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DE69228865T2 - Verfahren zur herstellung von aluminiumhydroxid aus aluminiumoxid enthaltenden erzen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von aluminiumhydroxid aus aluminiumoxid enthaltenden erzen

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Publication number
DE69228865T2
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alumina
solution
slurry
temperature
desilication
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE69228865T
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English (en)
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DE69228865D1 (de
Inventor
Takuo Harato
Michikazu Inami
Kazuhisa Ishibashi
Takahiro Ishida
Yoshio Kumagae
Mitsuaki Murakami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69228865D1 publication Critical patent/DE69228865D1/de
Publication of DE69228865T2 publication Critical patent/DE69228865T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • C01F7/062Digestion
    • 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

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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumhydroxid aus einem Aluminiumoxid enthaltenden Erz.
  • Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumhydroxid, durch das Aluminiumhydroxid wirtschaftlich mit geringem Verlust an Alkali, hoher Ausbeute an Aluminiumoxid, geringer Verunreinigung durch Siliciumdioxid und geringen Einheitskosten an Energie erhalten werden kann, sogar wenn ein Aluminiumoxid enthaltendes Erz geringer Qualität (nachstehend häufig als Bauxit bezeichnet) mit hohem Gehalt an löslichem Siliciumdioxid als Ausgangssubstanz eines Aluminiumoxid enthaltenden Erzes in einem Verfahren verwendet wird, das das sogenannte Bayer-Verfahren zur Herstellung von Aluminiumhydroxid ist, bei dem Bauxit in einer alkalischen Lösung gelöst wird und eine hier erhaltene Lösung von Natriumaluminat hydrolysiert wird, um Aluminiumhydroxid auszufällen.
  • Ein Verfahren, das am häufigsten zur Herstellung von Aluminiumhydroxid aus Bauxit verwendet wird, ist das Bayer-Verfahren. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Bauxit wird mit einer alkalischen Lösung, wie einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung oder einer wäßrigen gemischten Lösung von Natriumhydroxid und Natriumcarbonat, behandelt, um eine Aufschlämmung herzustellen und das in Bauxit enthaltene Aluminiumoxid als Natriumaluminat extrahiert (Extraktionsschritt); unlösliche Rückstände, wie Eisenoxide, Silicate und Titanoxide, werden von der Aufschlämmung abgetrennt (Schritt des Abtrennens von rotem Schlamm); Keimkristalle von Aluminiumhydroxid werden zu einer klaren Lösung von Natriumaluminat nach der Abtrennung von unlöslichen Rückständen gegeben, sodaß Aluminiumhydroxid bei einer Temperatur von üblicherweise 50-70ºC ausgefällt wird, und das ausgefällte Aluminiumhydroxid wird von der Natriumaluminatlösung abgetrennt (Abtrennschritt); und ein Teil des abgetrennten Aluminiumhydroxids wird als Keimkristalle wiederverwendet, und der Rest des abgetrennten Aluminiumhydroxids wird als Produkt entnommen, während die Natriumaluminatlösung nach der Abtrennung (häufig als Zersetzungslösung bezeichnet) wie sie ist oder nach Kondensation zur Verwendung im Bauxit-Löseschritt wiederverwendet wird.
  • Üblicherweise enthält Bauxit ein alkalilösliches Siliciumdioxid (häufig als reaktives Siliciumdioxid oder R-SiO&sub2; bezeichnet), der Gehalt davon hängt von der Stelle ab, an der es abgebaut wird. Demgemäß wird im vorstehenden Extraktionsschritt das in Bauxit enthaltene reaktive Siliciumdioxid genauso wie der Aluminiumoxidbestandteil gelöst.
  • Wenn eine Extraktlösung (Natriumaluminatlösung), die das reaktive Siliciumdioxid darin gelöst enthält, dem Ausfällschritt unterzogen wird, um Aluminiumhydroxid durch Ausfällen zu erhalten, wird das Siliciumdioxid in der Lösung nach Zersetzung zusammen mit Aluminiumhydroxid ebenfalls ausgefällt, was eine Verschlechterung der Qualität des erhaltenen Aluminiumhydroxids bewirkt. Demgemäß läßt man das reaktive Siliciumdioxid in der Extraktlösung mit einem Teil von Aluminiumoxid und einem Teil der alkalischen Lösung reagieren, um es so als Sodalith oder Zeolith, die alkaliunlöslich sind, auszufällen, bevor man den Ausfällungsschritt durchführt (Desilifizierungsschritt), und zusammen mit Eisenoxiden, Titanoxiden und anderen unlöslichen Substanzen, die im folgenden Rotschlamm-Abtrennschritt abgetrennt werden, entfernt und verworfen wird.
  • Üblicherweise wurde in der allgemeinen Praxis die Verweilzeit im Extraktionsschritt relativ lang, wie 30 Minuten bis 6 Stunden, gewählt, um so eine ausreichende Auflösung des reaktiven Siliciumdioxids und Umwandlung des gelösten reaktiven Siliciumdioxids in Desilifizierungsprodukte vor dem Ausfällen zu erreichen.
  • Jedoch ist das vorstehend beschriebene Verfahren nicht wirtschaftlich, da das lösliche Siliciumdioxid in der extrahierten Lösung als Desilifizierungsprodukte unter Verwendung einer großen Menge an Aluminiumoxid und Alkali wie vorstehend beschrieben entfernt wird.
  • Ein bekanntes Verfahren zum Unterdrücken des Alkaliverlusts, der durch das reaktive Siliciumdioxid in Bauxit bewirkt wird, schließt ein im japanischen Patent Kokoku Veröffentlichungs-Nr. 8257/1962 beschriebenes Verfahren, in dem Bauxit mit hohem Gehalt des reaktiven Siliciumdioxids unter selektivem Lösen des Aluminiumoxidbestandteils unter Verwendung des Unterschiedes in der Auflösungsgeschwindigkeit in einer Ätzalkali- oder Natriumaluminatlösung zwischen Aluminiumoxid und reaktivem Siliciumdioxid in Bauxit verwendet werden kann, ein im japanischen Patent Kokoku Veröffentlichungs-Nr. 37678/1973 beschriebenes Verfahren, in dem der Extraktionsrückstand unter Verwendung eines synthetischen Koagulans mit hohem Molekulargewicht unter Unterdrücken der Auflösung von reaktivem Siliciumdioxid, aber unter ausreichendem Lösenlassen des Aluminiumoxidbestandteils, abgetrennt wird und ein im japanischen Patent Kokai Veröffentlichungs-Nr. 230613/1987 beschriebenes Verfahren ein, in dem Aluminiumhydroxid durch Extrahieren des Aluminiumoxidbestandteils in einem Röhrenofen, unmittelbar Flashkühlen eines Gemisches der Extraktlösung und des Extraktionsrück stands, Abtrennen und Entfernen des Extraktionsrückstands und Desilifizieren der Extraktlösung, aus der Natriumhydroxid ausgefällt wird, ausgefällt wird.
  • Jedoch verwendet das im japanischen Patent Kokoku Veröffentlichungs-Nr. 8257/1962 offenbarte Verfahren zwei Sorten von Bauxit, eine mit einem hohen Gehalt an reaktivem Siliciumdioxid und die andere mit einem üblichen Gehalt an reaktivem Siliciumdioxid, und verwendet unterschiedliche Bedingungen zur Extraktion jedes Bauxits. Daher kann es nicht in dem Fall angewandt werden, bei dem Bauxit mit dem üblichen Gehalt an reaktivem Siliciumdioxid oder Bauxit mit hohem Gehalt an reaktivem Silidiumdioxid allein verwendet wird.
  • Das Verfahren des japanischen Patents Kokoku Veröffentlichungs-Nr. 37678/1973 ist eine ausgezeichnete Erfindung in bezug auf die schnelle Abtrennung des Extraktionsrückstands, aber es ist keine detaillierte Beschreibung der Extraktion von Aluminiumoxid gegeben, wie effizient die Auflösung von reaktivem Siliciumdioxid unterdrückt wird, und zusätzlich ist kein Verfahren offenbart, um die Abnahme in der Ausbeute an Aluminiumoxid zu unterdrücken.
  • FR-A-2360514 offenbart ein Zweistrom-Bauxit-Abbauverfahren als Teil des Bayer-Verfahrens zur Herstellung von Aluminiumoxid aus Bauxiterzen. Beschrieben wird, daß der Laugenstrom auf eine Temperatur über Extraktionstemperatur vorerhitzt werden kann.
  • Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Band 7, Seite 310-311 lehrt auch ein Zweistrom-Bayer-Abbauverfahren.
  • JP-A-62 230 613 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumhydroxid, das einen Desilifizierungsschritt umfaßt.
