DE138219C

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Publication number: DE138219C
Application number: DENDAT138219D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur Gewinnung reiner Thonerde aus Bauxit und ähnlichen thonerdehaltigen Materialien auf nassem Wege unter Verwendung von Alkalilösungen, bei welchen durch Gegenwart von Kalk eine höhere Ausbeute und bessere Reinigung als bei dem bisherigen nassen Verfahren zur Herstellung von Thonerde erzielt wird.

Bei dem üblichen nassen Verfahren zur Herstellung von Thonerde aus thonerdehaltigen Materialien mittels Aetznatronlauge wird die Ausbeute dadurch wesentlich beschränkt, dafs die Lauge sehr leicht Kohlensäure aus der Luft aufnimmt und dadurch ihre lösende Kraft vermindert, da eine Lösung von kohlensaurem Natron Thonerde nicht zu lösen vermag. Aufserdem entstehen Verluste dadurch, dafs die dem zu zersetzenden Mineral, wenn auch in verhältnifsmäfsig geringer Menge beigemengte Kieselsäure sich ebenfalls in der Lauge auflöst und deren lösende Wirkung herabsetzt. Ferner wird die in der Lauge gelöste Kieselsäure bei der späteren Zersetzung der gebildeten Natriumaluminatlösung mit der Thonerde ausgefällt und verunreinigt dieselbe sowie das daraus hergestellte Aluminium und setzt dessen Handelswerth ganz aufserordentlich herab.

Bei den bisherigen Verfahren zur Herstellung von Thonerde durch Extraction thonerdehaltigen Materials mittels Alkalien verblieb eine grofse Menge Thonerde in dem bei der Extraction als rother Schlamm verbleibenden Rückstand und ging verloren. Es war ferner schwierig, die thonerdehaltige Flüssigkeit von dem rothen Schlamm abzufiHriren. Diese Uebelstände werden nun bei vorliegender Erfindung dadurch vermieden, dafs man dem alkalischen Extractionsmittel gebrannten Kalk zusetzt. Derselbe verbindet sich mit der in der Lösung befindlichen Kohlensäure und Kieselsäure, so dafs die Lauge stets kaustisch erhalten bleibt. Der entstandene Niederschlag von kohlensaurem und kieselsaurem Kalk bewirkt ferner eine bessere Filtration des bei der Einwirkung des Extractionsmittels auf das Mineral verbleibenden ungelösten Rückstandes.

Der Zusatz von Kalk hat noch den ferneren Vortheil, dafs auch andere Verunreinigungen, wie besonders lösliche Phosphate, die' in Bauxiten sehr häufig vorkommen, auf diese Weise entfernt werden.

Bei der Ausführung des Verfahrens werden geschlossene Gefäfse benutzt. Als Ausführungsbeispiel mag hier die Behandlung eines nach dem Glühen etwa 78 pCt. Thonerde enthaltenden Bauxits erwähnt werden. Die Mischungsverhältnisse werden am besten derart gewählt, dafs auf ein Aequivalent Thonerde zwei Aequivalente Natrium kommen. Man wendet dann beispielsweise folgende Mischung an:

Bauxit 100 Gewichtstheile, gebrannter Kalk mit etwa 95 pCt. CaO 135 Gewichtstheile, wasserfreie Soda mit etwa 98 pCt. 2Va₂ C O₃ 190 Gewichtstheile.

Die Soda wird in so viel Wasser aufgelöst, dafs die entstehende Lösung etwa 20 bis 28⁰ B. spec. Gew. zeigt. Dazu sind etwa 700 Gewichtstheile Wasser erforderlich und die obigen Mengenverhältnisse sind so berechnet, dafs 2 bis 3 Gewichtseinheiten Na₂ C O₃ einer Gewichtseinheit Al₂ O₃ im Bauxit entspricht; da-

bei ist gleichzeitig genügend Kalk vorhanden, um die Soda vollständig in das Hydrat überzuführen und schliefslich noch das Natriumaluminat zu bilden.

