PL82936B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 02.05.1974 Opis patentowy opublikowano: 30.12.1975 82936 KL 12m,7/74 MKP- C01f 7/74 :ZYTELNIA (Irzedu Patentowego Twórcywynalazku: Jerzy Tomczak, Janusz Porowski, Zenon Szulc, Jan Lis, Norbert Koralewski Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Chemii Przemyslowej, Warszawa Poznanskie Zaklady Nawozów Fosforowych, Lubon k/Poznania (Polska) Sposób otrzymywania bezwodnego siarczanu glinowego z mala iloscia zanieczyszczen zwiazkami zelaza Siarczan glinowy jest produktem o szerokim zastosowaniu. Uzywany jest miedzy innymi w przemysle chemicznym, papierniczym, do oczyszczania wód i scieków, w przemysle garbarskim, tekstylnym, farmaceutycz¬ nym.Duze zapotrzebowanie na ten artykul, róznorodnosc bazy surowcowej i warunków gospodarczych spowodowaly, ze istnieje wiele metod wytwarzania siarczanu glinowego.Charakterystyke stosowanych dotychczas metod produkcyjnych mozna by sprowadzic do nastepujacych dwóch kierunków postepowania: Roztwarzanie w kwasie siarkowym wodorotlenku glinowego stanowiacego prawie produkt finalny kosztownego i skomplikowanego procesu wytwarzania hutniczego tlenku glinowego.Kierunek ten, jakkolwiek szeroko stosowany i gwarantujacy wysoka czystosc produktu, oceniany jest krytycznie i uwazany za nieekonomiczny, gdyz surowiec glinonosny -wodorotlenek glinu obarczony jest bardzo wysokimi kosztami jego wytwarzania. Drugim kierunkiem postepowania jest dzialanie kwasem sifikowym na mniej uszlachetniony surowiec glinonosny celem uzyskania roztworu siarczanu glinowego, który nastepnie poddaje sie procesowi oczyszczania. Proces oczyszczania polega badz na usuwaniu z roztworu róznymi metodami zanieczysz¬ czen celem otrzymania czystego roztworu siarczanu glinowego, ba* na krystalizacji siarczanu glinowego celem oddzielenia go ta droga od wiekszosci zanieczyszczen, pozostajacych w lugu pokrystalicznym.Oczyszczanie polegajace na usuwaniu zanieczyszczen z roztworu siarczanu glinowego nie zapewnia uzyskania w sposób ekonomiczny produktu wysokiej jakosci, zas wydzielenie siarczanu przez krystalizaqe jakkolwiek przy zachowaniu odpowiednich warunków zapewnia mozliwosc uzyskania produktu o zadanym stopniu czystosci, kryje jednak w sobie istotne trudnosci jego realizacji w skali przemyslowej, a to z uwagi na specyfike przebiegu procesu krystalizacji siarczanu glinowego. Siarczan glinowy ma tendencje do tworzenia nadmiernie duzej ilosci zarodków krystalizacji, co przy blaszkowatej strukturze tego krysztalu latwo prowadzi do produktu trudnofiltrowalnego na wirówce, a tym samym trudnego do przemycia w operacji wirowania.W zwiazku z tym studzenie roztworu w procesie krystalizacji siarczanu glinu musi przebiegac bardzo powoli, co wiaze sie z koniecznoscia stosowania specjalnie duzej objetosci urzadzen krystalizacyjnych przy jednoczesnej skomplikowanej ich konstrukcji. Proces krystalizacji siarczanu glinowego wymaga bardzo skrupulatnego prze¬ strzegania ustalonego rezimu operacji, co w*warunkach technicznych nie zawsze jest osiagalne.2 82 936 Znany jest równiez sposób otrzymywania siarczanu glinowego poprzez alun glinowo-amonowy, na przyklad z opisu patentowego brytyjskiego nr 15590 (1906 r), opisu patentowego francuskiego nr 57767 (1923r.) i innych, polegajacy na rozkladzie termicznym alunu do siarczanu glinowego. Sposób ten przewidywal kalcynacje alunu w granicach temperatur 300—500°C, co dyktowane bylo daznoscia do unikniecia strat odpedzanego w procesie kalcynacji jonu amonowego ulegajacego rozkladowi w zakresie wyzszych temperatur i nie naruszenia struktury siarczanu glinu w wyniku jego rozkladu w wyzszych temperaturach (tworzenie sie nierozpuszczalnych zwiazków).Opisany wyzej sposób produkcji siarczanu glinu poprzez alun glinowo-amonowy