  • Im japanischen Patent Kokai Veröffentlichungs-Nr. 230613/1987 ist ein Verfahren offenbart, in dem ein Gemisch der Extraktlösung und des Extraktionsrückstands unmittelbar nach der Extraktion flashgekühlt wird, um so die Auflösung des löslichen Siliciumdioxids aus Bauxit in die alkalische Lösung zu unterdrücken, der Rückstand abgetrennt und die Extraktlösung desilifiziert wird. Jedoch wird beschrieben, daß bei diesem Verfahren das Erhitzen durch direktes Einspritzen von Frischdampf in einen Mischerhitzer und in einen Röhrenofen durchgeführt wird. Jedoch ist in diesem Fall ein besonders großer Verdampfer erforderlich, um das Wassergleichgewicht im System zu halten, und so ist dieses Verfahren nicht wirtschaftlich. Wenn eine gemischte Aufschlämmung, die eine wäßrige alkalische Lösung, wie eine wiederverwendete Zersetzungslösung, und Bauxit umfaßt, auf eine Extraktionstemperatur unter Verwendung von zurückgewonnenem Dampf und Frischdampf im Mischerhitzer erhitzt wird, tritt die Auflösung von R-SiO&sub2; sogar während des Vorerhitzens vor dem Extraktionsschritt auf, sodaß die Unterdrückung der Auflösung von R-SiO&sub2; nicht ausreichend ist. Zusätzlich ist, da die Desilifizierung nach dem Flashkühlen bei geringer Temperatur, wie 80-110ºC, durchgeführt wird, die Reaktionsgeschwindigkeit der Desilifizierung gering, und eine außerordentlich große Apparatur zur Desilifizierung muß eingerichtet werden, um eine Verunreinigung mit Siliciumdioxid im Produkt von Aluminiumhydroxid zu vermeiden.
  • Zusätzlich wird, wenn die Extraktlösung über einen langen Zeitraum im Desilifizierungsschritt gehalten wird, um die Siliciumdioxidkonzentration auf die gewünschte zu vermindern, der Aluminiumoxidbestandteil in der Extraktlösung als Aluminiumhydroxid gleichzeitig ausgefällt, was nachteilig ist, da die Ausbeute von Aluminiumoxid im Gesamtverfahren sogar vermindert wird, wenn das Aluminiumoxidextraktionsverhältnis aus Bauxit hoch ist.
  • Angesichts der vorstehend beschriebenen Situation haben die Erfinder umfassende Untersuchungen angestellt, um ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von Aluminiumhydroxid aus Bauxit zu finden, in dem die Menge an zu verlierendem Natriumhydroxid vermindert wird, die Abnahme in der Aluminiumoxidausbeute unterdrückt wird und Aluminiumhydroxid mit geringer Verunreinigung durch Siliciumdioxid ohne Verschlechterung der Energiekosten ausgefällt wird, und haben die vorliegende Erfindung vervollständigt.
  • So stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumhydroxid aus einem Aluminiumoxid enthaltenden Erz bereit, umfassend die folgenden Schritte:
  • (a) Mischen des Aluminiumoxid enthaltenden Erzes mit einer alkalischen Lösung, um eine Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von mehr als 20 Gew.-% zu erhalten, und Vorerhitzen der Aufschlämmung bei einer Temperatur von 70 bis 120ºC,
  • (b) Mischen einer vorerhitzten wäßrigen alkalischen Lösung mit der in Schritt (a) erhaltenen Aufschlämmung,
  • (c) Extraktion von Aluminiumoxid, das in dem in Schritt (b) erhaltenen Gemisch enthalten ist, als Natriumaluminat in einem Röhrenofen bei einer Temperatur von 120 bis 160ºC innerhalb von 10 Minuten, um ein Gemisch einer Extraktlösung von Natriumaluminat und von Lösungsrückständen von reaktivem Siliciumdioxid zu erhalten,
  • (d) sofortige Trennung der Lösungsrückstände von dem in Schritt (c) erhaltenen Gemisch, um eine Extraktlösung zu erhalten,
  • (e) Desilifizierung der Extraktlösung, um ein Gemisch eines Desilifizierungsprodukts und einer klaren Extraktlösung von Natriumaluminat zu erhalten,
  • (f) Trennung des Desilifizierungsprodukts von dem in Schritt (e) erhaltenen Gemisch, um die klare Extraktlösung zu erhalten, und
  • (g) Hinzufügung von Keimkristallen von Aluminiumhydroxid zu der klaren Extraktlösung zur Fällung von Aluminiumhydroxid,
  • wobei in dem Aluminiumoxid enthaltenden Erz 50% oder mehr des Aluminiumoxids Aluminiumoxidtrihydrat ist und der Gehalt an reaktivem Siliciumdioxid etwa 0.5 bis 15 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Erzes, beträgt, und
  • wobei die wäßrige alkalische Lösung von Schritt (b) vor dem Mischen vorerhitzt wird, um die Extraktionstemperatur von 120 bis 160ºC von Schritt (c) nach dem Mischen mit der Aufschlämmung von Schritt (a) zu erreichen,
  • mit der Maßgabe, daß der Fall ausgeschlossen wird, bei dem die Aufschlämmung in Schritt (a) auf 120ºC erhitzt wird und anschließend mit der wäßrigen alkalischen Lösung, die auch auf 120ºC vorerhitzt ist, vermischt wird.
  • Fig. 1 zeigt ein Fließdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 zeigt ein Fließdiagramm einer Ausführungsform des allgemein bekannten Bayer-Verfahrens; und
  • Fig. 3 zeigt die Temperaturabhängigkeit der Koeffizienten des Auflösungsverhältnisses von Aluminiumoxid und des reaktiven Siliciumdioxids in Bauxit in einer wäßrigen alkalischen Lösung.
  • Das als Ausgangssubstanz bei der vorliegenden Erfindung zu verwendende Aluminiumoxid enthaltende Erz schließt Bauxit, Laterit und andere Erze ein, die Aluminiumoxid enthalten, von denen die Hauptkristallform Aluminiumoxidtrihydrat ist (der Gehalt an Aluminiumoxidtrihydrat ist höher als etwa 50 Gew.-% und vorzugsweise höher als etwa 70 Gew.-% des Gesamtgehalts von Aluminiumoxid im Erz), und auch das reaktive Siliciumdioxid enthalten.
  • Der Gehalt des reaktiven Siliciumdioxids beträgt etwa 0.5 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% und häufiger etwa 0.5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Erzgewicht. Wenn Bauxit mit einem hohen Gehalt an reaktivem Siliciumdioxid verwendet wird, stellt das erfindungsgemäße Verfahren einen wirtschaftlichen Vorteil bereit.
  • Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird Bauxit als Ausgangssubstanz, wie es ist oder nach grobem Mahlen, in die Form einer Aufschlämmung unter Verwendung einer Aufschlämmungslösung gebracht und dann in eine Vorerhitzungsapparatur, wie es ist oder falls gewünscht nach Naßmahlen, eingebracht.
  • Eine kleinere Teilchengröße von Bauxit, die in die Vorerhitzungsapparatur einzubringen ist, ist stärker bevorzugt, um so den Unterschied in der Auflösungsgeschwindigkeit zwischen Aluminiumoxid und reaktivem Siliciumdioxid größer zu machen. Da eine größere Teilchengröße allgemein eine leichtere Abtrennung in einem Abtrennschritt der Extraktlösung vom Auflösungsrückstand ermöglicht, ist die Teilchengröße von Bauxit kleiner als 10 mesh und vorzugsweise kleiner als 60 mesh.
  • Ein Feststoffgehalt der Aufschlämmungslösung für Bauxit beim Vorerhitzen ist hoch genug, um eine Aufschlämmung zu haben, die ermöglicht, daß Bauxit übergeführt wird, und hängt von der Sorte, der Teilchengröße und anderen Faktoren von Bauxit ab. Der Feststoffgehalt der Aufschlämmung wird auf höher als etwa 20 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich von 30 bis 65 Gew.-% eingestellt.
  • Es gibt keine bestimmte Beschränkung bezüglich der für die Herstellung der Aufschlämmung zu verwendenden Lösung und die im Bayer-Verfahren wiederverwendeten Lösungen, wie eine Zersetzungslösung oder ihr Konzentrat (häufig als wiederverwendete Zersetzungslösung bezeichnet), und Waschlösungen des Auflösungsrückstands und des ausgefällten Aluminiumhydroxids können verwendet werden. Insbesondere ist die Waschlösung für den Auflösungsrückstand stärker bevorzugt, da sie eine geringere Na&sub2;O-Konzentration aufweist, als die der wiederverwendeten Zersetzungslösung, und eine kleine Menge an reaktivem Siliciumdioxid enthält, das während des Waschens des Auflösungsrückstands gelöst wird und zur Unterdrückung der Auflösung des reaktiven Siliciumdioxids während des Vorerhitzens der Bauxitaufschlämmung dient, und auch da das in der Waschlösung für den Rückstand enthaltene reaktive Siliciumdioxid durch Desilifizierung während des folgenden Desilifizierungsschritts entfernt wird.
  • Abhängig von der Sorte von Bauxit, der Na&sub2;O-Konzentration in der Aufschlämmung und der Art der Vorerhitzungsapparatur für die Aufschlämmung beträgt die Obergrenze der Temperatur zum Vorerhitzen der Bauxitaufschlämmung 120ºC und vorzugsweise etwa 110ºC. Wenn die Vorerhitzungstemperatur höher als 120ºC ist, ist eine solche Temperatur nicht erwünscht, da sie ermöglicht, daß das reaktive Siliciumdioxid in der Aufschlämmung während des Vorerhitzens der Bauxitaufschlämmung gelöst wird.
  • Da die Extraktion des reaktiven Siliciumdioxids sogar im Verlauf des Vorerhitzens der Bauxitaufschlämmung vonstatten geht, wird der zum Vorerhitzen der Aufschlämmung erforderliche Zeitraum innerhalb 10 Minuten und vorzugsweise innerhalb 5 Minuten eingestellt.
