UA77179C2 - Method for the removal of non-water soluble substances containing metals transferred in water-soluble form by chemical exposure - Google Patents

Method for the removal of non-water soluble substances containing metals transferred in water-soluble form by chemical exposure Download PDF

Info

Publication number
UA77179C2
UA77179C2 UA20031110439A UA20031110439A UA77179C2 UA 77179 C2 UA77179 C2 UA 77179C2 UA 20031110439 A UA20031110439 A UA 20031110439A UA 20031110439 A UA20031110439 A UA 20031110439A UA 77179 C2 UA77179 C2 UA 77179C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
polyelectrolyte
fact
water
acrylamide
soluble
Prior art date
Application number
UA20031110439A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Stockhausen Chem Fab Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stockhausen Chem Fab Gmbh filed Critical Stockhausen Chem Fab Gmbh
Publication of UA77179C2 publication Critical patent/UA77179C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/06Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
    • C01F7/0646Separation of the insoluble residue, e.g. of red mud
    • C01F7/0653Separation of the insoluble residue, e.g. of red mud characterised by the flocculant added to the slurry
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/46Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates
    • C01F7/47Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates of aluminates, e.g. removal of compounds of Si, Fe, Ga or of organic compounds from Bayer process liquors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/46Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates
    • C01F7/47Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates of aluminates, e.g. removal of compounds of Si, Fe, Ga or of organic compounds from Bayer process liquors
    • C01F7/473Removal of organic compounds, e.g. sodium oxalate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/41Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds using a solution of normally solid organic compounds, e.g. dissolved polymers, sugars, or the like
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S210/00Liquid purification or separation
    • Y10S210/902Materials removed
    • Y10S210/908Organic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

Опис винаходу
Даний винахід стосується способу видалення не розчинних у воді речовин з розчинів, які містять переведені 2 шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, додаванням водорозчинних катіонних поліелектролітів, які містять нейтралізовані або кватернізовані мінеральними кислотами і потім полімеризовані диметиламінопропілакриламіди, і відповідного пристрою для здійснення цього способу.
Деякі метали і їх сполуки добувають із природної сировини шляхом їх переведення у водорозчинну форму.
Так, наприклад, алюміній одержують з оксиду алюмінію, який добувається з бокситу широко розповсюдженим 70 способом Карла-Йозефа Байєра. Відповідно до цього способу подрібнений боксит розкривають за допомогою гарячого водного розчину їдкого натрію й боксит розкривають за допомогою гарячого водного розчину їдкого натрію й алюміній переводять в алюмінат натрію, який при високих температурах залишається розчиненим у розчині, отриманому в процесі розкриття, а при зниженні температури випадає в осад. При розкритті природної сировини для переведення у водорозчинну форму цінних компонентів (металів), які містяться в ньому, у водну фазу переходять не тільки розчинні, але і дисперговані і колоїдні не розчинні у воді домішки, які містяться в сировині. Подібні не розчинні у воді домішки і насамперед не розчинні у воді органічні домішки, такі, наприклад, як гумінові речовини, червоний шлам і оксалати, які присутні в отриманому в процесі розкриття розчині в колоїдному або диспергованому вигляді, створюють проблеми здебільшого при осадженні сполук металів. Такі не розчинні у воді домішки перешкоджають осадженню сполук металів з отриманих у процесі розкриття розчинів і забруднюють осаджений продукт. Крім того, вміст цих не розчинних у воді сполук поступово збільшується в отриманих у процесі розкриття розчинах, які використовуються в подібних процесах повторно.
У патенті 5 4578255 описаний спосіб зниження концентрації не розчинних у воді домішок типу гумінових кислот у розчинах, які одержуються у процесі розкриття за способом Байєра, шляхом часткового осадження цих домішок за допомогою водорозчинних полімерних солей четвертинної амонієвої основи, насамперед за с допомогою гомополімерів, отриманих з мономерів діалілдиметиламонійхлориду. При цьому знизити (3 концентрацію гумінових кислот до технічно прийнятного рівня дозволяють тільки гомополімери полідіалілдиметиламонійхлориду, тоді як ефект від використання інших полімерних солей четвертинної амонієвої основи і гетерогенних співполімерів отриманих, наприклад, з діалілдиметиламонійхлориду й акриламіду, значно нижче. Крім цього процес одержання таких сполук є порівняно складним. Крім того, подібні о полімери не доступні у вигляді твердої речовини. Ще один недолік цих полімерних продуктів полягає в тому, що - їх ефективність усе ще залишається на досить низькому рівні.
