Verfahren zur Gewinnung von Aluminiumsulfitlösungen aus Tonen, Kaolinen
und ähnlichen schwer aufschließbaren Tonerdesilicaten Die Erfindung betrifft die
Herstellung von Aluminiumsulfitlösungen aus Tonen, Kaolinen und ähnlichen schwer
aufschließbaren Tonerdesilicaten durch Erwärmen mit wäßriger schwefliger Säure bei
gewöhnlichem Druck und besteht darin, daß der Aufschluß unter ständigem Einleiten
von schwefliges Säure nur so lange durchgeführt wird, bis der A1203-Gehalt der Lösung
bei 55° höchstens 30g11, bei 6o° höchstens 249/1 und bei 65° höchstens
17,5g/1 beträgt.Process for the production of aluminum sulfite solutions from clays, kaolins and similar hard-to-digest alumina silicates Sulphurous acid is only carried out until the A1203 content of the solution is at most 30g11 at 55 °, at most 249/1 at 60 ° and at most 17.5g / 1 at 65 °.
Das drucklose Arbeiten mit wäßrig er schwefliger Säure zwecks Gewinnung
von Tonerdelösungen ist bereits beim Aufschluß von wasserunlöslichen, aber leicht
aufschließbaren Tonerdekahumsulfatminerahen (sog. Alunit) bekannt. Bei der Anwendung
dieses bekannten Verfahrens auf den Aufschluß von Tonerdesilicatmineralien haben
sich aber Schwierigkeiten ergeben. Bei gewöhnlicher Temperatur verläuft die Reaktion
zu langsam, und beim Erwärmen vermindert sich die Löslichkeit der schwefligen Säure
(vgl. japanische Patentschriftq.o i77). Um das zu verhindern, hat man den Aufschluß
unter Druck und bei hohen Temperaturen (7o bis i 5o') vorgenommen. Dabei sind aber
wegen der praktisch in Betracht kommenden großen Laugenmengen große Gefäßräume erforderlich,
die als säurefeste Druckgefäße ausgebildet- werden müssen und daher sehr teuer sind.
Außerdem bereitet das Arbeiten mit schwefligsauren Lösungen bei höherer Temperatur
und erhöhtem Druck im Betrieb mancherlei Schwierigkeiten. Hinzu kommt noch, daß
die bekannten Tonaufschlußverfahren mit einem verhältnismäßig großen Überschuß an
schwefliger Säure arbeiten,, der im Kreislauf wiedergewonnen werden muß, was gleichfalls
große Kosten verursacht.Working without pressure with aqueous sulphurous acid for the purpose of extraction
of alumina solutions is already in the digestion of water-insoluble, but easy
digestible alumina sulphate minerals (so-called alunite) known. In the application
have this known process on the digestion of alumina silicate minerals
but difficulties arise. The reaction proceeds at ordinary temperature
too slow, and when heated the solubility of the sulphurous acid decreases
(see Japanese Patent Specification q.o. i77). In order to prevent that, one has the information
carried out under pressure and at high temperatures (7o to i 5o '). But there are
large container spaces are required because of the large quantities of caustic which can be considered in practice,
which have to be designed as acid-proof pressure vessels and are therefore very expensive.
It also prepares working with sulphurous acid solutions at a higher temperature
and increased pressure in operation, various difficulties. In addition, there is that
the known clay digestion process with a relatively large excess
sulphurous acid work, which must be recovered in the circuit, which also
causes great costs.