  • Zur effizienten Verwendung der Hitze durch Rückgewinnung von Hitze von der Aufschlämmung nach der Extraktion wird die Aufschlämmung auf eine höhere Temperatur als etwa 70ºC und stärker bevorzugt höher als etwa 80ºC vorerhitzt.
  • Üblicherweise wird eine Vorerhitzungsapparatur, wie ein Doppelrohrwärmetauscher oder ein Schale-und-Rohr-Wärmetauscher als Vorerhitzungsapparatur für die Bauxitaufschlämmung verwendet, da er geringes Rückmischen ermöglicht und die Aufschlämmung innerhalb kurzer Zeit vorerhitzt.
  • Es gibt keine besondere Einschränkung bezüglich der anderen wäßrigen alkalischen Lösung, die mit der vorerhitzten Bauxitaufschlämmung bei der praktischen Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gemischt wird, und die wiederverwendete Zersetzungslösung kann hauptsächlich und zusätzlich eine alkalihaltige Lösung, die in anderen Schritten hergestellt wird, wie sie ist oder nach Kondensation verwendet werden.
  • Diese wäßrigen alkalischen Lösungen werden auf übliche Weise vorerhitzt, um so die gewünschte Extraktionstemperatur zu erreichen, nachdem sie mit der Bauxitaufschlämmung gemischt werden. Zum Beispiel werden sie auf eine Temperatur von 150ºC bis 170ºC unter Verwendung von zurückgewonnenem oder Frischdampf vorerhitzt.
  • Als Vorerhitzungsapparatur für die wäßrige alkalische Lösung können Wärmetauscher des indirekten Erhitzungstyps verwendet werden, wie ein Doppelrohr-, ein Schale-und-Rohr- und ein Hitzetauscher des Spiraltyps.
  • Die vorerhitzte Bauxitaufschlämmung und die vorerhitzte wäßrige alkalische Lösung werden in eine Extraktionsapparatur getrennt oder nach Zusammenmischen eingebracht.
  • Ein Mischverhältnis der vorerhitzten Bauxitaufschlämmung zu der vorerhitzten wäßrigen alkalischen Lösung wird abhängig von Faktoren, wie der Sorte von Bauxit, dem Feststoffgehalt der Bauxitaufschlämmung und der Zusammensetzung der Zersetzungslösung, festgelegt, und die Anpassung wird so durchgeführt, daß ein Molverhältnis von Na&sub2;&sub0;/Al&sub2;O&sub3; der Flüssigkeit am Austritt der Extraktionsapparatur von 1.30 - 1.60 und vorzugsweise 1.35 - 1.50 erhalten wird.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird die Aufschlämmung auf die gewünschte Extraktionstemperatur am Eingang der Extraktionsapparatur gebracht.
  • Wenn die Extraktion bei einer höheren Temperatur erwünscht ist, kann das Erhitzen das direkte Einspritzen von etwas Frischdampf kurz vor Einbringen in die Extraktionsapparatur umfassen.
  • Es ist allgemein bekannt, daß Unterschiede in den Auflösungsgeschwindigkeiten von Aluminiumoxid und reaktivem Siliciumdioxid, die in Bauxit enthalten sind, und der Bildungsgeschwindigkeit des Desilifizierungsprodukts in der wäßrigen alkalischen Lösung bestehen, wie im japanischen Patent Kokoku Veröffentlichungs-Nr. 8257/1962 und japanischen Patent Kokai Veröffentlichungs-Nr. 230613/1987 beschrieben.
  • Unter Erwägen der Extraktionsgeschwindigkeiten von in Bauxit enthaltenem Aluminiumoxid und reaktivem Siliciumdioxid im einzelnen wurde erkannt, daß die Auflösungsreaktionsgeschwindigkeit jedes Bestandteils einer Reaktion erster Ordnung folgt, und bei einer Geschwindigkeitskonstante der Reaktion, wie in Fig. 3 gezeigt, zeigt Aluminiumoxid einen höheren Gradienten der Geschwindigkeitskonstante der Reaktion als die des reaktiven Siliciumdioxids. So wird, wenn Aluminiumoxid in Bauxit in der Kristallform von Aluminiumoxidtrihydrat (Gibbsit) vorhanden ist, das Aluminiumoxidtrihydrat viel schneller als das reaktive Siliciumdioxid gelöst, sodaß es das Löslichkeitsgleichgewicht erreicht, das durch die Na&sub2;O-Konzentration und die Temperatur bestimmt wird; bei einer festgelegten Na&sub2;O-Konzentration zeigt die Extraktion große Temperaturabhängigkeit. Demgemäß haben die Erfinder festgestellt, daß beim Verfahren der Extraktion von Aluminiumoxid durch extensives Lösen von Aluminiumoxid aus Bauxit unter Unterdrücken der Auflösung von reaktivem Siliciumdioxid, Mischen der Bauxitaufschlämmung und der wäßrigen alkalischen Lösung am Eingang des Reaktors, die getrennt vorerhitzt wurden, um so die Temperatur sofort auf die zum Auflösen von Aluminiumoxid erforderliche Temperatur zu erhöhen, idealer ist als das üblicherweise praktizierte Verfahren, bei dem eine wäßrige alkalische Lösung mit einer Aufschlämmung gemischt wird, die ein Aluminiumoxid enthaltendes Erz mit einem hohen Feststoffgehalt enthält, und die gemischte Aufschlämmung auf Extraktionstemperatur erhitzt wird.
  • Die Erfinder haben umfassende Untersuchungen durchgeführt, um ein Verfahren zu finden, das die vorstehende Erwägung erfüllt, und folglich die vorliegende Erfindung vollendet durch Vorerhitzen, in einer Vorerhitzungsapparatur unter Verwendung einer indirekten Heizvorrichtung, der Bauxitaufschlämmung und der wäßrigen alkalischen Lösung jeweils getrennt, Mischen der vorerhitzten Aufschlämmung und der vorerhitzten alkalischen Lösung und dann Einbringen des Gemisches in die Extraktionsapparatur, genauer im sogenannten binären Fluidmodus, und Einstellen der Vorerhitzungstemperatur der Bauxitaufschlämmung so niedrig wie möglich, um die Extraktion von reaktivem Siliciumdioxid zu unterdrücken, aber so hoch, daß die Temperatur eine teilweise Rückgewinnung der angewandten Hitze unter Einstellen der Vorerhitzungstemperatur der wäßrigen alkalischen Lösung ermöglicht, die kein Problem der Auflösung von Siliciumdioxid aufweist, hoch genug, um zu ermöglichen, daß das Gemisch des vorerhitzten binären Fluidmodus unmittelbar die Extraktionstemperatur von Aluminiumoxid erreicht.
  • Als Extraktionsapparatur von Aluminiumoxid wird ein Röhrenofen mit geringem Rückmischen adiabatisch verwendet. Die Form des Reaktors ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, ein thermisch isoliertes Rohr zu verwenden, das das Gemisch in den folgenden Abtrennungsschritt als Reaktor überführt, sofern die binäre Flüssigkeit, die aus der vorerhitzten Bauxitaufschlämmung und der vorerhitzten Alkalilösung besteht, zur Extraktion von Aluminiumoxid aus Bauxit gemischt wird.
  • Bei der Extraktionsapparatur ist nicht erforderlich, daß sie eine Erhitzungsfunktion von Außen aufweist, und es wird empfohlen, die Temperatur der Aufschlämmung am Eingang der Apparatur ausreichend zu erhöhen, um so die Reaktion ohne Zufuhr von zusätzlicher Wärme zum Reaktor mit Hilfe der thermischen Isolation, genauer auf sogenannte adiabatische Weise, durchzuführen.
  • Es ist vorteilhaft, den Unterschied zwischen Aluminiumoxid und Siliciumdioxid in ihren Auflösungsgeschwindigkeiten in der alkalischen Lösung auszunützen. Wenn die gleiche Menge Wärme während der gleichen Extraktionszeit zugeführt wird, ist es vorteilhafter für die Extraktion der gleichen Menge an Aluminiumoxid unter Unterdrücken der Auflösung von Siliciumdioxid, daß eine hohe Temperatur am Eingang der Extraktionsapparatur vorhanden ist, und die Temperatur vom Eingang zum Ausgang der Apparatur abnehmen kann, als die Temperatur der Aufschlämmung unter Verwendung einer Heizvorrichtung konstant zu halten.
  • Bei der Extraktionsapparatur beseitigt das Weglassen einer Heizvorrichtung, insbesondere einer die Wärme von außen zuführen kann, die Verringerung der Wärmeübertragungsgeschwindigkeit durch Kesselsteinbildung, die ein großes Problem verursacht, wenn ein Röhrenofen verwendet wird, und ist zusätzlich wirksam bei einer starken Verringerung der Kesselsteinbildung in einer Apparatur, die zum Vorerhitzen der wäßrigen alkalischen Lösung und der alkalihaltigen Erzaufschlämmung verwendet wird.