В основу даного винаходу була покладена задача розробити спосіб, який не мав би недоліків, властивих (7 відомим з рівня техніки рішенням. ча
Вказана задача вирішується за допомогою способу видалення не розчинних у воді речовин з розчинів, які містять переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, додаванням принаймні одного - водорозчинного катіонного поліелектроліту, який містить у перерахунку на всю його кількість принаймні 5Омол.оо нейтралізованого або кватернізованого принаймні однією мінеральною кислотою і потім полімеризованого діаліламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду. «
Переважно, щоб на частку вказаного нейтралізованих або кватернізованого мінеральною кислотою і потім З 50 полімеризованого діаліламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду, у такому с катіонному поліелектроліті припадало в перерахунку на всю його кількість принаймні 7Омол.9о, найбільш
Із» переважно 9Омол.оо.
Найбільш переважним є катіонний поліелектроліт у вигляді гомополімеру, отриманого з нейтралізованого або кватернізованого мінеральною кислотою і потім полімеризованого діаліламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду. і Переважні далі співполімери акриламіду і нейтралізованого або кватернізованого мінеральною кислотою і -І потім полімеризованого діаліламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду.
Особливо переважні такі співполімери, у яких частка від ділення характеристичної в'язкості співполімеру - на молярне співвідношення між акриламідом і диметиламінопропілакриламідом становить принаймні 200мл/г. -і 20 Переважні для застосування в запропонованому у винаході способі співполімери, які одержують з акриламіду і диметиламінопропілакриламіду, відомі, наприклад, із заявки ЕР 0228637 ВІ за описаним в цій заявці їх с застосуванням для зневоднення шламів, які утворюються при проясненні. При цьому спосіб одержання таких співполімерів з акриламіду (АКА) і диметиламінопропілакриламіду (ДМАПАА) описаний на стор.3З і 10 вказані заявки ЕР 0228637 ВІ, які відповідно до цього включена в даний опис як посилання і є його частиною. 29 Розглянуті в даному описі гомополімери, а також співполімери можна одержувати відомими методами
ГФ) полімеризації.
Нижче як приклад описане одержання співполімерів з АКА і нейтралізованого або кватернізованого о мінеральними кислотами ДМАПАА. Для забезпечення потрібної величини частки від ділення характеристичної в'язкості на молярне співвідношення між АКА і ДМАПАА, що дорівнює принаймні 200мл/г, важливе значення має 60 дистота ДМАПАА. ДМАПАА для можливості одержання на його основі гомополімерів, так само як і співполімерів практично не повинен містити біфункціональних сполук, тобто їх присутність у ДМАПАА припустима лише у винятково малих кількостях. Такі біфункціональні сполуки ініціюють утворення сітчастої структури в полімері й у результаті приводять до утворення не розчинних у воді компонентів, які знижують ефективність продукту при його наступному застосуванні. З цієї причини ступінь зшивання полімеру необхідно підтримувати на настільки бо низькому рівні, щоб він ніяк істотно негативно не впливав на водорозчинність полімерного продукту. Так,
наприклад, слід забезпечити можливість одержання М-алілакриламіду з ДМАПАА в результаті відщеплення від нього диметиламіну. Для одержання співполімерів із вказаними вище значеннями частки від ділення характеристичної в'язкості на молярне співвідношення між АКА і ДМАПАА кількість М-алілакриламіду не повинна перевищувати ЗОочаст./млн. Для співполімеризації ДМАПАА з АКА спочатку утворюють сіль основних мономерів з кислотами, відповідно одержують продукт взаємодії з кватернізуючими агентами, такими, наприклад, як метилхлорид або диметилсульфат. Потім одержують водний розчин катіонізованого таким шляхом мономеру з відповідними відносними кількостями акриламіду і полімеризують шляхом радикальної полімеризації.
Полімеризацію можна ініціювати за допомогою окисно-відновних систем, наприклад за допомогою системи 70 бісульфіт натрію/пероксодисульфат калію, за допомогою ініціаторів, які термічно розкладаються, таких, наприклад, як азобіїзобутиронітрил, або ж за допомогою утворених фотохімічним шляхом радикалів, наприклад з бензоїнізопропілового ефіру. У результаті полімеризації залежно від вмісту вологи в кінцевому продукті одержують високов'язкий розчин, гумоподібний гель або крихку тверду речовину. Зниженням вмісту вологи в такому продукті до 5-1595 і його подрібнюванням можна одержати співполімер у вигляді порошку з розміром /5 частинок від 0,1 до їмм. Диметиламінопропілакриламід (ДМАПАА) можна одержувати, наприклад, відповідно до
ОРЕ 2502247 А або ЕР 0070425 А взаємодією Тмоля акрилової кислоти, відповідно акриламіду з 2молями диметиламінопропіламіну з наступним піролізом.
