WO1980001799A1 - Procede de transformation de l'hydrargillite en boehmite - Google Patents

Procede de transformation de l'hydrargillite en boehmite Download PDF

Info

Publication number
WO1980001799A1
WO1980001799A1 PCT/FR1980/000030 FR8000030W WO8001799A1 WO 1980001799 A1 WO1980001799 A1 WO 1980001799A1 FR 8000030 W FR8000030 W FR 8000030W WO 8001799 A1 WO8001799 A1 WO 8001799A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
boehmite
hydrargillite
suspension
particle size
pressure
Prior art date
Application number
PCT/FR1980/000030
Other languages
English (en)
Inventor
A Lectard
R Magrone
Original Assignee
Pechiney Aluminium
A Lectard
R Magrone
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 Pechiney Aluminium, A Lectard, R Magrone filed Critical Pechiney Aluminium
Priority to DE3034310T priority Critical patent/DE3034310C3/de
Priority to BR8007034A priority patent/BR8007034A/pt
Publication of WO1980001799A1 publication Critical patent/WO1980001799A1/fr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/46—Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/44—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water
    • C01F7/447—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by wet processes
    • C01F7/448—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by wet processes using superatmospheric pressure, e.g. hydrothermal conversion of gibbsite into boehmite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer

Definitions

  • the invention relates to a continuous process for converting hydrargillite into boehmite in an aqueous medium, at high temperature and under pressure.
  • the process according to the invention consists in putting industrial hydrargillite (preferably wet) in water, constituting a suspension containing a quantity of dry matter expressed as Al 2 O 3 of between 150 g / l and 700 g / l, heating said suspension to a temperature between 200 ° C and 270 ° C at a rate of "rise” in temperature at least equal to 1 ° C / minute, and making it stay for a time between 1 minute and 60 minutes at a temperature in the above range from 200 ° C to 270 ° C.
  • suspensions As already mentioned, it was chosen to constitute a suspension highly loaded with dry matter. In fact, the Applicant has found that it is possible to treat suspensions that are particularly loaded with dry matter, thereby enabling it to substantially increase the production of boehmite for an industrial installation of given size. However, it noted that it could be particularly advantageous to treat suspensions whose concentration is preferably between 400 g / l and 600 g / l in Al 2 O 3 .
  • the treatment temperature has proved to be necessarily at least equal to 200 ° C. in order to limit the residence time of the suspension in the heat treatment zone, but it appeared that it was desirable to fix this treatment temperature in the preferred range from 220 ° C to 240 ° C.
  • the rate of temperature rise of the suspension has been chosen in the interval from 1 to 5o C / minute.
  • the rate of temperature rise of the suspension could be as rapid as possible, c that is to say should advantageously be at least 5 ° C / minute while remaining compatible with heat exchange.
  • the residence time of the suspension is important and depends on the dry matter concentration of said suspension as well as on the treatment temperature chosen. This residence time is preferably chosen between 3 and 10 minutes to obtain the highest transformation yield.
  • the rise in temperature in the context of the invention is preferably carried out in a heat exchanger of the mono or polytubular type.
  • the circulation speed of the suspension to be treated or during treatment is at least 1.5 meters / s, to limit the settling phenomena of the dry matter.
  • the suspension of hydrargillite in water is prepared in (A) by introduction of adequate quantities of water by 1 and of dry matter by 2. After adjusting the dry matter concentration, the suspension thus prepared is pumped under pressure at (B) into the heat exchanger (C) where it is brought to the chosen temperature.
  • This treatment temperature can be obtained by indirect heating by injecting steam, for example in a double jacket. But this temperature can also be obtained by recovering the potential heat energy from the already treated suspension which circulates against the current like a heat transfer fluid.
  • the suspension brought to the desired temperature, is introduced into a reactor (D) where the residence time necessary for the complete transformation of the hydrargillite into boehmite takes place.
  • the temperature in the reactor (D) is, in general, at most equal to the temperature of the suspension at the outlet of the exchanger (C) due to the endothermicity of the reaction for converting hydrargillite into boehmite . This is why the applicant has found it advantageous to practice heating this reactor at the residence time.
  • the temperature and the pressure of the suspension must be lowered to allow the separation of the liquid and solid phases.
  • the suspension is led by (3) in the expansion zone (E), which can be constituted, for example by a series of regulators.
  • the vapor emitted during expansion can advantageously be recovered and recycled in the heat exchanger (C).
  • a cooled suspension is thus obtained, more concentrated in dry matter, which is led by (4) into the separation zone (G) in which the recovery of the boehmite is carried out by vacuum filtration for example.
  • the suspension conveyed by (5) is cooled in an appropriate exchanger (F) by means of a coolant which may be the suspension leaving the pump (B). Then the pressure of the cooled suspension is lowered in a pressure drop member (H) such as for example a series of tubes having decreasing diameters, to bring it practically to atmospheric pressure.
  • a pressure drop member such as for example a series of tubes having decreasing diameters.
  • Example 1 (according to figure) A suspension of hydrargillite in water was prepared continuously, according to the invention, by introducing into the tank (A) fitted with effective stirring, 960 kg / hour of wet hydrargillite , containing 12% by weight of waste water and coming from the Bayer process and 730 liters / hour of water industrial.
  • Said hydrargillite suspension was sent under pressure by means of a membrane pump (B), into a tubular reactor (C) constituted by a tube with an internal diameter of 15 mm having a length of 80 meters.
  • the reactor was heated by the introduction of steam into a double jacket, external to the reactor having an internal diameter of 50 millimeters.
  • the flow rate of the suspension in the reactor was 1.2 m3 / hour, while the circulation speed of said suspension was 1.88 m / s.
  • the temperature of the suspension was maintained by a control system at 210 ° C.
  • the suspension was subjected in (E) to a pressure reduction lowering its pressure by approximately 23 bars to atmospheric pressure by passage through two diaphragm regulators placed in series.
  • the sodium hydroxide content, expressed as Na 2 O, in the boehmite obtained was 680 ppm, while the sodium hydroxide content of the initial hydrargillite subjected to the hydrothermal transformation treatment was 4500 ppm expressed as Na 2 O.
  • the method according to the invention was found not only effective in the transformation of hydrargillite into boehmite, but also particularly interesting by the surprising fact of the significant reduction in the final content of Na 2 O.
  • a suspension of hydrargillite in water was prepared continuously according to the invention, by introducing into the tank (A) fitted with stirring, 960 kg / h of a hydrargillite from the Bayer process, containing 12% by weight of waste water and 730 liters / hour of industrial water.
  • the dry matter content of this suspension expressed as Al 2 O 3 ; was 461 g / liter.
  • Said hydrargillite suspension was sent under pressure by means of the diaphragm pump (B) into the tubular reactor (C) constituted by a tube with an internal diameter of 15 millimeters and having a length of 92 meters.
  • the tubular reactor was heated as in Example 1, by means of a double jacket supplied with water vapor.
  • the flow rate of the suspension in the installation was 1.2 m3 / hour.
  • the suspension was introduced into a cylindrical residence tank (D), of small volume (100 liters), unheated.
  • the temperature of the suspension in the flask varied between 220 ° C and 227 ° C.
  • the suspension then escaped from said balloon through the upper part thereof and entered a cooling zone (F) constituted by a tube with an internal diameter of 15 mm and a length of 55 meters, immersed in water outstanding?
  • the temperature at the exit from this zone was approximately 75 ° C.
  • a pressure drop zone constituted by a first tube with internal diameter 15 mm and a length of 230 meters, followed by a second tube with internal diameter 12 mm and a length of 18 meters. Due to a deliberately insufficient pressure drop with regard to a high heating potential in the tubular reactor (C), it has been observed that the suspension goes through successive boiling states at the outlet of said reactor (C) and in the residence flask (D).
  • Example 1 the sodium hydroxide content expressed as Na 2 O, had increased from 4450 ppm for the hydragillite to 1100 ppm for the boehmite obtained according to the method of l 'invention.
  • the suspension circulated in the pressure drop zone (H) constituted by a first tube with internal diameter of 15 mm and a length of 230 meters, followed by a second tube with internal diameter 12 mm and 96 meters long, much longer than in Example 2.
  • the temperature at the outlet of the heat exchanger (C) was between 233 ° C and 235 ° C, while the temperature at the outlet of the residence flask (D) was between 218 ° C and 222 ° C, the pressure in this balloon being at least 34 bars, thus avoiding any risk of boiling in the whole apparatus.
  • the suspension leaving (H) was collected in (G) where the separation of the solid and liquid phases took place.
  • the sodium hydroxide content expressed as Na 2 O is plotted, measured on the boehmites obtained in each of Examples 3 to 8, it being understood that the initial content of sodium hydroxide present in the hydrargillite before hydrothermal transformation, was 4600 ppm:

