DE2158130A1

DE2158130A1 - Flockungsmittel fuer rotschlamm

Info

Publication number: DE2158130A1
Application number: DE2158130A
Authority: DE
Inventors: Juergen Graefe; Claus Dipl Chem Kelch; Helmut Dr Dipl Chem Roederer
Original assignee: CPC Maizena GmbH
Current assignee: CPC Maizena GmbH
Priority date: 1971-11-24
Filing date: 1971-11-24
Publication date: 1973-06-14
Also published as: DE2158130B2; DE2158130C3

Description

lockungsmit tel füz Rotschlamm" Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein FLockungsmittel für Rotschlamm, der bei der Gewinnung von Alumillium aus Bauxit als Nebenprodukt anfällt.
Bei der Aufbereitung von bauxit nach dem Bayer-Verfahren 'deutsches Patent 65.604) werden die Bauxitbrocken zerkleinert, gegebenenfalls getrocknet, gemahlen und im Autoklaven bei 1800C und 7 bis 10 atü durch Einwirkung von konzentrierter Natronlauge aufgeschlossen. Bei diesem Vorgang geht der Tonerdeanteil als Natriumaluminat in Lösung.
Die Oxide des Eisens, itans und anderer Metalle bleiben dabei ungelöst Sie bilden eine Trübe und werden als Rotschlamm bezeichn-t. Infolge starker Wechselwirkungen mit der hochkonzentrierten Lösung zeigen sie keine Neigung zum Absetzen.
Um den Rotschlamm zu aggregieren, werden Flockungsmittel eingesetzt.
Es liegt nahe, hierfür synthetische Mittel, wie Polyacrylate oder Polymethacrylate anzuwenden. Diese weisen jedoch den Nachteil auf, den Schlamm stark zu komprimieren. hierdurch lässt er sich nur schwer oder gar nicht aus den Absetzbehältern entfernen.
Demgegenüber zeigen stärkehaltige Produkte diesen Nachteil nicht.
Der Schlamm wird nicht so stark komprimiert und lässt sich leicht von der Aluminatlösung trennen. Auch ist die Filtrierbarkeit und die Auswaschbarkeit besser als bei der Verwendung synthetischer Flockungsmittel, Bekannte derartige Flockungsmlatel auf Stärke lysis sind Maisstärke und Kartoffelstärke, die vor der Verwendung durch Erwärmen auf Temperaturen zwischen 80 und 950C aufgeschlossen bzw. verquollen werden. Bei der Verwendung von in üblicher Weise aufgeschlossenen Stärken als lelockungsmittel für Rotschlamm werden jedoch relativ grosse Mengen Stärke benötigt.
Wie nunmehr gefunden wurde, lasse sich die Wirkung der Stärke als Flockungsmittel für Rotschlamm wesentlich verbessern, wenn es aus einer etwa 0,5- bis etwa 2,5-%igen wässrigen Stärkedispersion besteht, in der die Stärke in vollständig kolloidgelöstem Zustand vorliegt.
Wie sich gezeigt hat, ist es selbst bei längerem Erwärmen einer 0,5- bis 2,5-%igen wässrigen Stärkestispension auf 80 bis 95°C nicht zu erreichen, eine Starkedispersion zu erhalten, in cfi i die Stärke in vollständig kolloidgelöstem Zustand vorliegt.
Offensichtlich reichen diese Bedingungen nicht aus, um die Aussenmembran des Stärkekorns völlig zu zerstören und eine vollständig homogene kolloide Lösung zu erhalten.
Erfindungsgemäss wird demgegenüber durch Überführen der Stärke in vollständig kolloidgelösten Zustand eine wesentliche Herabsetzung der für die Flockung von Rotschlamm erforderlichen Stärkemenge erreicht.
Die Überführung der Stärke in den vollständig kolloidgelösten Zustand kann durch Erhitzen einer wässrigen Stärkesuspension unter Druck auf Temperaturen im Bereich von etwa 110 bis etwa 1500C erfolgen. Es kann aber auch so verfahren werden, dass die Stärke durch eine etwa 0,5- bis etwa l,Q-%ige wässrige Alkalilauge in den vollständig kolloidgelösten Zustand überführt wird. Dabei kann gemäss einer bevorzugten Ausfülsltlngsform der Erfindung so verfahren werden, dass der Alkaligehalt der wässrigen Alkalilauge mit Rückführlauge eingestellt wird, die vom Aluminiumhydroxid befreit ist.
Als Flockungsmittel für Rotschlamm eignen sich nicht nur wässrige Dispersionen von nativen Stärken, wie Kartoffelstärke und Maisstärke, in denen die Stärke in vollständig kolloidgelöstem Zustand vorliegt, sondern auch erfindungsgemäss hergestellte wässrige Dispersionen von modifizierten Stärken, wie dünnkochende Stärken, Stärkeester und Stärkeäther.