Ступінь полімеризації придатних для застосування в запропонованому у винаході способі поліелектролітів переважно становить принаймні 9095, більш переважно принаймні 9595, переважно принаймні 9895. Найбільш 2о переважно, щоб вказаний ступінь полімеризації становив 100905.
В'язкість використовуваних відповідно до винаходу поліелектролітів, яка визначається за методом Брукфілда при температурі 2097 з використанням шпинделя ІМ, у яких у перерахунку на всю їх масу на долю власне поліелектроліту припадає 4Омас.уо, а на долю води припадає бОмас.9Уо, становить переважно від 1000 до 14000мПа-с, більш переважно від 4000 до 800О0мПа-с. с
Застосовувані відповідно до винаходу поліелектроліти можна одержувати, транспортувати і використовувати в запропонованому у винаході способі або у вигляді рідини, або у вигляді дисперсії типу "вода у воді", або у о вигляді грануляту. Дисперсії типу "вода у воді" забезпечують швидке розчинення поліелектролітів у водних розчинах без грудкування. Перевага поліелектролітів у вигляді гранулятів полягає в простоті оперування з ними і їх транспортування. Грануляти перед їх додаванням до водних розчинів, які одержують у процесі розкриття, Ге») зо переважно попередньо розбавляти або переводити в дисперговану форму.
Відповідно до одного із переважних варіантів поліелектроліт використовують у запропонованому у винаході - способі в кінцевій концентрації, яка становить в перерахунку на всю кількість отриманого в процесі розкриття «-- розчину від 1 до 500част./млн, більш переважно від 2 до 250част./млн, найбільш переважно від 5 до 5Очаст./млн.
Представлені в даному описі поліелектроліти завдяки їх високій теплостійкості, яку вони здатні зберігати -
Й у каустичних розчинах, переважно використовувати для обробки одержуваних у процесі розкриття розчинів, які р мають підвищену температуру, насамперед температуру в межах від 80 до 11090.
Згідно із ще одним переважним варіантом запропонованим у винаході способом пропонується обробляти водні розчини, які утворюються при розкритті металевих руд у процесі одержання діоксиду титану, найбільш « переважно водних розчинів, які утворюються в процесі одержання діоксиду титану сульфатним методом. При одержанні діоксиду титану таким сульфатним методом шлак, який одержують з ільменіту (ЕеТіОз) його прямим /--д с відновленням вуглецем коксу, обробляють концентрованою сірчаною кислотою при температурі від 100 до а 1802 і отриманий при цьому кек з матеріалу, який піддається розкриттю, необов'язково з додаванням до нього "» залізного скрапу для відновлення тривалентного заліза, розчиняють у гарячій воді, відповідно в розчині їдкого натрію, що супроводжується випаданням в осад гідрату діоксиду титану, який в обертових трубчастих печах піддають кальцинуванню при температурі від 800 до 10002С з одержанням дрібнозернистого анатазу, відповідно - кальцинуванню при температурі більш 10002 з одержанням грубозернистого рутилу або кальцинуванню при -І температурі від 800 до 10002С у присутності зародків рутилу з одержанням дрібнозернистого рутилу.
Використовуваний у запропонованому у винаході способі катіонний поліелектроліт зв'язує й органічні, і - неорганічні не розчинні у воді тверді речовини, які знаходяться в колоїдному або диспергованому стані. -І 20 Відповідно до наступного переважного варіанту запропонованим у винаході способом пропонується обробляти водні розчини, які використовуються при розкритті металевих руд у процесі одержання оксиду с алюмінію, переважно за способом Байєра. При одержанні оксиду алюмінію способом Байєра боксит подрібнюють і алюміній переводять у гарячому водному розчині їдкого натрію в розчинну сіль у вигляді тетрагідроксіалюмінату натрію. Більшість інших компонентів бокситу не розчинні в одержуваному в процесі 59 розкриття лужному розчині. Далі отриманий у процесі розкриття гарячий розчин трохи охолоджують і потім від
ГФ) нього у фільтрі грубого очищення, як який звичайно використовують піщаний фільтр, відокремлюють більш велику нерозчинну фракцію. Звичайно за фільтром грубого очищення додатково передбачають ще один фільтр - ді фільтр тонкого очищення, у якому від розчину відокремлюють найдрібнішу не розчинну в ньому фракцію. Фільтри грубого і тонкого очищення для видалення затриманого ними матеріалу періодично Через рівні проміжки часу 60 або безперервно промивають водою. Потім алюмінатний розчин після попереднього відділення від нього у вказаних фільтрах не розчинних у ньому компонентів охолоджують доти, поки з нього в осад не почне випадати гідроксид алюмінію. Осаджений таким шляхом гідроксид алюмінію після цього піддають класифікації, тобто відокремлюють грубозернисту фракцію твердої речовини, а більш дрібну фракцію твердої речовини, звичайно з діаметром частинок менше 45мкм, використовують повторно як затравочні кристали для наступного осадження. бо Більш велику фракцію осадженого гідроксиду алюмінію промивають водою і шляхом кальцинування переводять в оксид алюмінію. При здійсненні розглянутого вище процесу в промисловому масштабі розчин, який залишається, отриманий у процесі розкриття, у наступному знову нагрівають і при необхідності упарюють і/або до нього потім у дозованих кількостях додають розчин їдкого натрію і/або з нього видаляють домішки.