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)

Abstract

Procede de transformation hydrothermale de l'hydrargillite en boehmite qui consiste a preparer une suspension d'hydragillite dans de l'eau (a) a raison de 150 g/l et 700 g/l de matiere seche exprimee en Al203, a la traiter thermiquement sous pression a une temperature comprise entre 200 C et 270 C, la vitesse de montee en temperature de ladite suspension etant d'au moins 1 C/minute, et a la faire sejourner pendant un temps compris entre 1 minute et 60 minutes dans une zone de sejour (D) a une temperature comprise dans l'intervalle 200 C a 270 C. La boehmite obtenue dispose d'une granulometrie au plus identique a celle de l'hydrargillite initiale et est tres appauvrie en elements alcalins.

Description

PROCEDE DE TRANSFORMATION DE L'HYDRARGILLITE EN BOEHMITE
L'invention concerne un procédé continu de transformation de l'hydrargillite en boehmite en milieu aqueux, à haute température et sous pression.
Depuis longtemps déjà, la littérature spécialisée a décrit de nombreux procédés de transformation de l'hydrargillite en boehmite, en un milieu aqueux acide ou alcalin, ou même encore en un milieu de vapeur d'eau.
Parmi tous les procédés connus, un premier procédé de transformation en milieu acide de l'hydrargillite en boehmite, décrit dans un article de R. BUMANS, consistait à introduire dans un autoclave une liqueur aqueuse d'acide acétique 1,75 M, avec de l'hydrargillite industrielle, la suspension ainsi obtenue étant portée à une température de 200° C pendant une durée de 5 heures.
Selon un autre procédé en milieu alcalin de transformation de l'hydrargillite en boehmite, procédé décrit dans Zeitchrift Anor. alloy Chemic. Bd 271 1952 de Von GINSBERG, pages 41 à 48, on traitait thermiquement en autoclave une suspension d'hydargillite dans une liqueur aqueuse alcaline de concentration variable à une température comprise entre 150° C et 200° C. L'auteur montrait dans cet article que la vitesse de transformation de l'hydrargillite en boehmite augmentait à la fois avec la température et avec la concentration en agent alcalin.
Un autre procédé, réalisé en un milieu, uniquement aqueux, décrit dans "Jo Appl. Chem. 10 October 1960 par TAICHI SAITO, Hydrothermal Reaction of Alumina Trihydraté", consistait à introduire 5 g d'hydrargillite séchée à 110° C dans un autoclave contenant 500 cm3 d'eau et à chauffer le milieu ainsi réalisé soit à une température constante de 200° C, soit à des températures croissantes allant de 140° C à 200° C pendant deux heures.
Mais, cet article révélait également par l'intermédiaire des divers essais effectués par l'auteur que la transformation de l'hydragillite en boehmite était déjà complète à la température de 200° C. Quel que soit l'intérêt qu'offrent ces publications, les procédés décrits présentent des inconvénients majeurs non compatibles avec un procédé industriel de transformation, exigeant un rendement réactionnel élevé tout en consommant une quantité d'énergie la plus faible possible.
D'abord, il apparaît que le procédé de transformation en milieu uniquement aqueux de l'hydrargillite en boehmite se réalise à partir d'une suspension contenant une faible quantité en matière sèche, nécessitant un traitement thermique à 200° C, se prolongeant pendant au moins deux heures.
De plus, il est bien connu de l'homme de l'art que la transformation en milieu aqueux acide de l'hydrargillite en boehmite est ralentie par l'acidité du milieu.
Enfin , le procédé de transformation en un milieu aqueux alcalin de l'hydragillite en boehmite enseigne que la cinétique de transformation est d'autant plus rapide que la concentration du milieu réactionnel en agent alcalin est plus élevé. Un tel procédé présente toutefois l'inconvénient majeur de laisser des quantités importantes de Na2O dans la boehmite obtenue, la rendant impropre à certains usages.
Outre les inconvénients qui viennent d'être indiqués, les trois procédés ainsi décrits par la littérature présentent en commun l'inconvénient d'être discontinu et, par là même, d'être difficilement applicable dans une usine de production d'alumine.
Mais, la littérature contemporaine a cité également des procédés en continu d'obtention en milieu aqueux acide de boehmite ultra-fine. C'est ainsi, par exemple, que le brevet US 3 954 957 a décrit l'un de ces procédés, qui consistait à broyer finement de l'hydargillite d'origine Bayer entre 1 et 3 μ, puis à la traiter thermiquement en milieu aqueux acide de façon à obtenir de la boehmite très finement divisée, dont la dimension des grains était au plus de 0,7 μ.
Un tel procédé présentait, outre l'inconvénient de ne pouvoir conduire qu'à l'obtention d'une boehmite aux applications très limitées, telles que pigmentation de peinture, d' encre,papier, etc... celui de se réaliser en milieu acide et, par ce fait même, de ralentir la vitesse de transformation.
Forte des inconvénients majeurs précités, la demanderesse poursuivant ses recherches a trouvé et mis au point un procédé continu de transformation de l'hydrargillite en boehmite, en un milieu aqueux, applicable à l'échelle industrielle, permettant de produire en grande quantité, une alumine destinée à de multiples applications et, en particulier, une alumine dont la granulométrie convient à l'usage de l'ëlectrolyse ignée.
Le procédé selon l'invention consiste à mettre de l'hydrargillite industrielle (de préférence humide) dans de l'eau, en constituant une suspension contenant une quantité de matière sèche exprimée en Al2O3 comprise entre 150 g/l et 700 g/l, à chauffer ladite suspension à une température comprise entre 200° C et 270° C selon une vitesse de "montée" en température au moins égale à 1° C/minute, et à la faire séjourner pendant un temps compris entre 1 minute et 60 minutes à une température située dans l ' intervalle précité de 200° C à 270° C.