nie znalazl jednak zastosowania w praktyce przemyslowej, gdyz w tych warunkach nie prowadzil do uzyskania produktu czystego, praktycznie wolnego od jonu amonowego.Nieoczekiwanie okazalo sie, ze mozna otrzymac czysty siarczan glinu praktycznie wolny od jonu amonowego i praktycznie nie zawierajacy substancji nierozpuszczalnych pochodzacych z rozkladu siarczanu glinowego, jezeli proces termicznego rozkladu alunu prowadzi sie w warunkach intensywnej wymiany ciepla w temperaturze 550—700°C.Sposobem wedlug wynalazku alun przed procesem termicznego rozkladu do siarczanu glinu moze byc poddawany wstepnemu czesciowemu lub calkowitemu odwodnieniu.Sposób bedacy przedmiotem wynalazku przy pozorach braku uzasadnienia technologicznego i ekonomicz¬ nego wynikajacych z wprowadzenia do ukladu reakcyjnego jonu amonowego — jonu bardzo niepozadanego w produkcie finalnym oraz wprowadzenia dodatkowej operacji wydluzajacej droge od surowca do produktu finalnego, daje niespodziewanie dobre efekty. Jon amonowy wprowadzony do ukladu reakcyjnego dla polepszenia warunków krystalizacji przy zachowaniu odpowiednich warunków operacji termicznego rozkladu alunu glinowo-amonowego nie przechodzi do produktu finalnego. Krystalizacja alunu glinowo-amonowego przebiega niewspólmiernie latwiej i z wieksza wydajnoscia niz krystalizacja siarczanu glinowego, a urzadzenia do krystalizacji alunu moga byc znacznie mniejsze i tansze niz analogiczne urzadzenia do krystalizacji siarczanu glinowego. Dodatkowe operacje w procesie znajduja swe uzasadnienie i rekompensate w wyzszej jakosci produktu finalnego i prawie dwukrotnie wyzszym stezeniu skladnika czynnego w produkcie. Zawartosc skladnika czynnego w przeliczeniu na Al203 w produkcie uzyskanym sposobem wedlug wynalazku wynosi okolo 29%, podczas gdy produkt dotychczas spotykany na rynku handlowym zawiera zaledwie okolo 17% Al203.Przyklad. Z8kg roztworu wyjsciowego, zawierajacego w swym skladzie: Al203 393,0 g Fe203 92,9 g NH3 727,0 g S03 2140,5 g K20 ^ 20,2 g uzyskanego z rozkladu pierwotnego surowca—rudy glinonosnej roztworem kwasu siarkowego , w wyniku podwójnej krystalizacji, uzyskano 2,8 kg alunu (jlinowo amonowego zawierajacego: Al203 299,0 g Fe203 0,08 g NH3 94,0 g *303 937,0 g K20 15,5 g Alun ten poddano stopieniu przez ogrzewanie czesciowo para ostra, czesciowo przeponowo uzyskujac 3,3 kg roztworu o stezeniu okolo 9% Al203. Roztwór ten z kolei skierowany na wyparke rozpylowa ogrzewana powietrzem o temperaturze na wlocie 450°C odwodniono uzyskujac 1,5 kg alunu glinowo-amonowego wstepnie odwodnionego zawierajacego okolo 19% Al203. W kolejnej operacji alun wstepnie odwodniony jak wyzej przepuszczano przez kalcynator o temperaturze wnetrza 680°C, czas przebywania materialu w kalcynatorze w stre¬ fie temperatury 680°C wynosil okolo 5 minut.W wyniku opisanych operacji uzyskano 1 kg bezwodnego siarczanu glinowego, produktu praktycznie wolnego od jonu NH3 i praktycznie nie zawierajacego w swym skladzie zanieczyszczen zwiazkami zelaza i substancji nierozpuszczalnych. Analiza produktu wykazala: j Al203 29% I Fe203 0,08% I NH3 0,05% substancji nierozpuszczalnych 0,08%.82 936 3 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania bezwodnego siarczanu glinowego z mala iloscia zanieczyszczen zwiazkami zelaza polegajacy na rozkladzie surowca glinonos'nego roztworem kwasu siarkowego przeprowadzeniu zwiazków glinu w alun glinowo-amonowy który wydziela sie z roztworu soli glinowej przez krystalizacje i nastepnie poddaje obróbce termicznej, znamienny tym, ze alun glinowo-amonowy poddaje sie termicznemu rozkladowi w temperaturze 550—700°C.

2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze alun glinowo-amonowy przed termicznym rozkla¬ dem pcJ-.Hj-^ sie czesH^/cmu !ub calkowitemu odwodnieniu. PL PL