Бокситна сировина залежно від її родовища містить вуглець у кількості від 0,01 до 0,2595. Подібні вуглецевмісні сполуки в процесі розкриття бокситу здебільшого переходять у гумінові речовини, оксалати і карбонати. Деякі з цих речовин, такі, наприклад, як гумінові речовини й оксалати, представлені в не розчинній у воді формі у вигляді диспергованих твердих частинок і/або колоїдів, які неможливо видалити з розчину традиційними методами фільтрації. Ці та інші не розчинні у воді органічні і/або неорганічні домішки негативно /0 Впливають на ефективність і швидкість осадження гідроксиду алюмінію з розчину, який містить алюмінат, отриманого в процесі розкриття. При цьому електрично заряджені домішки, такі, наприклад, як гумінові речовини, можна видалити з отриманого в процесі розкриття розчину за допомогою катіонних поліелектролітів перед стадією осадження.
Відповідно до цього процес розкриття бокситу за способом Байєра передбачає переважне виконання /5 принаймні наступних стадій: а) розкриття подрібненого бокситу за допомогою гарячого водного розчину їдкого натрію, б) відділення грубозернистої твердої фракції шляхом фільтрації, переважно через піщаний фільтр, в) відділення дрібнозернистої твердої фракції, г) виділення гідроксіалюмінату осадженням з отриманого в процесі розкриття розчину шляхом його 2о охолодження.
Застосовувані відповідно до винаходу катіонні поліелектроліти в принципі можна додавати в дозованих кількостях до отриманого в процесі розкриття розчину на будь-якому етапі між стадією а) і стадією г), однак найпізніше їх необхідно додавати перед останньою стадією фільтрації, яка передує осадженню гідроксиду алюмінію. сч
Описаний вище катіонний поліелектроліт переважно додавати до і/або після проведеного на стадії б) відділення грубозернистої твердої фракції, при цьому такий катіонний поліелектроліт переважно додавати в і) дозованих кількостях до промивальної води, яка використовується на стадії відділення грубозернистої твердої фракції.
Прояснений розчин, отриманий у результаті виділення з нього гідроксіалюмінату на стадії г), переважно Ге! зо принаймні частково піддавати переробці шляхом його очищення і/або шляхом додавання до нього гідрокарбонату натрію і/або шляхом його концентрування упарюванням і/або шляхом його нагрівання і принаймні - частково використовувати повторно для розкриття бокситу на стадії а) У цьому випадку катіонний «- поліеглектроліт можна додавати в розчин у дозованих кількостях окремо в ході власне технологічного процесу або ж додатково в ході вказаної переробки розчину. -
В отриманий у процесі розкриття розчин на додаток до катіонного полігелектроліту переважно додавати також ча принаймні один аніонний електроліт. Найбільш переважні при цьому аніонні електроліти на основі акриламіду й акрилової кислоти, які описані, наприклад, у заявці ЕР 0256312 ВІ, яка відповідно до цього включена в даний опис як посилання і тим самим є його частиною. Аніонні електроліти можна додавати до отриманого в процесі розкриття розчину на тій же стадії, на якій у нього додають катіонні поліелектроліти, або ж на наступній « стадії технологічного процесу. При цьому, однак, слід враховувати, що в отриманий у процесі розкриття розчин пт) с спочатку слід додавати катіонний поліелектроліт і що з моменту його додавання повинен пройти достатній для його взаємодії з органічними домішками час, і лише після цього в розчин можна додавати аніонний ;» поліелектроліт.
Переважно використовувати аніонний поліелектроліт, який містить наступні компоненти в полімеризованому вигляді: -І а) акрилову кислоту і/або метакрилову кислоту в кількості від 90 до ЗОмас.об, б) сполуку формули ш- СНо-СВІСОМН-Х-МЕоВ», - у якій К 4 означає водень або метильний залишок, Ко і Кз можуть мати ідентичні або різні значення і являють собою метильний або етильний залишок, а Х означає необов'язково розгалужений алкіленовий залишок - з 1-5 атомами вуглецю, у кількості від 10 до бОмас.9о,
Ге) в) при необхідності акриламідометилпропансульфонову кислоту в кількості від О до 5Омас.об, г) іншу етиленово ненасичену сполуку в кількості від О до 10 мас.бо і молекулярна маса якої, виміряна при рН 8,0, становить менше 100000.