  • Die erforderliche Temperatur und Zeit zur Extraktion ist unterschiedlich abhängig von der Sorte und der Teilchengröße von Bauxit, den Na&sub2;O- und Al&sub2;O&sub3;-Konzentrationen in der alkalischen Lösung und dem Molverhältnis des eingebrachten Bauxits und der eingebrachten Lauge. Die am meisten wirtschaftlichen Bedingungen werden auf der Basis der Einheitskosten von Bauxit und dem Ätznatron, Kosten der Apparaturen, Ausstattung der Abtrennapparaturen, Wirksamkeit des Desilifizierungsschritts und anderen Faktoren bestimmt. Im allgemeinen werden die Na&sub2;O-Konzentration in der Extraktionslösung auf etwa 100 g/l - etwa 160 g/l, die Extraktionstemperatur (die Temperatur am Ausgang der Extraktionsapparatur) auf 120ºC - 160ºC und die Extraktionsdauer innerhalb 10 Minuten eingestellt und vorzugsweise die Extraktionstemperatur auf etwa 125ºC - etwa 150ºC und die Extraktionsdauer innerhalb 5 Minuten eingestellt. Bei einer höheren Extraktionstemperatur und längerer Extraktionsdauer als die vorstehenden Bedingungen können die Aufgaben der vorliegenden Erfindung, genauer die Erhöhung des Extraktionsverhältnisses von Aluminiumoxid aus Bauxit, die Unterdrückung der Auflösung des reaktiven Siliciumdioxids, und die Verminderung des Ätznatron-Verlusts, schwierig zu lösen sein.
  • Die Bedingungen des Extraktionsschritts werden daher so eingestellt, daß das Extraktionsverhältnis von Aluminiumoxid aus Bauxit so hoch wie möglich ist, während die Auflösung des reaktiven Siliciumdioxids so klein wie möglich gehalten wird. Es ist üblich, die Bedingungen so einzustellen, daß ein Extraktionsverhältnis von Aluminiumoxid von nicht weniger als etwa 70% und vorzugsweise nicht weniger als etwa 80%, erhalten wird, während erreicht wird, daß das Auflösungsverhältnis von reaktivem Siliciumdioxid nicht größer als etwa 70% und vorzugsweise nicht größer als 50% ist.
  • Die Aufschlämmung nach der Extraktion von Aluminiumoxid wird unmittelbar in eine Fest-Flüssig-Trennapparatur übergeführt, sodaß sie in die Extraktlösung (Flüssigkeit) und den Auflösungsrückstand (Feststoff) aufgetrennt wird. Diese Fest-Flüssig- Trennung wird bei fast der gleichen Temperatur wie die Extraktionstemperatur durchgeführt.
  • Jede Fest-Flüssig-Trennapparatur kann als Fest-Flüssig-Trennapparatur bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, mit der Maßgabe, daß die Verweilzeiten des Feststoffs und der Flüssigkeit, insbesondere die des Auflösungsrückstands, kurz sind und das Volumen der in den Rückstand eingeschlossenen Extraktlösung klein ist. Im allgemeinen kann ein Hochgeschwindigkeitsverdicker des Abtrenntyps und eine Zentrifuge (ein Dekanter) verwendet werden.
  • Bei der Abtrennung ist es möglich, ein bekanntes Koagulans, zum Beispiel ein Koagulans des Polyacrylsäuretyps mit hohem Molekulargewicht, zuzugeben, sodaß die Abtrennung der Aufschlämmung beschleunigt wird. Die Menge des zur Aufschlämmung gegebenen Koagulans kann im bekannten Anwendungsbereich liegen, und es wird üblicherweise im Verhältnis von etwa 0.005 Gew.-% - etwa 0.1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Auflösungsrückstands (auf trockener Basis), verwendet.
  • Es ist erforderlich, die Trennung in einer so kurzen Zeit wie möglich durchzuführen, und sie wird üblicherweise innerhalb etwa 10 Minuten und vorzugsweise innerhalb etwa 5 Minuten nach der Extraktion durchgeführt. Die hier bezeichnete Abtrennzeit ist die Verweilzeit des Auflösungsrückstands in der Abtrennapparatur.
  • Es ist klar zu erkennen, daß, da die Fest-Flüssig-Abtrenntemperatur bei der vorliegenden Erfindung so hoch, fast gleich der Extraktionstemperatur, ist, eine schnellere Abtrennung des Feststoffs und der Flüssigkeit im Vergleich mit der Abtrennung bei dem herkömmlichen Verfahren möglich ist. Eine längere Abtrennzeit ist nicht erwünscht, da sie ermöglicht, daß das reaktive Siliciumdioxid aus dem Rückstand gelöst wird.
  • Die Extraktlösung, die im Fest-Flüssig-Trennschritt abgetrennt wurde, wird wie sie ist oder nach indirektem Erhitzen oder Abkühlen falls gewünscht in einen Desilifizierungsreaktor übergeführt (Desilifizierungsschritt). Im Desilifizierungsschritt wird die Extraktlösung wie sie ist oder nach Zugabe von Keimkristallen, die eine feste Silicatsubstanz als Hauptbestandteil umfassen, falls gewünscht eingebracht, sodaß das in der Extraktlösung gelöste Siliciumdioxid mit einem Teil des Aluminiumoxids und einem Teil der alkalischen Lösung reagiert, wobei Siliciumdioxid in eine unlösliche Silicatsubstanz, wie Sodalith und Zeolith, umgewandelt wird.
  • Wenn eine Ausgangssubstanz aus Bauxit einen großen Gehalt an reaktivem Siliciumdioxid aufweist und so die Konzentration von Siliciumdioxid in der Extraktlösung höher als etwa 10 g/l ist, wird die Desilifizierung durch spontan gebildete Kerne begonnen, aber zur Verkürzung der Desilifizierungszeit und zur Verbesserung der Fest- Flüssig-Trennung des hier gebildeten desilifizierten Produkts ist erwünscht, die Keimkristalle der festen Silicatsubstanz, die Sodalith oder Zeolith als Hauptbestandteil umfassen, zuzugeben.
  • Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Art des Desilifizierungsreaktors, mit der Maßgabe, daß er ausreichende Verweilzeit bereitstellt, um das reaktive Siliciumdioxid aus der Extraktlösung als Desilifizierungsprodukt auszufällen. Vorzugsweise wird ein mit einem Mehrschrittrührer mit geringem Rückmischen ausgestatteter Reaktor verwendet.
  • Die Bedingungen der Desilifizierung ändern sich dadurch, ob der Hitzerückgewinnungsschritt aus der Extraktlösung durch zum Beispiel Flashverdampfen vor oder nach dem Desilifizierungsschritt durchgeführt wird, sodaß sie nicht einfach festgelegt werden können. Jedoch werden die Bedingungen auf etwa 80ºC - etwa 160ºC Desilifizierungstemperatur und etwa 15 Minuten - etwa 10 Stunden Behandlungsdauer und vorzugsweise etwa 115ºC - etwa 160ºC Temperatur und etwa 15 Minuten - etwa 5 Stunden Dauer und stärker bevorzugt etwa 120ºC - 140ºC Temperatur und etwa 0.5 - 3 Stunden Dauer eingestellt. Je höher die Behandlungstemperatur ist, desto schneller ist die Desilifizierungsgeschwindigkeit und geringer die Menge an während der Desilifizierungsbehandlung ausgefälltem Aluminiumhydroxid. Jedoch werden, da eine höhere Behandlungstemperatur eine Druckapparatur erfordert, die Bedingungen der Desilifizierung vom wirtschaftlichen Standpunkt gewählt.
  • Nach der Desilifizierungsbehandlung wird die Extraktlösung falls gewünscht gekühlt und in das Desilifizierungsprodukt und die klare Natriumaluminatlösung festflüssig getrennt. Die Lösung wird in einen Ausfällungsschritt von Aluminiumhydroxid übergeführt.
  • Das Kühlen der Extraktlösung wird unter Verwendung eines Flashverdampfers oder eines indirekten Wärmetauschers durchgeführt. Wenn der Flashverdampfer verwendet wird, wird Frischdampf als zurückgewonnener Dampf zum Vorerhitzen der Bauxitaufschlämmung und der wiederverwendeten Zersetzungslösung verwendet. Wenn der indirekte Wärmetauscher verwendet wird, wird er auch zum Vorerhitzen der Bauxitaufschlämmung und der wiederverwendeten Zersetzungslösung verwendet.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Abkühlen der Extraktlösung entweder unmittelbar nach der Abtrennung der Extraktlösung vom Auflösungsrückstand oder nach der Desilifizierungsbehandlung durchgeführt werden.
  • Die Abtrennung des Desilifizierungsprodukts von der Extraktlösung kann unter Verwendung eines Eindickbehälters, einer Zentrifuge oder eines Filters allein oder gegebenenfalls in Kombination davon durchgeführt werden. Wenn ein Teil des abgetrennten Desilifizierungsprodukts als Keimkristalle in der Desilifizierungsbehandlung wiederverwendet wird, wird empfohlen, die Keimkristalle durch Verarbeiten, wie Mahlen, Sieben und Waschen, wieder zu aktivieren, bevor sie zum Desilifizierungsschritt zurückgeführt werden. Insbesondere wird festgestellt, daß das Mahlen des erhaltenen Desilifizierungsprodukts unter Verwendung von zum Beispiel einer Kugelmühle und Verwendung als Keimkristalle, die Bedingungen erfüllen, die nachstehend beschrieben werden, in starkem Maße die für die Desilifizierungsbehandlung erforderliche Zeit verkürzen kann.