Comme cela a déjà été dit, il a été choisi de constituer une suspension hautement chargée en matière sèche. En effet, la demanderesse a constaté qu'il était possible de traiter des suspensions particulièrement chargées en matière sèche, lui permettant ainsi d'augmenter substantiellement la production en boehmite pour une installation industrielle de dimension donnée. Toutefois, elle a remarqué qu'il pouvait être particulièrement avantageux de traiter des suspensions dont la concentration se situe de préférence entre 400 g/l et 600 g/l en Al2O3.
La température de traitement s'est révélée être nécessairement au moins égale à 200° C afin de limiter le temps de séjour de la suspension dans la zone de traitement thermique, mais il est apparu qu'il était souhaitable de fixer cette température de traitement dans l'intervalle préférentiel de 220° C à 240° C.
Quant à la vitesse de montée en température de la suspension de l'hydrargillite dans l'eau, la demanderesse a constaté qu'il était avantageux qu'elle soit la plus rapide possible, mais dans les limites compatibles avec l'échange thermique et le type de réacteur utilisé.
Dans le cas où le réacteur utilisé présente une capacité d'échange thermique relativement faible, telle que par exemple celle qui existe dans une série d'autoclave à chauffage indirect, la vitesse de montée en température de la suspension a été choisie dans l'intervalle de 1 à 5º C/minute.
Dans le cas où le réacteur utilisé présente une forte capacité d'échange thermique, tel que par exemple un réacteur de type mono ou polytubulaire, il a été constaté que la vitesse de montée en température de la suspension pouvait être la plus rapide possible, c'est-à-dire devait être avantageusement d'au moins 5° C/minute tout en restant compatible avec l'échange thermique.
Le temps de séjour de la suspension est important et dépend de la concentration en matière sèche de ladite suspension ainsi que de la température de traitement choisie. Ce temps de séjour est préférentiellement choisi entre 3 et 10 minutes pour obtenir le rendement de transformation le plus élevé.
En pratique, la montée en température dans le cadre de l'invention s'effectue préférentiellement dans un echangeur de type mono ou polytubulaire. Dans ce cas, la vitesse de circulation de la suspension à traiter ou en cours de traitement est au moins de 1,5 mètres/s, pour limiter les phénomènes de décantation de la matière sèche.
L'invention sera mieux comprise par la description chiffrée du sehéma illustratif.
Selon la figure, la suspension d'hydrargillite dans de l'eau est préparée en (A) par introduction des quantités adéquates d'eau par 1 et de matière sèche par 2. Après avoir ajusté la concentration en matière sèche, la suspension ainsi préparée est pompée sous pression en (B) dans l'echangeur thermique (C) où elle est portée à la température choisie.
Cette température de traitement peut être obtenue par chauffage indirect en injectant de la vapeur, par exemple dans une double enveloppe. Mais cette température peut également être obtenue en récupérant l'énergie calorifique potentielle de la suspension déjà traitée qui circule à contre courant comme un fluide caloporteur.
II est évident que la température de traitement peut être atteinte grâce à la combinaison des deux moyens précités.
A la sortie de (C), la suspension, portée à la température souhaitée, est introduite dans un réacteur (D) où s'effectue le temps de séjour nécessaire à la transformation complète de l'hydrargillite en boehmite. La température pratiquée dans le réacteur (D) est, en général, au plus égale à la température de la suspension a la sortie de l'echangeur (C) en raison de l'endothermicité de la réaction de transformation de l'hydrargillite en boehmite. C'est pourquoi, la demanderesse a trouvé avantageux de pratiquer le chauffage de ce réacteur à temps de séjour.
Après avoir réalisé le temps de séjour dans le réacteur (D), la température et la pression de la suspension doivent être abaissées pour permettre la séparation des phases liquide et solide.
Pour ce faire, et selon une première variante, la suspension est conduite par (3) dans la zone de détente (E), qui peut être constituée, par exemple par une série de détendeurs.
La vapeur émise lors de la détente peut être avantageusement récupérée et recyclée dans l'echangeur thermique (C). On obtient ainsi une suspension refroidie, plus concentrée en matière sèche, qui est conduite par (4) dans la zone de séparation (G) dans laquelle s'effectue la récupération de la boehmite par filtration sous vide par exemple.
Selon une deuxième variante, la suspension véhiculée par (5) est refroidie dans un echangeur approprié (F) au moyen d'un fluide frigoporteur qui peut être la suspension sortant de la pompe (B). Puis la pression de la suspension refroidie est abaissée dans un organe de pertes de charge (H) tel que par exemple une série de tubes ayant des diamètres décroissants, pour l'amener pratiquement à la pression atmosphérique. Dans le cadre de cette variante, la demanderesse a vérifié qu'il était intéressant de pratiquer simultanément les abaissements de la température et de la pression de la suspension provenant de (D) en combinant dans un seul appareillage les deux fonctions assurées par le stades (F) et (H). A la sortie de(H),la suspension de boehmite refroid rejoint par (6) la zone de séparation (G) comme cela a déjà été dit.