Подібні сполуки описані в заявці ЕР 0256312 В1, відповідно до якої вони використовуються як диспергатори.
Такі аніонні поліелектроліти одержують полімеризацією відомими методами. Полімеризацію мономерів
Ф) переважно проводити у водному розчині або в суміші води і розчинників, які змішуються з водою, таких як ка спирт, наприклад ізопропанол. Ініціювати таку полімеризацію можна аналогічно до описаного вище для полімеризації катіонних полімерів ініціювання. во Застосовувані в запропонованому у винаході способі аніонні поліелектроліти переважно мають молекулярну масу, яка становить при її визначенні гель-проникаючою хроматографією від 500 до 50000, і/або переважно мають ступінь полімеризації, що становить принаймні 9095, більш переважно принаймні 9595, переважно принаймні 9895. Найбільш переважний ступінь полімеризації, що становить 100965.
Згідно із ще одним переважним варіантом здійснення даного винаходу в прояснений розчин, отриманий на 65 тій стадії фільтрації, на якій додають аніонний поліелектроліт, пропонується додатково додавати катіонний поліелектроліт.
Оскільки вміст органічних домішок у бокситній сировині залежно від її родовища змінюється в широких межах, поліелектроліти переважно додавати в дозованих кількостях залежно від вмісту гумінової кислоти в отриманому в процесі розкриття розчині, який тим самим є регулюючою величиною.
Катіонний і/або аніонний поліелектроліт можна додавати багаторазово на різних стадіях технологічного процесу, проведеного за способом Байєра.
Ще одним об'єктом даного винаходу є пристрій, призначений для здійснення способу одержання оксиду алюмінію з бокситу, що проводиться за способом Байєра, і який має принаймні ємкість для розкриття бокситу, систему відділення твердих речовин і ємність для осадження або пристрій фільтрації, а також пристрій 7/0 додавання принаймні одного катіонного поліелектроліту, який містить у перерахунку на всю його кількість принаймні 5Омол.бо нейтралізованого або кватернізованого мінеральною кислотою і потім полімеризованого діаліламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду.
Подібний пристрій додавання катіонного поліелектроліту переважно виконаний у вигляді завантажувального патрубка для подачі водних розчинів або дисперсій або у вигляді змішувальної камери з доступом до 7/5 одержуваного в процесі розкриття розчину. Цей пристрій додавання катіонного поліелектроліту може розташовуватися на будь-якому пристрої, який використовується в процесі розкриття бокситу за способом
Байєра і який розташований в технологічному ланцюзі до позиції остаточного відділення твердих речовин, що передує стадії осадження.
Нижче винахід більш докладно розглянутий на прикладі його здійснення. Цей приклад лише ілюструє винахід і не обмежує його обсяг.
Приклад
Осадження не розчинних у воді домішок
Суміш бокситів, яка на бОомас.9о складалася з бокситу типу А з родовища Вейпе і на 40мас.95 з бокситу з родовища Боке, із вмістом вуглецю приблизно 2,095 розкривали за способом Байєра в напівпромисловому с г масштабі.
До отриманого в процесі розкриття лужного розчину додавали Імас.Уо-ний водний катіонний розчин і) гомополімеру, отриманого з кватернізованого і потім полімеризованого диметиламінопропілакриламіду, доводячи концентрацію катіонного полімеру в цьому лужному розчині до кінцевої величини, яка дорівнює д4Очаст./млн, і потім перемішували протягом Зхв. При цьому використовували гомополімерні електроліти з Ге! зо В'язкістю 1500, 3900 або 6450мПа-с, яку визначали при 20 «С методом Брукфілда з використанням шпинделя типу ІМ при частоті його обертання 10об/хв, аналізуючи водний розчин, який у перерахунку на всю його масу - містив 4Омас.95 гомополімеру. Досліди проводили з отриманим у процесі розкриття розчином, кінцевий об'єм «-- якого у вимірювальному циліндрі становив 100Омл. Потім розчину давали відстоятися протягом наступних 5хв, а потім визначали каламутність проясненої надосадової рідини, зразок якої з цією метою аналізували за - допомогою спектрального фотометра типу РпПїїрре РО 8620 при довжині хвилі 691нм. На відміну від контрольних р. сумішей, які не містили катіонних полімерів і які тому ніяк не впливали на каламутність надосадової рідини, яка утворюється після відстоювання отриманого в процесі розкриття розчину, усі катіонні поліелектроліти з вказаними вище значеннями в'язкості значно знижували ступінь каламутності аналізованої надосадової рідини. « с 70

Claims (1)

  1. Формула винаходу н- :з» 1. Спосіб вилучення нерозчинних у воді речовин з розчинів, які містять переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, додаванням принаймні одного водорозчинного катіонного поліелектроліту, причому використовують поліелектроліт, який містить у перерахунку на всю його кількість -І принаймні 50 мол. 956 нейтралізованого або кватернізованого принаймні однією мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, який відрізняється тим, що ступінь полімеризації - поліелектроліту становить принаймні 90 90.