  • Das als Keimkristalle verwendete Desilifizierungsprodukt hängt von der Desilifizierungstemperatur, der Konzentration des löslichen Siliciumdioxids in der Extraktlösung, der Desilifizierungsdauer und anderen Faktoren ab. Das Desilifizierungsprodukt mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 1 um - etwa 30 um und vorzugsweise etwa S um - etwa 20 um kann üblicherweise als Keimkristalle verwendet werden, und die Menge der zugegebenen Keimkristalle kann im Bereich von etwa 5 g/l - etwa 150 g/l und vorzugsweise von etwa 20 g/l - etwa 100 g/l gewählt werden.
  • Andererseits wird der Auflösungsrückstand, der im Fest-Flüssig-Trennschritt im erfindungsgemäßen Verfahren abgetrennt wurde, gekühlt und gewaschen, um die im Auflösungsrückstand enthaltene Extraktlösung zurückzugewinnen. Das Kühlen des Rückstands wird unter Verwendung eines Flashverdampfers oder eines indirekten Wärmetauschers durchgeführt. Der Flashdampf aus dem Flashverdampfer wird als rückgewonnener Dampf zum Vorerhitzen der Bauxitaufschlämmung und der wiederverwendeten Zersetzungslösung verwendet, und die zurückgewonnene Wärme im indirekten Wärmetauscher wird auch zum Vorerhitzen der Bauxitaufschlämmung und der wiederverwendeten Zersetzungslösung verwendet. Es gibt keine besondere Einschränkung bezüglich der Art der zum Waschen und Austrocknen des Auflösungsrückstands verwendeten Apparatur. Wenn der Rückstand mit hohem Sodagehalt gewaschen wird, kann ein Hochgeschwindigkeitsverdicker, eine Zentrifuge oder ein Filter, der verhindern kann, daß R-SiO&sub2; aus dem Rückstand während des Waschens gelöst wird, allein oder in beliebiger Kombination davon verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im einzelnen in bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht durch die folgende Beschreibung beschränkt.
  • Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm einer Ausführungsform, in der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, und Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm des als Bayer- Verfahren bekannten herkömmlichen Verfahrens. In den Figuren stehen die Zahlen 50 für einen Aufschlämmungs-Herstellungsbehälter, der eine Kugelmühle umfaßt, 51-55 für Vorerhitzer, 57 für eine Extraktionsapparatur, 58 für eine Fest-Flüssig-Trennapparatur, 59 für einen Desilifizierungsreaktionsbehälter, 60-62 für Flashverdampfer zum Abkühlen, 63 für eine Fest-Flüssig-Trennapparatur, 64 für ein Mahlwerk, 1 für einen Bauxitstrom, 2 für einen wiederverwendeten Zersetzungslösungsstrom und 3-47 für Linien (Leitungen).
  • In Fig. 1 bezeichnet die Nummer 2 die wiederverwendete Zersetzungslösung, die aufgeteilt in den Leitungen 3 und 4 zugeführt wird. Bauxit wird durch Leitung 1 zu der Kugelmühle 50 zugeführt und in der Kugelmühle gemahlen und gemischt, zusammen mit der wiederverwendeten Zersetzungslösung, die durch Leitung 3 zugeführt wird, sodaß eine übertragbare Aufschlämmung daraus hergestellt wird. Dann wird die Aufschlämmung durch Leitung 5 in Vorerhitzer 51 und 52 übergeführt, wovon jeder üblicherweise einen Doppelrohrwärmetauscher umfaßt, und jeder so aufgebaut ist, daß Wärme von den Flashverdampfern zum Abkühlen 62 oder 61 durch die Leitungen 31 oder 32 zugeführt wird, wobei die Aufschlämmung auf eine gewünschte Temperatur vorerhitzt wird.
  • Der Hauptstrom der wiederverwendeten Zersetzungslösung durch die Leitung 4 wird durch die Leitungen 8, 9 und 10 in die Vorerhitzer 53, 54 und 55 übergeführt, von denen jeder üblicherweise einen Schale-und-Rohr-Wärmetauscher umfaßt, und jeder so aufgebaut ist, daß Wärme von den Flashverdampfern zum Abkühlen 62, 61 oder 60 durch die Leitungen 29, 28 oder 27 zugeführt wird, wobei der Strom vorerhitzt wird. Dann wird der Strom durch die Leitung 10 in den Vorerhitzer 56 übergeführt, der üblicherweise einen Schale-und Rohr-Wärmetauscher umfaßt, und der so aufgebaut ist, daß Wärme durch Frischdampf durch Leitung 26 zugeführt wird, wobei der Strom weiter erhitzt wird. Ein Teil des Frischdampfs durch die Leitung 26 kann direkt in die Zersetzungslösung zugeführt werden, aber es ist bevorzugt, ihn in indirekter Weise zum Erhitzen im Vorerhitzer 56 zu verwenden, da das Wassergleichgewicht im System gehalten wird, die Menge an verbrauchtem Dampf vermindert wird und die Größe des Verdampfers verkleinert wird. Die Vorerhitzungstemperatur im Vorerhitzer 56 ist nicht besonders beschränkt, und das Vorerhitzen wird durchgeführt, um die gewünschte Extraktionstemperatur von Aluminiumoxid zu erreichen, wenn die Lösung mit der Bauxit enthaltenden Aufschlämmung durch die Leitung 7 bei Zufuhr in die Extraktionsapparatur gemischt wird.
  • Die vorerhitzte Bauxitaufschlämmung und die vorerhitzte Zersetzungslösung werden durch Leitung 7 bzw. 11 übergeführt, zusammengemischt und zur Extraktionsapparatur 57 durch Leitung 12 zugeführt.
  • Ein Röhrenofen mit geringem Rückmischen wird als Extraktionsapparatur verwendet, und die Extraktionstemperatur liegt im Bereich von 120ºC - 160ºC.
  • In der Extraktionsapparatur 57 wird die Aufschlämmung, in der der Aluminiumoxidbestandteil im Erz als Natriumaluminat extrahiert worden war, unmittelbar durch die Leitung 13 abgezogen und in die Fest-Flüssig-Trennapparatur 58 zum Abtrennen des Auflösungsrückstands von der Extraktlösung eingebracht, um so die Auflösung von Siliciumdioxid aus dem Auflösungsrückstand in der Extraktlösung zu verhindern.
  • Jedes bekannte Koagulans mit hohem Molekulargewicht kann zu der Aufschlämmung gegeben werden, die in die Fest-Flüssig-Trennapparatur 58 an dem Punkt der Leitung 13 eingebracht wird, um die Trennwirkung zu verbessern.
  • Die Art der Fest-Flüssig-Trennapparatur 58 ist nicht besonders beschränkt, mit der Maßgabe, daß die Fest-Flüssig-Trennung innerhalb so kurzer Zeit wie möglich durchgeführt wird und die Verweilzeit des Auflösungsrückstands in der Apparatur üblicherweise innerhalb etwa 10 Minuten liegt. Üblicherweise wird ein Verdicker des Hochgeschwindigkeitsabtrenntyps oder eine Zentrifuge verwendet.
  • Die in die Fest-Flüssig-Trennapparatur 58 eingebrachte Aufschlämmung wird in den Auflösungsrückstand (roter Schlamm) und die Extraktlösung aufgeteilt und der Rückstand (roter Schlamm) durch Leitung 15 zu einem Schritt zur Behandlung des Auflösungsrückstands übergeführt, der von dem Schritt nach Rückgewinnung von Wärme und Alkali verworfen wird.
  • Andererseits wird die Extraktlösung in den Desilifizierungsreaktor 59 durch die Leitung 14 eingebracht, wo sie gehalten wird, bis eine gewünschte Menge des in der Extraktlösung gelösten Siliciumdioxidbestandteils in das Desilifizierungsprodukt umgewandelt ist. Als Desilifizierungsreaktor 59 wird allgemein ein mit einer Rührvorrichtung ausgestatteter Behälter verwendet. Bei der Desilifizierungsbehandlung wird eine feste Silicatsubstanz als Keimkristalle durch Leitung 25 zur Beschleunigung der Reaktion zugegeben. Als Keimkristalle kann eine feste Silicatsubstanz, die im Handel erhältlich ist, durch Zugabe von der Außenseite des Verfahrens verwendet werden, aber allgemein wird das Desilifizierungsprodukt, das im folgenden Schritt abgetrennt wird, wie es ist oder nach Aktivierungsbehandlung für Keimkristalle, wie Waschen und Mahlen, wiederverwendet. Die Behandlungstemperatur in dem Desilifizierungsreaktor 59 liegt im Bereich von etwa 115ºC - etwa 160ºC und die Behandlungsdauer beträgt etwa 15 Minuten - etwa 5 Stunden, und vorzugsweise beträgt die Temperatur etwa 120ºC - etwa 140ºC und die Dauer etwa 0.5 Stunden - etwa 3 Stunden. Eine durchschnittliche Teilchengröße des als Keimkristalle zu verwendenden Desilifizierungsprodukts beträgt etwa 1 um - etwa 30 im und die zuzugebende Menge etwa 5 g/l - etwa 150 g/l.