Du point de vue pratique, la demanderesse a constaté dans l'une et l'autre des variantes précitées, que si la suspension était mise en état d'ébullition dans l'échangeur (C) où le réacteur (D), ou bien simultanément en (C) et (D) en raison d'une détente en (E) ou perte de charge en (H) insuffisantes, l'on obtenait une boehmite de granulométrie beaucoup plus fine que celle de l'hydrargillite de départ, cet affinement se traduisant en particulier par l'augmentation de la proportion de grains de boehmite par rapport aux grains initiaux d'hydrargillite passant à travers les mailles d'un tamis normalisé de 15 microns.
Par contre, si les pressions pratiquées en (C) et (D) sont suffisamment élevées en regard des températures pour éviter l'ébullition de la suspension, on constate que :
- en pratiquant une détente en (E) selon la première variante, on provoque toujours, quelles que soient les concentrations en matières sèches et les températures, un affinement important de la boehmite par rapport à la dimension initiale moyenne de l'hydrargillite ;
- d'une manière surprenante, en pratiquant la deuxième variante, pour des températures données en (C) et (D), il est possible de limiter l'affinement de la boehmite au cours de la transformation ou même de conserver la granulométrie initiale de l'hydrargillite lors de la transformation en boehmite.
En outre, la demanderesse a constaté avec un vif intérêt que le procédé selon l'invention conduisait à l'obtention d'une boehmite très appauvrie en impuretés alcalines, plus particulièrement en Na2O, par rapport à la teneur en ces mêmes éléments dans l'hydrargillite de départ.
Exemple 1 (selon figure) On a préparé en continu, selon l'invention, une suspension d'hydrargillite dans l'eau, en introduisant dans le bac (A) muni d'une agitation efficace, 960 kg/heure d'hydrargillite humide, contenant 12 % en poids d'eau résiduaire et provenant du procédé Bayer et 730 litres/heure d'eau industrielle.
La teneur en matière sèche de cette suspension , exprimée en Al2O3, était voisine de 461 g/l.
Ladite suspension d'hydrargillite était envoyée sous pression au moyen d'une pompe à membrane (B) , dans un réacteur tubulaire (C) constitué par un tube de diamètre interne 15 mm ayant une longueur de 80 mètres. Le réacteur était chauffé par l'introduction de vapeur dans une double enveloppe, externe au réacteur ayant un diamètre interne de 50 millimètres.
Le débit de la suspension dans le réacteur était de 1,2 m3/heure, tandis que la vitesse de circulation de ladite suspension était de 1,88 m/s.
A la sortie du réacteur tubulaire, la température de la suspension a été maintenue par un système de régulation à 210° C.
Ladite suspension était alors introduite dans l'autoclave à temps de séjour (D), muni d'un faisceau tubulaire chauffant, où elle séjournait pendant 15 minutes à la température de 210° C.
A la sortie de l'autoclave (D), la suspension était soumise en (E) à une détente abaissant sa pression d'environ 23 bars à la pression atmosphérique par passage dans deux détendeurs à diaphragme placés en série.
La suspension était recueillie en (G) où elle subissait la séparation des phases liquide L et solide S.
Afin d'apprécier la transformation de l'hydrargillite en boehmite et de déterminer l'évolution des diverses caractéristiques du produit obtenu, un échantillon a été prélevé dans la phase solide et a été soumis à une détermination par perte au feu. Cette perte au feu était de 16,9 %, ce qui montrait que la transformation de l'hydrargillite en boehmite était complète.
La perte au feu de 16,9 %, plus élevée que la perte au feu théoriquement attendue de 15% , correspondait à la présence de 1,9 % d'eau libre occluse dans les lacunes se trouvant à l'intérieur des cristaux de boehmite.
Dé nombreux auteurs ont mis en évidence la présence de cette eau et ont montré, en particulier, que la perte, au feu à 1100° C de la boehmi t e pouvait atteindre 1 7 ,4 % en poids de la masse initiale (B . IMELIK ; J. Chim. Phys. 1966 Tome 4, pages 607 à 610).
Pour confirmer ce résultat, il a été procédé à une analyse aux rayons X qui montrait que les raies de diffractions caractéristiques de l'hydrargillite pour une anticathode au cobalt (angle de Bragg 21°35'- 23°6' : raies les plus intenses) avaient totalement disparu et laissaient place aux raies caractéristiques de la boehmite (anticathode au cobalt : angle de Bragg : 16°8'-32°8' - 44°8' : raies les plus intenses).
En outre, comme une détente avait été pratiquée en (E) à la sortie du réacteur de séjour (D), on a pu constater un affinement des grains de boehmite obtenus par rapport aux grains initiaux d'hydragillite, comme le montre le tableau ci-après, où sont comparées les granulométries du produit avant et après que soit effectuée la transformation hydro-thermale.
Figure imgf000010_0001
On pouvait ainsi constater à travers ces résultats que la boehmite obtenue avait été soumise à une intense attrition.
Enfin, il a été constaté que la teneur en hydroxyde de sodium, exprimée en Na2O, dans la boehmite obtenue était de 680 ppm, alors que la teneur en hydroxyde de sodium de l'hydrargillite initiale soumise au traitement de transformation hydrothermale était de 4500 ppm exprimée en Na2O. Ainsi, le procédé selon l'invention se révélait, non seulement efficace dans la transformation de l'hydrargillite en boehmite, mais encore particulièrement intéressant par le fait 'surprenant de l'importante diminution de la teneur finale en Na2O.
Exemple 2
On a préparé en continu selon l'invention une suspension d'hydrargillite dans l'eau, en introduisant dans le bac (A) muni d'une agitation, 960 kg/h d'une hydrargillite provenant du procédé Bayer, contenant 12 % en poids d'eau résiduaire et 730 litres/heure d'eau industrielle.