    - 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що діалкіламіноалкіл(імет)акриламідом є диметиламінопропілакриламід.
    - 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що використовують катіонний поліелектроліт, який містить у Ге) перерахунку на всю його кількість принаймні 70 мол. 95, переважно принаймні 90 мол. 95 нейтралізованого або кватернізованого мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду. 5Б 4. Спосіб за п. 1 або З, який відрізняється тим, що використовують катіонний поліелектроліт у вигляді принаймні одного гомополімеру, одержаного з нейтралізованого або кватернізованого принаймні однією (Ф) мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно ка диметиламінопропілакриламіду.
    5. Спосіб за п. 1 або 3, який відрізняється тим, що використовують поліелектроліт у вигляді принаймні одного 60 співполімеру акриламіду і нейтралізованого або кватернізованого принаймні однією мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду.
    б. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що використовують співполімери, у яких частка від ділення характеристичної в'язкості співполімеру на молярне співвідношення між акриламідом (« диметиламінопропілакриламідом становить принаймні 200 мл/г. 65 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що використовують поліелектроліт, ступінь полімеризації якого становить принаймні 95 95, найбільш переважно принаймні 98 95.
    8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що використовують поліелектроліт, у якому в перерахунку на всю його масу на долю власне поліелектроліту припадає 40 мас. 9о, а на долю води припадає 60 мас. 9о і в'язкість якого, яка визначається за методом Брукфілда при температурі 20 9С з використанням шпинделя ІМ, становить від 1000 до 14000 мПа.с, переважно від 4000 до 8000 мПа.с.
    9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що розчином, який містить переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, є розчин, який одержують при розкритті сировини в процесі одержання діоксиду титану, що проводять переважно сульфатним методом.
    10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що розчином, який містить переведені шляхом 70 хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, є розчин, який одержують при розкритті сировини в процесі одержання оксиду алюмінію, що проводять переважно за способом Байєра.
    11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що поліелектроліт використовують або у вигляді рідини, або у вигляді дисперсії типу "вода у воді", або у вигляді гранулята.
    12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що кінцева концентрація поліелектроліту в 75 перерахунку на масу одержаного в процесі розкриття розчину становить від 1 до 500 част./млн., переважно від 2 до 250 част./млн., найбільш переважно від 5 до 50 част./млн.
    13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що одержаний у процесі розкриття розчин має підвищену температуру, переважно температуру в межах від 80 до 110 20.
    14. Спосіб за будь-яким з пп. 10-13, який відрізняється тим, що процес розкриття за способом Байєра включає виконання принаймні наступних стадій: а) розкриття подрібненого бокситу за допомогою гарячого водного розчину їдкого натрію, б) відділення грубозернистої твердої фракції шляхом фільтрації, переважно через піщаний фільтр, в) відділення дрібнозернистої твердої фракції і г) виділення гідроксіалюмінату осадженням з одержаного в процесі розкриття розчину шляхом його Ге! охолодження, о при цьому до і/або після проведеного на стадії б) відділення грубозернистої твердої фракції додають принаймні один катіонний поліелектроліт.
    15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що прояснений розчин, одержаний в результаті виділення з нього гідроксіалюмінату на стадії г), принаймні частково піддають переробці шляхом його очищення і/або шляхом (о) додавання до нього гідрокарбонату натрію, і/або шляхом його концентрування упарюванням, і/або шляхом його нагрівання і принаймні частково використовують повторно для розкриття бокситу на стадії а). -
    16. Спосіб за п. 14 або 15, який відрізняється тим, що після додавання катіонного поліелектроліту ч послідовно в часі на тій же стадії способу або на одній з наступних стадій способу, але до проведеного на стадії в) відділення дрібнозернистої твердої фракції додають принаймні один водорозчинний аніонний - поліелектроліт. ч-
    17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що використовують аніонний поліелектроліт, який містить наступні компоненти в полімеризованому вигляді: а) акрилову кислоту і/або метакрилову кислоту в кількості від 90 до ЗО мас. 90, « б) сполуку формули СНоСВІСОМН-АХ-МВ ОВ», - с у якій К 4 означає водень або метильний залишок, Ко і Кз можуть мати ідентичні або різні значення і ц являють собою метильний або етильний залишок, а Х означає необов'язково розгалужений алкіленовий залишок "» з 1-5 атомами вуглецю, у кількості від 10 до 60 мас. 9бо, в) при необхідності акриламідометилпропансульфонову кислоту в кількості від 0 до 50 мас. 95, г) іншу етиленоненасичену сполуку в кількості від 0 до 10 мас. 95 і молекулярна маса якої, виміряна при рН -| 8,0, становить менше 100000. -1 18. Спосіб за п. 16 або 17, який відрізняється тим, що використовують аніонний поліелектроліт, ступінь полімеризації якого становить принаймні 90 95, переважно принаймні 95 95, найбільш переважно принаймні 98 90. -ї 19. Спосіб за будь-яким з пп. 10-18, який відрізняється тим, що катіонний поліелектроліт додають до -1 50 одержаного в процесі розкриття розчину в дозованих кількостях залежно від вмісту гумінової кислоти в отриманому в процесі розкриття розчині. (Че) 20. Спосіб за будь-яким з пп. 10-15, який відрізняється тим, що катіонний поліелектроліт додають багаторазово на різних стадіях технологічного процесу, що проводять за способом Байєра.