  • In dem Desilifizierungsreaktor 59 wird das in der Extraktlösung gelöste Siliciumdioxid als Desilifizierungsprodukt ausgefällt, sodaß die das Desilifizierungsprodukt enthaltende Extraktlösung, bei der die Siliciumdioxidkonzentration wie gewünscht ver mindert ist, hergestellt wird. Eine solche Extraktlösung wird durch die Leitung 16 abgezogen, in die Flasliverdampfer zum Abkühlen 60, 61 und 62 durch die Leitungen 17 und 18 geleitet, darin gekühlt und dann in die Fest-Flüssig-Trennapparatur 63 durch Leitung 19 zum Abtrennen des Desilifizierungsprodukts übergeführt.
  • Der von den Flashverdampfern zum Abkühlen 60, 61 und 62 zurückgewonnene Dampf wird zum Vorerhitzen des Hauptstroms der wiederverwendeten Zersetzungslösung wie vorstehend beschrieben verwendet, das heißt der wäßrigen alkalischen Lösung und der Bauxit enthaltenden Aufschlämmung.
  • Die Aufschlämmung, die durch die Leitung 19 in die Fest-Flüssig-Trennapparatur 63 geleitet wird, wird in das Desilifizierungsprodukt und die klare Extraktlösung (Natriumaluminatlösung) aufgetrennt und das Desilifizierungsprodukt aus Leitung 23 durch die Leitung 21 zurückgewonnen.
  • Da das so erhaltene Desilifizierungsprodukt eine geringe Menge an Verunreinigungen, wie Eisenoxide und Titanoxide, enthält, wird es von der Leitung 23 entnommen, und kann effizient für bekannte Anwendungen, wie Katalysatoren und anorganische Füllstofffe, verwendet werden. Ein Teil des Desilifizierungsprodukts wird in das Mahlwerk 64 eingebracht, um es auf die gewünschte Teilchengröße zu mahlen, um es als Keimkristalle im Desilifizierungsreaktor 59 wiederzuverwenden.
  • Die klare Extraktlösung, die in der Fest-Flüssig-Trennapparatur 63 abgetrennt wurde, wird in einen Ausfällungsschritt (nicht gezeigt) von Aluminiumhydroxid durch Leitung 20 übergeführt. Die Keimkristalle werden zur Extraktlösung zum Ausfällen von Aluminiumhydroxid gegeben, das abgetrennt wird, während die von Aluminiumhydroxid abgetrennte Zersetzungslösung durch Leitung 2 wiederverwendet wird.
  • Fig. 2 zeigt ein Beispiel des herkömmlichen Bayer-Verfahrens zur Extraktion von Aluminiumoxid aus Bauxit. In Fig. 2 wird die wiederverwendete Zersetzungslösung durch Leitung 2 in den Aufschlämmungs-Herstellungsbehälter 50 eingebracht, in dem durch Leitung 1 eingebrachter Bauxit gemahlen wird, sodaß eine Aufschlämmung gebildet wird, bevor sie in die Vorerhitzer 51 und 52 und dann die Extraktionsapparatur 57 durch die Leitungen 32, 33 und 34 übergeführt wird. Die in den Flashverdampfern zum Abkühlen 62, 61 und 60 zurückgewonnene Wärme von der Aufschlämmung nach der Extraktion wird den Vorerhitzern 51 und 52 und der Extraktionsapparatur 57 durch die Leitungen 47, 46 und 45 wie im Fall von Fig. 1 zugeführt. Der Frischdampf wird ebenfalls in die Extraktionsapparatur 57 durch die Leitung 44 eingebracht, sodaß die Aufschlämmung auf eine gewünschte Temperatur zum Extrahieren von Aluminiumoxid erhitzt wird, und so wird das Alminiumoxid aus Bauxit extrahiert. Nach der Extraktionsbehandlung wird die Aufschlämmung durch die Leitung 35 abgezogen und der Wärmerückgewinnung in den Flashverdampfern 60, 61 und 62 unterzogen. Dann wird sie durch die Leitung 38 in die Fest-Flüssig-Trennapparatur 58 eingebracht, in der sie in die Extraktlösung und den Auflösungsrückstand aufgeteilt wird. Die Extraktlösung wird in den Desilifizierungsreaktor 59 durch Leitung 40 eingebracht und in die Fest-Flüssig- Trennapparatur 63 durch Leitung 41 nach der Desilifizierungsbehandlung eingebracht, in der die klare Lösung von Natriumaluminat vom Desilifizierungsprodukt abgetrennt wird. Das Desilifizierungsprodukt wird vom System durch die Leitung 42 abgezogen und ein Teil davon als Keimkristalle wiederverwendet.
  • In beiden Fig. 1 und 2 sind definierte Zahlen des Flashverdampfers zum Abkühlen, des Vorerhitzers der Zersetzungslösung und des Vorerhitzers für die Aufschlämmung gezeigt, aber jede gewünschte Zahl dieser Apparaturen kann tatsächlich verwendet werden.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann die Auflösung von reaktivem Siliciumdioxid im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren deutlich unterdrückt werden, ohne daß das Extraktionsverhältnis von Aluminiumoxid wesentlich vermindert wird, wenn Aluminiumoxid aus Bauxit extrahiert wird. Es ist daher möglich, in starkem Maße den Verlust an Ätznatron und Aluminiumoxid zu vermindern, wobei der Verlust durch die Entfernung des gelösten reaktiven Siliciumdioxids in Form des Desilifizierungsprodukts bewirkt wird. Unter Verwendung des binären Fluidmodus des indirekten Erhitzens zum Vorerhitzen der Aufschlämmung und des Verfahrens zur Aluminiumoxidextraktion unter Verwendung des adiabatischen Reaktors (Reaktor ohne eine Heizvorrichtung) ist es auch möglich, in starkem Maße den Verlust von Ätznatron und Aluminiumoxid zu vermindern, ohne die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit durch Kesselsteinbildung zu vermindern und ohne eine Verschlechterung in der Energieeinheit, die von Verdampfen und anderen Verfahrensschritten abgeleitet ist, die erforderlich sind, um das Wassergleichgewicht zu halten, im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren, bei dem Frischdampf zum Erhitzen verwendet wird und Aluminiumoxid unter Erhitzen auf die Extraktionstemperatur von Aluminiumoxid im Reaktor extrahiert wird. Außerdem ist, wenn die Desilifizierungsbehandlung unmittelbar nach der Abtrennung des Auflösungsrückstands durchgeführt wird, genauer wenn die Desilifizierungsbehandlung bei hoher Temperatur vor Abkühlen der Extraktlösung im erfindungsgemäßen Verfahren angewandt wird, eine höhere Desilifizierungsgeschwindigkeit im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren möglich, und so kann die Desilifizierungsapparatur verkleinert werden und wird die Menge des ausgefällten Aluminiumoxids im Desilifizierungsschritt vermindert. So kann die Wirkung der deutlichen Unterdrückung der Abnahme der Ausbeute von Aluminiumoxid erwartet werden.
  • So wird gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von Aluminiumhydroxid mit geringer Verunreinigung durch Siliciumdioxid aus Aluminiumoxid enthaltendem Erz mit hohem Gehalt an reaktivem Siliciumdioxid, das schwierig zu verwenden war, bereitgestellt, und daher ist der industrielle Wert der vorliegenden Erfindung äußerst groß.
  • Beispiele
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im einzelnen in bezug auf die Beispiele beschrieben, aber das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die nachstehenden Beispiele beschränkt.
  • [Beispiel 1]
  • Unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Apparaturen wurde Aluminiumoxid aus Bauxit mit einer analytischen Zusammensetzung (in Gew.-%) wie in Tabelle 1 gezeigt extrahiert. Tabelle 1
  • Bauxit wurde durch Leitung 1 und die wiederverwendete Zersetzungslösung mit Konzentrationen von 152 g/l Na&sub2;O und 82 g/l Al&sub2;O&sub3; durch die Leitung 3 in den Aufschlämmungsherstellungsbehälter 50 eingebracht, der eine Kugelmühle umfaßte, um so eine Aufschlämmung zu erhalten, von der der Bauxitgehalt 600 g/l betrug, und das Bauxit darin gemahlen. Dann wurde die Aufschlämmung des gemahlenen Bauxits von 70ºC bis 95ºC mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 7ºC/min unter Verwendung des von der Aufschlämmung nach der Extraktion zurückgewonnenen Dampfes erhitzt, der über die Leitungen 31 und 30 in die Doppelrohrwärmetauscher 51 und 52 mit einem Rohrdurchmesser von 25 mm und einer Rohrlänge von 360 m (51 + 52) unter Durchleiten der Aufschlämmung mit einer Fließgeschwindigkeit von 1.7 m/ s zugeführt wurde. Die Vorerhitzungsdauer der Aufschlämmung betrug 3.5 Minuten.
  • Andererseits wurde die wiederverwendete Zersetzungslösung durch die Leitung 4 auf 104ºC unter Verwendung des von der Aufschlämmung nach der Extraktion zurückgewonnenen Dampfes vorerhitzt, der durch die Leitungen 29, 28 und 27 zugeführt wur de. Außerdem wurde Frischdampf von der äußeren Rohrseite der Doppelrohre durch die Leitung 26 eingepreßt, um so die Lösung durch indirektes Erhitzen auf 160ºC vorzuerhitzen.