La teneur en matière sèche de cette suspension, exprimée en Al2O3 ; était de 461 g/litre.
Ladite suspension d 'hydrargillite était envoyée sous pression au moyen de la pompe à membrane (B) dans le réaeteur tubulaire (C) constitué par un tube de diamètre interne de 15 millimètres et ayant une longueur de 92 mètres.
Le réacteur tubulaire était chauffé comme dans l'exemple 1, au moyen d'une double enveloppe alimentée en vapeur d'eau.
Le débit de la suspension dans l'installation était de 1,2 m3/heure. A la sortie de l'echangeur thermique (C), la suspension était introduite dans un ballon de séjour (D) cylindrique, de faible volume (100 litres), non chauffé. La température de la suspension dans le ballon oscillait entre 220° C et 227° C.
La suspension s'échappait alors dudit ballon par la partie haute de celui-ci et entrait dans une zone de refroidissement (F) constituée par une tubulure de diamètre interne 15 mm et d'une longueur de 55 mètres, immergée dans de l'eau en circulation? La température à la sortie de cette zone était de 75° C environ.
Après cette zone de refroidissement, la suspension circulait dans une zone de perte de charge (H), constituée par un premier tube de diamètre interne 15 mm et d'une longueur de 230 mètres, suivie d'un deuxième tube de diamètre interne 12 mm et d'une longueur de 18 mètres. En raison d'une perte de charge volontairement insuffisante au regard d'un potentiel de chauffage élevé dans le réacteur tubulaire (C), il a été constaté que la suspension passait par des états successifs d'ëbullition à la sortie dudit réacteur (C) et dans le ballon de séjour (D).
La suspension était enfin recueillie en (G) où s'effectuait la séparation des phases liquide et solide.
Sur un échantillon prélevé dans la phase solide, les mêmes contrôles de perte au feu et d'examen aux rayons X ont été réalisés qui ont confirmé la transformation complète de l'hydragillite en boehmite.
De même que dans l'exemple 1 , il a été constaté μn affinement des grains de boehmite obtenus par rapport aux dimensions des grains de l'hydrargillite de départ, comme le montre le tableau ci-après :
Figure imgf000012_0001
Enfin, il a été constaté, de même que dans l'exemple 1, que la teneur en hydroxyde de sodium exprimé en Na2O, avait passé de 4450 ppm pour l'hydragillite à 1100 ppm pour la boehmite obtenue selon le procédé de l'invention.
Exemples 3 à 8
Dans ces exemples, différentes concentrations en matière sèche de la suspension destinée au traitement hydrothermal, ont été essayées afin d'évaluer l'influence de ce paramètre sur le taux de transformation, la granulométrie et la teneur en Na2O . Pour cela, les suspensions d'hydrargillite dans l'eau ont été préparées comme cela a été décrit dans l'exemple 1, mais avec des quantités horaires d'hydrargillite et d'eau, particulières pour chaque exemple, comme cela apparaît dans le tableau récapitulatif ci-après, l'hydrargillite utilisée ayant une teneur en humidité de 9,6 % en poids exprimé par rapport au produit humide :
Figure imgf000013_0001
Tout l'appareillage décrit dans l'exemple 2, en (A), (B) et (C) était le même, tandis que le ballon à temps de séjour (D) avait un volume de 100 litres et était chauffé sur sa périphérie au moyen de résistances électriques de puissance contrôlée.
Le refroidissement de la suspension, sortant de (D) était assuré en (F) d'une manière identique à l'exemple 2.
Après la zone de refroidissement, la suspension circulait dans la zone de perte de charges (H) constituée par un premier tube de diamètre interne de 15 mm et d'une longueur de 230 mètres, suivie d'un deuxième tube de diamètre interne 12 mm et d'une longueur de 96 mètres, beaucoup plus importante que dans l'exemple 2.
Pour tous ces exemples, la température à la sortie de l'echangeur thermique (C) était comprise entre 233° C et 235° C, tandis que la température à la sortie du ballon de séjour (D) était comprise entre 218° C et 222° C, la pression dans ce ballon étant au minimum de 34 bares, évitant ainsi tous risques d'ébullition dans l'ensemble de l'appareillage. De même que dans les autres exemples, la suspension sortant de (H) était recueillie en (G) où s'effectuait la séparation des phases solide et liquide.
Sur des échantillons prélevés dans la phase solide obtenue dans chaque exemple, on a vérifié que la transformation de l'hydrargillite en boehmite était complète, tant par la perte au feu que par un examen aux rayons X.
Enfin, la granulométrie de la boehmite obtenue par transformation hydrothermale a été mesurée pour chacun des exemples 3 à 8.
En vue de mesurer l'évolution de la granulométrie, lors de cette transformation, on a exprimé dans le tableau ci-après, l'augmentation en % pondéral de la proportion des grains de boehmite par rapport aux grains initiaux d' hydrargillite passant à travers les mailles d'un tamis normalisé de 45 microns.
Dans le même tableau, on a porté la teneur en hydroxyde de sodium exprimé en Na2O, mesurée sur les boehmites obtenues dans chacun des exemples 3 à 8, étant entendu que la teneur initiale d' hydroxyde de sodium présent dans l'hydrargillite avant transformation hydrothermale, était de 4600 ppm :
Figure imgf000014_0001
Ainsi, il est constaté avec grand intérêt que la granulométrie initiale observée dans l'hydrargillite était conservée au stade de la boehmite, pour les teneurs en matière sèche les plus élevées dans la suspension. Enfin, on pouvait également constater que la teneur en hydroxyde de sodium exprimée en Na2O était, comme dans les autres exemples, très fortement abaissée.