Die vorliegende Erfindung stützt sich auf die überraschende Feststellung,
daß das durch die Temperatursteigerung erzielbare Inlösunggehen der Tonerde begrenzt
ist durch den gleichzeitigen Zerfall des gebildeten Aluminiumsulfits, unter Abscheidung
basischer Aluminiumsulfite, und auf die weitere Erkenntnis, daß der Aufschluß zu
vergleichsweise hohen Konzentrationen getrieben wer den kann, wenn man hierbei gewisse
Höchsttemperaturen (sog. Zersetzungstemperatur) nicht überschreitet, unterhalb welcher
der genannte Zerfall während des Aufschlusses nicht stattfindet. Mit anderen Worten,
jeder der in Frage kommenden Temperaturen entspricht eine Grenze für die A1203-Konzentration,
oberhalb derer sich das Aluminiumsulfit zersetzt. Diese Grenze darf daher nicht
überschritten werden. Erforderlich ist es aber, daß die von der in Lösung gehenden
Tonerde gebundene schweflige Säure in dem
Maße ersetzt wird, wie
sie verbraucht wird. Unter den genannten Verfahrensbedingungen ist, die Konzentration
an schwefliger Säure in der Lösung durch die jeweils gewählte' Arbeitstemperatur
festgelegt und beträgt,':;td-. den genannten Fällen etwa ioo bis 63 g/l S O,.The present invention is based on the surprising finding
that the dissolving of the clay that can be achieved by the increase in temperature is limited
is due to the simultaneous decomposition of the aluminum sulfite formed, under separation
basic aluminum sulfite, and on the further knowledge that the digestion is too
comparatively high concentrations can be driven, if one takes a certain amount of this
Maximum temperatures (so-called decomposition temperature) does not exceed below which
the said disintegration does not take place during the digestion. In other words,
each of the temperatures in question corresponds to a limit for the A1203 concentration,
Above which the aluminum sulfite decomposes. This limit is therefore not allowed
be crossed, be exceeded, be passed. It is necessary, however, that those of the going into solution
Sulphurous acid bound in clay
Dimensions is replaced as
it is consumed. Under the process conditions mentioned, is the concentration
of sulphurous acid in the solution due to the respective selected 'working temperature
and is' :; td-. the cases mentioned about 100 to 63 g / l SO ,.
Das vorliegende Verfahren bietet den Vorteil einer einfachen Apparatur
und der -Anwendung geringer Mengen schwefliger Säure bei niedriger Temperatur und
gewöhnlichem Druck, wobei aber andererseits eine an Ton-,erde genügend reiche Aufschlußlösung
und eine gute Tonerdeausbeute erzielt wird.The present method offers the advantage of simple apparatus
and the application of small amounts of sulphurous acid at low temperature and
ordinary pressure, but on the other hand a digestion solution rich in clay and earth
and a good yield of alumina is achieved.
Ausführungsbeispiel Ein ausgebleites Rührwerk, das 251 Wasser enthält,
wird mit 3,2 kg geglühtem und danach gemahlenem Ton, der 3.1,8% A1203 enthält, beschickt.
Dann wird unter langsamem Rühren bei 55 ein schwacher Strom SO.-Gas eingeleitet.
Nach 42 Stunden enthält die Aufschlußlösung 30g/1 A1203 und i oo g /1
SO.,. Die Lösung wird vom ungelösten Kieselsäurerückstand abfiltriert
und wie üblich auf basische Aluminiumsulfita weiter verarbeitet. Tonerdeausbeute
etwa 700,10. Die Aufschlußlösung enthält nach
3 Stünden 7,5 g,11 AI20,
24,0 gll SO,
12 - 15,5 g/l AIA; 62,5 gil SO.,
24 - 22,5 gll A1,0; 83,0 g(1 SO2
36 - 28,5 gll A10,, 96,5 g/l SO2
42 - 30,0 g;1 A1,=0; zoo,o gfl S0_,
Exemplary embodiment A discharged agitator containing 25 liters of water is charged with 3.2 kg of calcined and then ground clay containing 3.1.8% A1203. A gentle stream of SO gas is then passed in at 55, with slow stirring. After 42 hours, the digestion solution contains 30 g / 1 A1203 and i oo g / 1 S O.,. The solution is filtered off from the undissolved silica residue and further processed as usual on basic aluminum sulfite. Alumina yield about 700.10. The digestion solution contains after 3 hours 7.5 g, 11 AI20 ,
24.0 gll SO,
12-15.5 g / L AIA; 62.5 gil SO.,
24-22.5 gII A1.0; 83.0 g (1 SO2
36 - 28.5 g / l A10 ,, 96.5 g / l SO2
42-30.0 g; 1 A1, = 0; zoo, o gfl S0_,