  • Die den Doppelrohrwärmetauscher 52 verlassende Bauxitaufschlämmung wurde in die Leitung 12 durch die Leitung 7 zusammen mit der wiederverwendeten Zersetzungslösung eingebracht, die in dem Schale-und-Rohr-Wärmetauscher aus Leitung 11 vorerhitzt war, und die Aufschlämmung und die Lösung gemischt. Dann wurde die erhaltene gemischte Lösung in den Extraktionsschritt 57, der den Röhrenofen mit einem Rohrdurchmesser von 40 mm und einer Rohrlänge von 290 m umfaßte, mit einer Fließgeschwindigkeit von 2.1 m/s eingebracht, wo Aluminiumoxid adiabatisch (ohne Erhitzen von außen) innerhalb kurzer Zeit extrahiert wurde.
  • Die Temperatur der Aufschlämmung am Ende des Extraktionsschritts 57 betrug 130ºC und die Extraktionsdauer 2.3 Minuten.
  • Zum Messen des Extraktionsverhältnisses von Aluminiumoxid und des Auflösungsverhältnisses von R-SiO&sub2; aus Bauxit wurden Proben der Aufschlämmung von einer Probenentnahmeöffnung am Ausgang des Extraktionsschrittes 57 entnommen und mit einem Flasher abgeschreckt und der Bauxitrückstand unmittelbar abgetrennt. Basierend auf der chemischen Analyse des Rückstands wurden das Extraktionsverhältnis von Al&sub2;O&sub3; und das Auflösungsverhältnis von R-SiO&sub2; berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • [Vergleichsbeispiel 1]
  • Unter Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Apparaturen wurde Aluminiumoxid mit der gleichen wiederverwendeten Zersetzungslösung und dem gleichen Bauxit wie in Beispiel 1 extrahiert.
  • Die wiederverwendete Zersetzungslösung wurde zu Bauxit gegeben, um eine Bauxitkonzentration in der Aufschlämmung von 600 g/l zu erhalten, und die Aufschlämmung der Mahlbehandlung in der Kugelmühle unterzogen, um eine Teilchengröße von 60 mesh zu erhalten. Die Aufschlämmung des gemahlenen Bauxits wurde mit dem Rest der wiederverwendeten Zersetzungslösung gemischt und von 70ºC auf 130ºC mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 7ºC/min in den Vorerhitzern 51, 52 und der Extraktionsapparatur 57, die die Doppelrohrwärmetauscher mit einem Rohrdurchmesser von 40 mm und einer gesamten Rohrlänge (51 + 52 + 57) von 1070 m umfaßten, unter Verwendung des rückgewonnenen Dampfes durch die Leitungen 47, 46 und 45 und Frischdampf durch die Leitung 44 erhitzt, sodaß Al&sub2;O&sub3; in Bauxit extrahiert wurde. Wie in Beispiel I wurden das Extraktionsverhältnis von Aluminiumoxid und das Auflösungsverhältnis von R-SiO&sub2; aus Bauxit berechnet. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 gezeigt.
  • [Vergleichsbeispiel 2]
  • Mit dem gleichen Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1, außer daß die Gesamtlänge der Röhren der Doppelrohrwärmetauscher 730 m betrug, sodaß die Verweilzeit der Aufschlämmung in den Vorerhitzern und Reaktoren 5.8 min betrug. Das Extraktionsverhältnis von Aluminiumoxid und das Auflösungsverhältnis von R-SiO&sub2; aus Bauxit wurden berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • [Vergleichsbeispiel 3]
  • Die Extraktion wurde in einem Autoklaven für 60 Minuten unter Verwendung der gleichen Ausgangsextraktionslösung, des gleichen Bauxits, der gleichen Menge an zugegebenem Bauxit und der gleichen Extraktionstemperatur wie in Beispiel 1 durchgeführt. Das Extraktionsverhältnis von Aluminiumoxid und das Auflösungsverhältnis von R-SiO&sub2; aus Bauxit in der Aufschlämmung wurden berechnet. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2
  • Die in der vorstehenden Tabelle gezeigte Extraktionsdauer bedeutet die Temperaturerhöhungsdauer für die Bauxitaufschlämmung und die Verweilzeit in der Extraktionsapparatur, m die die Aufschlämmung eingebracht wurde.
  • "Extrahiert" in der Spalte des Extraktionsverhältnisses von Al&sub2;O&sub3; bedeutet ein Verhältnis des extrahierten Aluminiumoxids am Ausgang der Extraktionsapparatur und "Effektiv" bedeutet ein Verhältnis von verfügbarem Aluminiumoxid, berechnet unter Umwandeln der Menge an R-SiO&sub2;, gelöst in der Extraktlösung, zu der Menge des Desilifizierungsprodukts und Korrigieren unter Abziehen einer Menge an im Desilifizierungsprodukt verlorenem Aluminiumoxid von "Extrahiert".
  • Die Menge des Verlusts an Na&sub2;O wurde unter Umwandeln der Menge an in die Extraktlösung herausgelöstem R-SiO&sub2; zu einer Menge des Desilifizierungsprodukts und unter Berechnen einer Menge des daraus verlorenen Soda erhalten und die Einheit ist (kg/t-Al&sub2;O&sub3;).
  • [Beispiel 2]
  • Die den Röhrenofen 57 von Beispiel 1 verlassende Aufschlämmung wurde mit einem Koagulans mit hohem Molekulargewicht im Verhältnis von 0.04 Gew.-%, bezogen auf den Auflösungsrückstand, gemischt und dann in den Hochgeschwindigkeitsverdicker 58 eingebracht, sodaß der Bauxitrückstand unmittelbar abgetrennt wurde. Die Konzentration von R-SiO&sub2; in der Extraktlösung betrug 3 g/l.
  • Die Extraktlösung wurde in den Desilifizierungsreaktor 59 eingebracht und die Keimkristalle des Desilifizierungsprodukts, von denen die durchschnittliche Teilchengröße zuvor auf 10 um eingestellt worden war, wurden in einem Verhältnis von 50 g/l zugegeben und die Desilifizierung 120 Minuten bei einer Temperatur von 126ºC durchgeführt. Die desilifizierte Aufschlämmung wurde in die Flashverdampfer zum Abkühlen 60-62 eingebracht und unter Flashen auf eine Temperatur von 100ºC abgekühlt, und das Desilifizierungsprodukt im Fest-Flüssig-Schwerkrafttrenner 63 getrennt. Ein Teil des Desilifizierungsprodukts wurde zur Wiederverwendung als Keimkristalle herausgenommen und in den Desilifizierungsreaktor in einem Verhältnis von 50 g/l nach Einstellen der Teilchengröße in der Kugelmühle 64 gegeben. Der Rest des Desilifizierungsprodukts wurde mit dem Bauxitrückstand gemischt, der im Hochgeschwindigkeitsverdicker abgetrennt wurde, durch die Leitung 15 entnommen und in einem Kühler (nicht gezeigt) gekühlt und das Gemisch mit einem Mehrschrittgegenstromwascher (nicht gezeigt) gewaschen, um so das am Rückstand anhaftende Natriumaluminat zurückzugewinnen. Die in dem Fest-Flüssig-Trenner 63 abgetrennte Extraktlösung wurde in ein Klärfilter (nicht gezeigt) durch die Leitung 20 zur Klarfiltration übergeführt und dann in einen Ausfällschritt eingebracht, sodaß Aluminiumhydroxid ausgefällt wurde. Die Konzentration von R-SiO&sub2; in der Extraktlösung, die den Fest-Flüssig-Trenner 63 verließ, betrug 0.6 g/l, was bedeutet, daß die Desilifizierung zufriedenstellend durchgeführt wurde.
  • [Vergleichsbeispiel 4]
  • Die den Schale-und-Rohr-Reaktor in Vergleichsbeispiel 1 verlassende Aufschlämmung wurde in die Flashverdampfer 60-62 eingebracht und auf eine Temperatur von 100ºC abgeschreckt. Die gleiche Menge des gleichen Koagulans wie in Beispiel 2 wurde zur abgekühlten Aufschlämmung gegeben und das Gemisch unmittelbar in die Extraktlösung und den Bauxitrückstand im Hochgeschwindigkeitsverdicker 58 aufgeteilt. Die Extraktlösung wurde in den Desilifizierungsreaktor 59 eingebracht und die Keimkristalle des Desilifizierungsprodukts, von dem die durchschnittliche Teilchengröße zuvor auf 10 um eingestellt worden war; wurden zur Extraktlösung in einem Verhältnis von 50 g/l gegeben. Die Desilifizierung wurde bei einer Temperatur von 100ºC für 750 Minuten durchgeführt. Dann wurde die Extraktlösung nach der Desilifizierungsbehandlung in den Fest-Flüssig-Schwerkrafttrenner 63 durch die Leitung 41 eingebracht, wo das Desilifizierungsprodukt abgetrennt wurde. Ein Teil des Produkts wurde herausgenommen und als Keimkristalle dem Desilifizierungsreaktor 59 nach Einstellen der Teilchengröße wieder zugeführt. Der Rest des Desilifizierungsprodukts wurde durch die Leitung 42 herausgenommen und mit dem Bauxit gemischt, der im Hochgeschwindigkeitsverdicker 58 getrennt und durch die Leitung 39 entnommen wurde, und das erhaltene Gemisch mit einem Mehrschrittgegenstromwascher (nicht gezeigt) zur Rückgewinnung von am Rückstand haftendem Natriumaluminat gewaschen. Die im Fest-Flüssig- Trenner 63 getrennte Extraktlösung wurde in ein Klärfilter (nicht gezeigt) durch die Leitung 43 zur Klärfiltration eingebracht und in den Ausfällschritt eingebracht, sodaß Aluminiumhydroxid ausgefällt wurde.