Claims

REVENDICATIONS
1°) Procédé continu de production de boehmite à granulométrie con- trôlée, par déshydratation d'hydrargillite consistant en la préparation d'une suspension d'hydrargillite dans l'eau, son traitement thermique sous pression et son maintien sous une température comprise entre 200° C et 270° C dans une zone privilégiée destinée à allonger le temps de séjour pendant le traitement, caractérisé en ce que la suspension sortant de la zone privilégiée destinée à allonger le temps de séjour passe dans une zone d'échange thermique puis dans une zone d'abaissement, jusqu'à la pression atmosphérique ,de la pression requise par le traitement thermique.
2°) Procédé continu de production de boehmite à granulométrie contrôlée selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'abaissement de la pression jusqu'à la pression atmosphérique est effectué par perte de charge dans la zone d'abaissement de la pression, immédiatement après la zone d'échange thermique, dans le but de conserver à la boehmite la granulométrie initiale de l'hydrargillite.
3°) Procédé continu de production de boehmite à granulométrie contrôlée selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le but de conserver à la boehmite la granulométrie initiale de l'hydrargillite, l'abaissement de la pression jusqu'à la pression atmosphérique est effectué par perte de charge en même temps qu'est effectué l'abaissement de la température dans la zone d'échange thermique de telle sorte que la pression régnante à chaque instant soit suffisante pour éviter l'ébullition de ladite suspension.
4°) Procédé continu de production de boehmite à granulométrie contrôlée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la suspension d'hydrargillite est mise en état d'ébullition dans les zones à temps de séjour ou d'échange thermique en pratiquant une perte de charge insuffisante dans la zone d'abaissement de la pression, dans le but de provoquer l'augmentation de la proportion des grains fins passant à travers les mailles d'un tamis normalisé de 15 microns.
5°) Procédé continu de production de boehmite à granulométrie contrôlée selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens utilisés pour l'abaissement de la pression jusqu'à la pression atmosphérique par perte de charge sont constitués par une série de tubes de diamètres décroissants et de longueur appropriée.
6°) Procédé continu de production de boehmite à granulométrie contrôlée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de matière sèche dans la suspension d'hydrargillite exprimée en Al2O3 est comprise entre 150 g/l et 700 g/l mais préférentiellement entre 400 g/l et 600 g/l .
7°) Procédé continu de production de boehmite à granulométrie contrôlée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de montée en température est comprise entre 1 et 5° C/m cans le cas où le réacteur utilisé pour le traitement thermique dispose de faible capacité d'échanges thermiques.
8°) Procédé continu de production de boehmite à granulométrie contrôlée selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la vitesse de montée en température est d'au moins 5 ° C/m dans le cas où le réacteur utilisé pour le traitement thermique dispose d'une forte capacité d'échange thermique.
9°) Procédé continu de production de boehmite à granulométrie contrôlée selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le temps passé dans la zone privilégiée destinée à allonger le temps de séjour est compris entre 1 et 60 minutes mais prëfërentiellement compris entre 3 et 10 minutes.
10) Boehmite obtenue selon l'application de l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'elle est très appauvrie en impuretés alcalines, plus particulièrement en Na2O.
PCT/FR1980/000030 1979-02-28 1980-02-26 Procede de transformation de l'hydrargillite en boehmite WO1980001799A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3034310T DE3034310C3 (de) 1979-02-28 1980-02-26 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Böhmit aus Hydrargillit
BR8007034A BR8007034A (pt) 1979-02-28 1980-02-26 Processo de transformacao de hidrargilita em boemita