    21. Спосіб за будь-яким з пп. 16-18, який відрізняється тим, що аніонний поліелектроліт додають багаторазово на різних стадіях технологічного процесу, що проводять за способом Байєра. о Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних іме) мікросхем", 2006, М 11, 15.11.2006. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. 60 б5
UA20031110439A 2001-04-20 2002-06-04 Method for the removal of non-water soluble substances containing metals transferred in water-soluble form by chemical exposure UA77179C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10119685A DE10119685A1 (de) 2001-04-20 2001-04-20 Entfernung nicht-wasserlöslicher Substanzen aus Metallaufschlüssen
PCT/EP2002/003869 WO2002086173A1 (de) 2001-04-20 2002-04-06 Entfernung nicht-wasserlöslicher substanzen aus lösungen wässriger metallaufschlüsse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA77179C2 true UA77179C2 (en) 2006-11-15

Family

ID=7682297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20031110439A UA77179C2 (en) 2001-04-20 2002-06-04 Method for the removal of non-water soluble substances containing metals transferred in water-soluble form by chemical exposure

Country Status (11)

Country Link
US (2) US20040131521A1 (uk)
EP (1) EP1383934B1 (uk)
CN (1) CN1516747A (uk)
AT (1) ATE440972T1 (uk)
AU (1) AU2002302510B2 (uk)
BR (1) BR0209024A (uk)
CA (1) CA2444080A1 (uk)
DE (2) DE10119685A1 (uk)
RU (1) RU2294390C2 (uk)
UA (1) UA77179C2 (uk)
WO (1) WO2002086173A1 (uk)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10041394A1 (de) * 2000-08-23 2002-03-07 Stockhausen Chem Fab Gmbh Verwendung von Wasser-in-Wasser-Polymerdispersionen zur Feuerverhütung und -bekämpfung
DE10041395A1 (de) * 2000-08-23 2002-03-07 Stockhausen Chem Fab Gmbh Polymerdispersionen zur Feuerverhütung und -bekämpfung mit verbesserter Umweltverträglichkeit
DE10118020A1 (de) 2001-04-10 2002-10-17 Stockhausen Chem Fab Gmbh Löschwasser-Additive
AU2005212380B2 (en) * 2004-02-16 2010-05-13 Alcoa Of Australia Limited Treatment of alkaline bayer process residues
BRPI0506808A (pt) * 2004-02-16 2007-05-29 Alcoa Australia tratamento de resìduos alcalinos provenientes do processo bayer
DE102009060535A1 (de) 2009-12-23 2011-06-30 Ashland Licensing and Intellectual Property LLC, Ohio Katlonisches Polymer basierend auf Dimethylaminopropylacrylamid-Hydrosulfat zur Sedimentation von in Schwefelsäure unlöslichen Materialien bei der Herstellung von Titandioxid
DE102010019375A1 (de) * 2010-05-04 2011-11-10 Crenox Gmbh Flockungshilfsmittel für die Titandioxidherstellung
GB201200847D0 (en) * 2012-01-19 2012-02-29 Sentinel Performance Solutions Ltd Filter aid
US9359458B2 (en) 2013-12-26 2016-06-07 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Polyzwitterionic acid antiscalant compound
CN106319212B (zh) * 2016-09-27 2018-10-26 中南大学 一种碱性体系中常压分解白钨矿的方法
CN108384970B (zh) * 2018-03-02 2019-11-05 哈尔滨工业大学(威海) 从含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛和铁的萃取剂溶液及萃取方法
WO2020023958A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Solenis Technologies, L.P. Systems and methods for alumina production

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3661868A (en) * 1970-05-01 1972-05-09 Dow Chemical Co Flocculant
US3878247A (en) 1974-01-25 1975-04-15 Jefferson Chem Co Inc Preparation of n-(tertiaryaminoalkyl) acrylamides
US3962332A (en) * 1974-12-11 1976-06-08 Celanese Corporation Bis-quaternary ammonium compounds and polymers
