu glinowego ze zgarów aluminiowych, stanowiacych odpady w pro¬ cesach rafinacji stopów glinowych, oraz sporzadza¬ nia odlewów z tych stopów, przez rozklad surowca glinowego wodnym roztworem kwasu siarkowego stosowanym w nadmiarze w stosunku do glinu, na¬ stepnie odsaczenie roztworu i krystalizacje siarcza¬ nu glinowego, znamienny tym, ze lugowanie pro¬ wadzi sie co najmniej 25%-owym roztworem wod¬ nym kwasu siarkowego, najkorzystniej okolo 30%-. -owym zawierajacym co najmniej 50 g/l siarcza¬ nów glinowego i zelazawego, przy czym stosuje sie taki nadmiar kwasu, by po zakonczeniu lugowania uzyskany roztwór zawieral conajmniej 12% wolne¬ go kwasu siarkowego. 10 15 20 25 30 Kart. D/740-8-67, 260 PL