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7905688A FR2450232A1 (fr) 1979-02-28 1979-02-28 Procede de transformation de l'hydrargilitte en boehmite
FR7905688 1979-02-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1980001799A1 true WO1980001799A1 (fr) 1980-09-04

Family

ID=9222781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1980/000030 WO1980001799A1 (fr) 1979-02-28 1980-02-26 Procede de transformation de l'hydrargillite en boehmite

Country Status (25)

Country Link
US (1) US4534957A (fr)
JP (1) JPS6045126B2 (fr)
AR (1) AR222374A1 (fr)
AU (1) AU530560B2 (fr)
BE (1) BE881947A (fr)
BR (1) BR8007034A (fr)
CA (1) CA1147128A (fr)
DD (1) DD149354A5 (fr)
DE (1) DE3034310C3 (fr)
ES (1) ES488993A1 (fr)
FR (1) FR2450232A1 (fr)
GB (1) GB2044236B (fr)
GR (1) GR69612B (fr)
HU (1) HU183164B (fr)
IE (1) IE49523B1 (fr)
IN (1) IN152281B (fr)
IT (1) IT1141392B (fr)
MX (1) MX153386A (fr)
NL (1) NL8020062A (fr)
OA (1) OA06479A (fr)
PH (1) PH15111A (fr)
PL (1) PL222252A1 (fr)
PT (1) PT70872A (fr)
WO (1) WO1980001799A1 (fr)
YU (1) YU40591B (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0118031A1 (fr) * 1983-03-07 1984-09-12 Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft Matière de charge à base d'hydroxyde d'aluminium et procédé de préparation
EP0278469A2 (fr) * 1987-02-10 1988-08-17 Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft Procédé de fabrication de boehmite
EP0304721A1 (fr) * 1987-08-11 1989-03-01 Norton Company Préparation de boehmite microcristalline et corps céramiques
FR2626587A1 (fr) * 1988-02-03 1989-08-04 Magyar Aluminium Procede de preparation d'alumine a monocristaux d'une taille inferieure a 1 (my)m
EP0372210A1 (fr) * 1988-12-03 1990-06-13 VAW Aluminium AG Procédé de préparation de dispersions de boehmit

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IS3896A (is) * 1991-08-07 1993-02-08 Comalco Aluminium Limited Hreinsun á loftkenndum flúoríðum úr útblæstri iðjuvera
DE19812279C1 (de) * 1998-03-20 1999-05-12 Nabaltec Gmbh Flammwidrige Kunststoffmischung und Verfahren zur Herstellung eines Füllstoffs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR983101A (fr) * 1949-01-27 1951-06-19 Alais & Froges & Camarque Cie Nouvelle charge, à base d'alumine, pour caoutchouc
US2659660A (en) * 1950-12-05 1953-11-17 Electro Chimie Metal Method and apparatus for the manufacture of alumina
FR1460015A (fr) * 1965-10-13 1966-06-17 Pechiney Saint Gobain Supports de catalyseurs en boehmite activée
GB1169096A (en) * 1966-04-21 1969-10-29 Pechiney Saint Gobain Aluminium Monohydrates of Small Specific Surface Area, and Their Uses

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1953201A (en) * 1926-09-03 1934-04-03 Aluminum Co Of America Aluminum hydrate of low water content and process of producing the same
BE492243A (fr) * 1948-11-18
US3954957A (en) * 1975-02-24 1976-05-04 Aluminum Company Of America Production of alumina monohydrate pigment
JPS5235797A (en) * 1975-09-16 1977-03-18 Nippon Soken Inc Manufacturing method for boehmite
US4224302A (en) * 1975-09-16 1980-09-23 Nippon Soken Inc. Process for producing an alumina catalyst carrier
JPS5318998A (en) * 1976-08-06 1978-02-21 Dainippon Toryo Kk Electrochromic display element
US4117105A (en) * 1977-03-21 1978-09-26 Pq Corporation Process for preparing dispersible boehmite alumina