DE3128574C2 (de) 1981-07-20 1984-03-29 Deutsche Texaco Ag, 2000 Hamburg Verfahren zur Herstellung von N-substituierten Acryl- und Methacrylamiden
NZ201950A (en) * 1981-11-27 1984-12-14 Buckman Labor Inc Water-soluble quaternary ammonium graft copolymers and uses therefor
JPS59135212A (ja) * 1983-01-24 1984-08-03 Nitto Chem Ind Co Ltd カチオン性重合体の製造方法
CA1285373C (fr) * 1984-06-25 1991-07-02 Jean Fabre Purification des solutions d'aluminate de sodium du cycle bayer par elimination d'oxalate de sodium
US4578255A (en) * 1984-12-27 1986-03-25 Kaiser Aluminum Chemical Corporation Purification of Bayer process liquors
DE3524053A1 (de) * 1985-07-05 1987-01-08 Bayer Antwerpen Nv Verfahren zur herstellung von hochwertigem titandioxid nach dem sulfatverfahren
GB8519107D0 (en) * 1985-07-29 1985-09-04 Allied Colloids Ltd Flocculation process
DE3544909A1 (de) * 1985-12-19 1987-06-25 Stockhausen Chem Fab Gmbh Copolymere aus acrylamid und dimethylaminopropylacrylamid als flockungsmittel und verfahren zum entwaessern von klaerschlaemmen unter verwendung dieser flockungsmittel
DE3624813A1 (de) 1986-07-23 1988-03-10 Stockhausen Chem Fab Gmbh Amphotere wasserloesliche polymere, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als dispergierhilfsmittel
US4902425A (en) * 1986-12-24 1990-02-20 Commonwealth Scientific & Industrial Research Removal of humates from bayer process liquors
US5073272A (en) * 1988-11-15 1991-12-17 Aluminum Company Of America Method for using a flocculant powder
US5133874A (en) * 1990-12-24 1992-07-28 American Cyanamid Company Removal of humate from bayer alumina liquors
US5284634A (en) * 1993-01-14 1994-02-08 Nalco Chemical Company Purification of Bayer process liquors using cationic polymeric quaternary ammonium salts
US5427750A (en) * 1993-10-29 1995-06-27 Nalco Chemical Company Polymers for removing humates from bayer process liquors

Also Published As

Publication number Publication date
RU2294390C2 (ru) 2007-02-27
DE10119685A1 (de) 2002-10-24
US20070003462A1 (en) 2007-01-04
EP1383934B1 (de) 2009-08-26
RU2003132542A (ru) 2005-04-20
BR0209024A (pt) 2004-08-10
CA2444080A1 (en) 2002-10-31
EP1383934A1 (de) 2004-01-28
US7264736B2 (en) 2007-09-04
US20040131521A1 (en) 2004-07-08
AU2002302510B2 (en) 2006-12-14
WO2002086173A1 (de) 2002-10-31
CN1516747A (zh) 2004-07-28
DE50213798D1 (de) 2009-10-08
ATE440972T1 (de) 2009-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7264736B2 (en) Removal of non-water soluble substances from solutions of aqueous metal extracts
JP5522897B2 (ja) ヒドロキサム酸化ポリマーの水中油中水エマルジョンおよびこれらを使用するための方法
US6077486A (en) Process for purifying alumina by mixing a Bayer process stream containing sodium aluminate with amidoxime polymer to reduce the level of iron
US5853677A (en) Concentration of solids by flocculating in the Bayer process
US5951955A (en) Concentration of solids in the Bayer process
JPS63500589A (ja) バイヤ−法液の清澄化
JP2006263572A (ja) 無機懸濁粒子を含む排水の処理方法及び装置
JP4526078B2 (ja) 無機懸濁粒子を含有する排水の処理方法
IE76299B1 (en) Trihydrate clarification aid for the bayer process
AU2009101351A4 (en) Treatment of hydrometallurgical process streams for removal of suspended fine particles
JP6230613B2 (ja) バイヤー法で生じるスラリーの濾過を強化する方法
RU2775737C2 (ru) Получение продукта горнорудной переработки с применением полимеров, содержащих бороновую кислоту
JP2002256353A (ja) 酸廃液中の亜鉛及び鉄を沈殿物として回収する方法及びその装置
AU7479896A (en) Concentration of solids in the bayer process