Um die Flockungs- bzw. Sedimentati9nswirkung ~der in vollständig kolloidgelösten Zustand überführten Stärke im Vergleich zu einer in überlicher Weise verquollenen Stärke zu ermitteln, kann wie folgt verfahren werden: Je looo ml rotschlammhaltige Aluminatlauge werden mit je 2,5 bzw. 5,0 z der zeigen Stärkelösung gründlich durchmischt.
In looo ml-Messzylindern wird nach 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 90 und 120 Minuten das Absetzvoluien ermittelt.
Die den folgenden Beispielen zugrunde liegenden Versuche wurden mit einem australischen WEIPA-Bauxit durchgeführt. Die Aufschlusslauge hatte eine Dichte von D = 1,270, die Temperatur betrug 80 bis 90qC. Die Alualnatlauge war wie folgt zusammengesetzt: Bestandteile g/l A1203 120 bis 150 NaOii 130 bis 150 Rotschlamm 50 bis 80 Beispiel 1 1 kg Kartoffelstärke oder Maisstärke wird in 100 1 Wasser suspendiert und 10 Minuten lang auf 80 bis 900C erhitzt. Von der erhaltenen zeigen Stärkelösung werden je 2,5 bzw. 5,0 ml, entspstchend einer Menge von 25 bzw. 50 Dg Stärke Je Liter Aluminatlauge zugesetzt und damit gründlich vermischt. Die Sedimentationszeit wird mit 50 mg Stärke (Kurve B) gegenüber 25 mg Stärke (Kurve A) deutlich verkÜrzt (Abb.1).
Beispiel 2 Eine 15%ige wässrige Kartoffelstärke- oder Maisstärkesuspension wird in einem kontinuierlichen Kocher bei Temperaturen zwischen 120 und 130 0C in vollständig kolloidgelösten Zustand überführt und durch eine dem Kocher nachgesehaltete Verdünnungseinrichtung auf eine Endkonzentration von 1 a gebracht. Von dieser Lösung werden der rotschlammhaltigen Aluminatlauge Je Liter 2,5 ml entsprechend 25 mg Stärke zugesetzt und damit gründlich vermischt.
Es wid etwa die gleiche Sedimentationszeit kurve B) erzielt, wie mit 50 mg Stärke gemäs Beispiel 1 (Abb.l).
Beispiel 3 Eine Suspension von 100 g Kartoffel- oder Maisstärke in 2 1 Wasser wird mit 75 ml 10%iger Natronlauge verrührt. Nach einer Reifezeit von 15 bis 30 Minuten bzw Überführung in vollständig kolloidgelösten Zustand wird mit 8 1 kaltem Wasser oder etwa 800C warmem Kondenzwasser auf eine Stärkekonzentration von 1% verdünnt. Von dieser Lösung werden der rotschlammhaltigen Aluminatlauge je Liter 2,5 ml cntsprehend 25 mg Stärke zugesetzt und damit gründlich vermisclll. Es wird etwa die gleiche Sedimentationszeit (Kurve B) erzielt, wie mit 50 mg Stärke gemäss Beispiel 1 (Abb.1).
Beispiel 4 Eine Suspension von 40 kL @artoffelstärke in 1000 1 Wasser wird mit soviel Rückführlauge versetzt, die vom Aluminiumhydroxid befreit ist, dass die Stärke als Alkalistärke in Lösung geht bzw. in vollständig kolloidgelösten Zustand überführt wird, hierfür ist eine Alkalikonzentration von 0,5 bis 1,0% erforderlich. Nach einer Reifezeit von 15 bis 30 Minuten wird mit Wasser auf einen Stärkegehalt von 1 X, verdünnt. Von dieser Lösung werden der rotschlammhaltigen Aluminatlauge Je Liter 2,5 ml entsprechend 25 mg Stärke zugesetzt und damit gründlich vermischt.
Es wird etwa die gleiche Sedimentationszeit kurve B) erzielt, wie mit 50 mg Stärke gemäss Beispiel 1 (Abb.1).
In Abb. 1 ist aiii dcl Abszisse dif Sedimentationszeit (min.) und auf der Ordinate das Sedimentationsvolumen (ml) aufgetragen.

Claims

PATENTANSPRÜ('!IE

1. Flockungsmittel für RotschLamm, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass es aus einer etwa 0,5- bis etwa 2,5-%igen wässrigen Stärkedispersion besteht, in der die Stärke in vollständig koiloidgelöstem Zustand vorliegt.

2. Flockungsmittel gemäss Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass die Stärke durch Erwärmen einer wässrigen Stärkesuspension unter Druck auf Temperaturen im Bereich von etwa 110 bis etwa 150°C in den vollständig kolloidgelösten Zustand überführt wird.

3. Flockungsmittel gemäss Anspruch t, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass die Stärke durch eine etwa 0,5- bis etwa l,O-%ige wässrige Aökalilauge in den vollständig kolloidgelösten Zustand überführt wird.

1. Flockungsmittel gemäss Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass der Alkaligehalt der wässrigen Alkalilauge mit Rückfürlang eingestellt wird, die vom Aluminiumhydroxid befreit ist L e e r s e i t e