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR983101A (fr) * 1949-01-27 1951-06-19 Alais & Froges & Camarque Cie Nouvelle charge, à base d'alumine, pour caoutchouc
US2659660A (en) * 1950-12-05 1953-11-17 Electro Chimie Metal Method and apparatus for the manufacture of alumina
FR1460015A (fr) * 1965-10-13 1966-06-17 Pechiney Saint Gobain Supports de catalyseurs en boehmite activée
GB1169096A (en) * 1966-04-21 1969-10-29 Pechiney Saint Gobain Aluminium Monohydrates of Small Specific Surface Area, and Their Uses

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0118031A1 (fr) * 1983-03-07 1984-09-12 Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft Matière de charge à base d'hydroxyde d'aluminium et procédé de préparation
EP0278469A2 (fr) * 1987-02-10 1988-08-17 Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft Procédé de fabrication de boehmite
EP0278469A3 (en) * 1987-02-10 1989-05-10 Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft Process for preparing boehmite
EP0304721A1 (fr) * 1987-08-11 1989-03-01 Norton Company Préparation de boehmite microcristalline et corps céramiques
FR2626587A1 (fr) * 1988-02-03 1989-08-04 Magyar Aluminium Procede de preparation d'alumine a monocristaux d'une taille inferieure a 1 (my)m
EP0372210A1 (fr) * 1988-12-03 1990-06-13 VAW Aluminium AG Procédé de préparation de dispersions de boehmit

Also Published As

Publication number Publication date
FR2450232B1 (fr) 1982-09-10
DE3034310C2 (fr) 1993-12-23
ES488993A1 (es) 1980-09-16
DD149354A5 (de) 1981-07-08
IE800384L (en) 1980-08-28
AU5587680A (en) 1980-09-04
YU40591B (en) 1986-02-28
BR8007034A (pt) 1981-01-21
CA1147128A (fr) 1983-05-31
IE49523B1 (en) 1985-10-16
JPS6045126B2 (ja) 1985-10-08
GB2044236B (en) 1983-01-12
IN152281B (fr) 1983-12-10
AU530560B2 (en) 1983-07-21
NL8020062A (nl) 1980-11-28
YU50780A (en) 1983-01-21
PT70872A (fr) 1980-03-01
IT1141392B (it) 1986-10-01
GR69612B (fr) 1982-07-05
PL222252A1 (fr) 1980-11-03
BE881947A (fr) 1980-08-27
HU183164B (en) 1984-04-28
US4534957A (en) 1985-08-13
IT8020175A0 (it) 1980-02-26
MX153386A (es) 1986-10-07
AR222374A1 (es) 1981-05-15
DE3034310T1 (de) 1981-03-12
PH15111A (en) 1982-08-10
DE3034310C3 (de) 1993-12-23
OA06479A (fr) 1981-07-31
GB2044236A (en) 1980-10-15
JPS56500013A (fr) 1981-01-08
FR2450232A1 (fr) 1980-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0195732B1 (fr) Procédé et dispositif de décomposition sans agitation de liqueurs d'aluminate de sodium pour la production d'alumine
WO1980001799A1 (fr) Procede de transformation de l'hydrargillite en boehmite
FR2602503A1 (fr) Procede et appareillage pour la purification du silicium
EP0191679B1 (fr) Procédé d'oxydation de substances dissoutes ou en suspension dans une solution aqueuse
EP0143726B1 (fr) Procédé de préparation d'oxydes métalliques pulvérulents à partir de solutions aqueuses ou de mélanges solides de nitrates métalliques
EP0106872B1 (fr) Procede d'obtention de uo3 de grande surface specifique a partir de nitrate d'uranyle hydrate
EP0247951B1 (fr) Procédé et dispositif de décomposition de liqueur d'aluminate de sodium pour la production d'alumine
FR3041628B1 (fr) Procede de preparation de particules minerales synthetiques et composition comprenant des particules minerales synthetiques
CA2310128C (fr) Production de trihydrate d'alumine avec controle separe de la teneur en sodium et de la granulometrie
FR2623489A1 (fr) Procede et appareil pour la synthese en continu d'une solution aqueuse de sulfate d'aluminium a partir d'une boue d'hydroxyde d'aluminium et appareil pour regler la temperature au cours de cette synthese
EP0012687B1 (fr) Procédé et installation d'extraction de principes solubles de matières premières végétales
LU82383A1 (fr) Cristallisation de la zeolithe a lors des procedes industriels de fabrication
WO1984002124A1 (fr) Procede d'obtention de uo3 de grande reactivite par decomposition thermique sous forme solide de nitrate d'uranyle hydrate
OA12953A (fr) Procédé d'attaque de la bauxite a améliorant la filtrabilité des boues en sortie d'attaque.
FR2725440A1 (fr) Procede de production d'alumine
CA1162027A (fr) Procede ameliore de carbochloration de l'alumine en bain de sels fondus
EP0249545A1 (fr) Procédé et installation de séparation de la silice contenue dans les liqueurs noires résiduaires de la fabrication de pâte à papier
FR2734569A1 (fr) Procede d'extraction et de production de polymeres hydrocolloides a partir de matiere vegetale ou animale
WO1982002191A1 (fr) Procede ameliore de carbochloration de l'alumine en bain de sels fondus
BE630383A (fr)
FR2738754A1 (fr) Procede et appareil pour la cristallisation et la filtration d'un materiau cristallisable en solution
FR2496632A1 (fr) Procede ameliore de carbochloration de l'alumine en bain de sels fondus
BE561391A (fr)
CH149095A (fr) Procédé continu de préparation de leucoindigo.
BE423507A (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Designated state(s): BR DE JP NL RO SU US

RET De translation (de og part 6b)

Ref document number: 3034310

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19810312

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 3034310

Country of ref document: DE