Diese Mischung wird nun im Autoclaven unter bedeutendem Druck erhitzt. Dieses kann dadurch erfolgen, dafs man Dampf unter einem Druck von etwa io Atmosphären einströmen läfst, wobei die Mischung zunächst vermittelst eines Dampfmantels oder durch Dampfröhren oder durch Feuer vorgeheizt wird, um unnöthige Condensation von Dampf so viel als möglich zu vermeiden. Während des Erhitzens, das zweckmäfsigerweise ι bis 2 Stunden andauert, wird die Mischung durch rotirende Schaufeln oder auf andere Weise tüchtig umgerührt.

Infolge dieser Behandlung reagiren die Bestandtheile der Mischung auf einander, wodurch eine Lösung von Natriumaluminat entsteht, während der zurückbleibende unlösliche Rückstand vorzüglich aus kohlensaurem Kalk und aus Verbindungen des Kalks mit der Kiesel¹ säure besteht, sowie die chemisch nicht wirksamen Verunreinigungen des Oxyds einschliefst.

Die Lösung des Natriumaluminats wird nun abfiltrirt und die Thonerde aus derselben durch Kohlensäure oder auf andere Weise niedergeschlagen, wobei kohlensaures Natron in Lösung bleibt. Diese Lösung kann dann bis zum gewünschten Grade concentrirt und nochmals mit Bauxit und Kalk bei Verarbeitung einer neuen Menge von Thonerde benutzt werden.

Das Verfahren läfst sich natürlich auch so ausführen, dafs man gleich von Anfang an kaustisches Natron verwendet. Der zugefügte Kalk hat dann dieselbe Wirkung wie bei der Verwendung von kohlensaurem Natron. Er fällt die Kieselsäure, Kohlensäure und etwa vorhandene Phosphorsäure und hält die Lauge kaustisch. Die Gewichtsverhältnisse werden dann zweckmäfsigerweise so bemessen, dafs in der Lösung keine freie Natronlauge verbleibt. Bei einem Bauxit von folgender Zusammensetzung: 78 pCt. Thonerde, 3,6 pCt. Kieselsäure, 0,74 pCt. Eisenoxyd verwendet man auf 100 Gewichtstheile Bauxit 3,31 Gewichtstheile Kalk, enthaltend 98 pCt. Ca O, 108,4 Gewichtstheile kaustisches Natron, enthaltend 95,6 pCt. NaO Hund 516 Gewichtstheile Wasser. Ebenso findet der Kalkzusatz bei dem bekannten Bayer'schen Verfahren zur Fällung der Thonerde aus alkalischer Aluminatlösung vortheilhaft Anwendung. Das vorliegende Verfahren ist besonders von Wichtigkeit, wenn die Thonerde zur Darstellung von Aluminium verwendet werden soll, indem es dann darauf ankommt, Verunreinigungen, die den Handelswerth des Aluminiums und den Verwendungszweck desselben sehr wesentlich beeinträchtigen, zu entfernen. Die in der Thonerde verbleibenden Verunreinigungen, die sonst bei der Herstellung des Aluminiums ebenfalls reducirt werden, werden nach dem vorliegenden Verfahren auf höchst einfache Weise entfernt, ohne dafs man besonderer Apparatur und eines grofsen Arbeitsaufwandes bedarf.

Wie man sieht, ermöglicht das Verfahren auch die directe Verwendung von kohlensaurem Natron zur Extraction der Thonerde, indem der der Lösung in geeigneter Menge zugefügte Kalk die sofortige Kausticirung bewirkt.

Claims

Patent- Anspruch :
Verfahren zur Gewinnung reiner Thonerde aus Bauxit und ähnlichem thonerdehaltigem Material durch Extrahiren mit Alkalilösungen zweckmäfsigerweise in geschlossenen Gefäfsen, dadurch gekennzeichnet, dafs der Alkalilösung ein Zusatz von Kalk in solchen Mengen gegeben wird, dafs dadurch das Vorhandensein von kohlensaurem und kieselsaurem Natron in der Lauge verhindert wird.

Berlin, gedruckt in der