  • Die Konzentration von R-SiO&sub2; in der Extraktlösung, die den Fest-Flüssig-Trenner 63 verließ, betrug 0.6 g/l, was zeigt, daß die Desilifizierung zufriedenstellend durchgeführt wurde. (Im vorstehenden in Fig. 2 gezeigten herkömmlichen Verfahren waren, obwohl der Hochgeschwindigkeitsverdicker als Fest-Flüssig-Trenner 58 verwendet wurde und das Desilifizierungsprodukt durch Mahlen in der Kugelmühle aktiviert wurde, diese nur zum vernünftigen Vergleich der Wirkungen mit Beispiel 1, bedeuten aber nicht, daß beim herkömmlichen Verfahren der Hochgeschwindigkeitsverdicker als Fest- Flüssig-Trenner 58 verwendet wurde, noch daß das Desilifizierungsprodukt aktiviert wurde, um die Keimkristalle in der Kugelmühle herzustellen.)
  • Die Handhabungsbedingungen in jedem Schritt in Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 4 sind in Tabelle 3 gezeigt. Das Extraktionsverhältnis von Al&sub2;O&sub3; und das Auflösungsverhältnis von R-SiO&sub2;, berechnet aus den chemischen Analysen vom Auflösungs rückstand, von dem am Ausgang des Röhrenofens Proben entnommen wurden, und dem Bauxitrückstand, von dem am Ausgang des Rückstandswäschers Proben entnommen wurden, sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 3 Tabelle 4
  • Tabelle 4 zeigt, daß das Extraktionsverhältnis von Aluminiumoxid am Ende des Mehrschrittgegenstromwaschers in Vergleichsbeispiel 4 um 4% kleiner war als das von Beispiel 2. Der Grund ist der Verlust von Aluminiumoxid, der durch seine Ausfällung im Desilifizierungsschritt bewirkt wird.
  • [Beispiel 3]
  • In Beispiel 2 wurde ein Teil des Desilifizierungsprodukts in der Kugelmühle 64 gemahlen, um es so als Keimkristalle wiederzuverwenden, und dann dem Desilifizierungsreaktor wieder zugeführt. Die Abweichung der Konzentration von R-SiO&sub2; in der Extraktlösung, abhängig von der Teilchengröße der Keimkristalle und der Häufigkeit der Wiederverwendung, wurde untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • [Vergleichsbeispiel 5]
  • In Beispiel 2 wurde ein Teil des Desilifizierungsprodukts als Keimkristalle ohne Mahlen wie in Beispiel 3 wiederverwendet. Das Desilifizierungsprodukt wurde in den Desilifizierungsreaktor wieder eingebracht, und die Abweichung der Konzentration von R-SiO&sub2; in der Extraktlösung, abhängig von der Teilchengröße der Keimkristalle und der Häufigkeit der Wiederverwendung, wurde untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 enthalten. Tabelle 5

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumhydroxid aus einem Aluminiumoxid enthaltenden Erz, umfassend die folgenden Schritte:
(a) Mischen des Aluminiumoxid enthaltenden Erzes mit, einer alkalischen Lösung, um eine Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von mehr als 20 Gew.-% zu erhalten, und Vorerhitzen der Aufschlämmung bei einer Temperatur von 70 bis 120ºC,
(b) Mischen einer vorerhitzten wäßrigen alkalischen Lösung mit der in Schritt (a) erhaltenen Aufschlämmung,
(c) Extraktion von Aluminiumoxid, das in dem in Schritt
(b) erhaltenen Gemisch enthalten ist, als Natriumaluminat in einem Röhrenofen bei einer Temperatur von 120 bis 160ºC innerhalb von 10 Minuten, um ein Gemisch einer Extraktlösung von Natriumaluminat und von Lösungsrückständen von reaktivem Siliciumdioxid zu erhalten,
(d) sofortige Trennung der Lösungsrückstände von dem in Schritt (c) erhaltenen Gemisch, um eine Extraktlösung zu erhalten,
(e) Desilifizierung der Extraktlösung, um ein Gemisch eines Desilifizierungsprodukts und einer klaren Extraktlösung von Natriumaluminat zu erhalten,
(f) Trennung des Desilifizierungsprodukts von dem in Schritt(e) erhaltenen Gemisch, um die klare Extraktlösung zu erhalten, und
(g) Hinzufügung von Keimkristallen von Aluminiumhydroxid zu der klaren Extraktlösung zur Fällung von Aluminiumhydroxid,
wobei in dem Aluminiumoxid enthaltenden Erz 50% oder mehr des Aluminiumoxids Aluminiumoxidtrihydrat ist und der Gehalt an reaktivem Siliciumdioxid etwa 0,5 bis 15 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Erzes, beträgt, und wobei die wäßrige alkalische Lösung von Schritt (b) vor dem Mischen vorerhitzt wird, um die Extraktionstemperatur von 120 bis 160ºC von Schritt (c) nach dem Mischen mit der Aufschlämmung von Schritt (a) zu erreichen,
mit der Maßgabe, daß der Fall ausgeschlossen wird, bei dem die Aufschlämmung in Schritt (a) auf 120ºC erhitzt wird und anschließend mit der wäßrigen alkalischen Lösung, die auch auf 120ºC vorerhitzt ist, vermischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (c) innerhalb von 5 Minuten ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Schritt (c) bei einer Temperatur von 125 bis 150ºC ausgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei der Extraktionsanteil von Aluminiumoxid nicht weniger als etwa 70% ist und der Lösungsanteil des reaktiven Siliciumdioxids nicht größer als etwa 70% ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Extraktionsanteil von Aluminiumoxid nicht weniger als etwa 80% ist und der Lösungsanteil des reaktiven Siliciumdioxids nicht größer als etwa 50 ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die in Schritt (a) erhaltene Aufschlämmung auf eine Temperatur von 80 bis 110ºC vor dem Mischen mit der wäßrigen alkalischen Lösung in Schritt (b) vorerhitzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter umfassend den Schritt:
(h) Vermahlen des in Schritt (f) abgetrennten Desilifizierungsprodukts,
wobei Schritt (e) die Zugabe von dem in Schritt (h) erhaltenen gemahlenen Desilifizierungsprodukts und die Desilifizierung der Extraktlösung umfaßt, um das Gemisch des Desilifizierungsprodukts und der klaren Extraktlösung von Natriumaluminat zu erhalten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei 70% oder mehr des Aluminiumoxids in dem Aluminiumoxid enthaltenden Erz Aluminiumoxidtrihydrat ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Gehalt an reaktivem Siliciumdioxid in dem Aluminiumoxid enthaltenen Erz etwa 0,5 bis 10 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Erzes, beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Feststoffgehalt der Aufschlämmung 30 bis 65 Gew.-% beträgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Extraktlösung bei einer Temperatur von etwa 80 bis 160ºC etwa 15 Minuten bis 10 Stunden desilifiziert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Extraktlösung bei einer Temperatur von etwa 115 bis 160ºC etwa 15 Minuten bis 5 Stunden desilifiziert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Extraktlösung bei einer Temperatur von etwa 120 bis 140ºC etwa 0,5 bis 3 Stunden desilifiziert wird.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5876694A (en) * 1993-02-01 1994-08-29 Alcan International Limited Process and apparatus for the extraction of gibbsitic alumina from bauxite
FR2732332B1 (fr) * 1995-03-31 1997-05-09 Pechiney Aluminium Procede de traitement de bauxite a trihydrate d'alumine a basse teneur en silice reactive
DE19859043A1 (de) * 1998-12-21 2000-06-29 Convenience Food Sys Bv Wiederverschließbare Kunststoffverpackung mit einem Klettverschluß
DK2822391T3 (da) 2012-03-07 2016-03-21 Alfa Laval Corp Ab Fremgangsmåde og anlæg til fremstilling af et fast produkt
CN113371743B (zh) * 2021-05-28 2023-05-30 昆明理工大学 一种两步碱溶法生产化学品氧化铝的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE830945C (de) * 1950-06-03 1952-02-07 Dr Rudolf Wittig Verfahren zum kontinuierlichen Aufschluss von Bauxit
GB757825A (en) * 1953-06-01 1956-09-26 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Method of batch treating bauxites with caustic soda solution
JPS4837678B1 (de) * 1969-04-17 1973-11-13
JPS5319199A (en) * 1976-08-06 1978-02-22 Sumitomo Chem Co Ltd Extracting method for alumina from alumina-containing ore
JPS57145029A (en) * 1981-02-27 1982-09-07 Sumitomo Alum Smelt Co Ltd Extracting method of alumina from mixed type bauxite
JPS62230613A (ja) * 1986-03-31 1987-10-09 Nippon Light Metal Co Ltd ボ−キサイトからの水酸化アルミニウムの製造法
JPS63190709A (ja) * 1987-01-30 1988-08-08 Nippon Light Metal Co Ltd ボ−キサイトからのアルミナの抽出方法

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