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DE619129C - Verfahren zur Gewinnung von Tonerde - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von Tonerde

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Publication number
DE619129C
DE619129C DE1930619129D DE619129DD DE619129C DE 619129 C DE619129 C DE 619129C DE 1930619129 D DE1930619129 D DE 1930619129D DE 619129D D DE619129D D DE 619129DD DE 619129 C DE619129 C DE 619129C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alumina
coal
annealing
alkali
moles
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DE1930619129D
Other languages
English (en)
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.)
Electric Smelting & Aluminum C
Original Assignee
Electric Smelting & Aluminum C
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Filing date
Publication date
Application filed by Electric Smelting & Aluminum C filed Critical Electric Smelting & Aluminum C
Application granted granted Critical
Publication of DE619129C publication Critical patent/DE619129C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C01F7/08Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals with sodium carbonate, e.g. sinter processes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM 25. SEPTEMBER 1935
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
JVl 619129 KLASSE 12m GRUPPE
Verfahren zur Gewinnung von Tonerde
Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Dezember 1930 ab
ist in Anspruch genommen.
Es ist bekannt, kieselsäurehaltige Tonerdematerialien, ζ. B. Tonerdesilicate, wie Ton u. dgl., dadurch aufzuschließen, daß sie mit zur Bildung von Aluminat ausreichenden Mengen Alkalicarbonat und zur Bindung der vorhandenen Kieselsäure ausreichenden Mengen Kalk innig gemischt und geglüht werden; aus dem erhaltenen Glühprodukt wird durch Auslaugen mit Wasser eine Lösung von Alkalialuminat gewonnen und sodann die Aluminatlösung auf Tonerde verarbeitet. Gewöhnlich wurden hierbei die Aufschlußmittel so bemessen, daß auf 1 Mol Aluminiumoxyd 2 Mol Natriumoxyd und auf 1 Mol Kieselsäure 2 Mol Kalk angewendet wurden. Ferner wurden schon Tonerdesilicate in Form von Hochofenschlacken allein oder in Mischung mit anderen tonerdehaltigen Stoffen als Ausgangsmaterial verwendet. Da solche Hüttenschlacken häufig bereits ausreichende Mengen Kalk enthalten, so braucht entweder überhaupt kein Kalk oder nur geringe Mengen desselben zugeschlagen zu werden.
Bei den bekannten Verfahren fand immer nur das Molverhältnis zwischen Alkali und Tonerde bzw. zwischen Kalk und Kieselsäure Berücksichtigung, während dem Verhältnis zwischen der Menge des Alkalialuminate und derjenigen des Calciumsilicats (2 CaO · SiO2) in dem Glühprodukt keine Beachtung, geschenkt wurde. Im übrigen ergibt eine einfache Berechnung, daß bei den bekanntgewordenen Arbeitsmethoden die Mengenverhältnisse der Reaktionskomponenten so gewählt wurden, daß in dem Glühprodukt auf 1 Mol Natriumaluminat 2 bis 6 Mol Calciumsilicat kamen.
Es wurde nun gefunden, daß das Aufschließen von Tonerdesilicaten mit Natriumcarbonat und Kalk in der Glühhitze wesentlich erleichtert, besonders die zur Durchführung des Aufschlusses erforderliche Zeitdauer abgekürzt sowie ein Schmelzen und Anhaften des Aufschlußgemisches an der Ofenwandung während des Glühens mit Sicherheit vermieden werden kann und gleichzeitig eine hohe Ausbeute an praktisch reiner Tonerde erzielt wird, wenn man dem zu glühenden Gemisch aus Tonerdesilicat, Natriumcarbonat und Kalk eine derart bemessene Menge eines tonerdereichen und kieselsäurearmen Materials, wie Bauxit, zusetzt, daß in dem entstehenden Sinterprodukt auf 1 Mol Dicalciumsilicat (2 CaO · SiO2) ι oder mehrere Mol Natriumaluminat (Na2 O · Al2 O3) enthalten sind.
Als Rohmaterial eignen sich besonders gut die beim Verbrennen von Kohle zurückbleibenden tonerdesilicathaltigen Schlacken und
die Abfallprodukte der Kohlengruben. Ein ausgezeichnetes Material sind auch die Aschen, die beim Verbrennen von pulverförmiger Kohle in Kohlenstaubfeuerungen anfallen.
Eine solche Kohlenasche besteht aus mehr oder weniger kugelförmigen, teilweise geschmolzenen und außerordentlich feinen Teilchen. Proben hiervon zeigen, daß 99 °/0 durch ein Sieb von 100 Maschen pro Quadratzentimeter gehen und 90 °/0 durch ein Sieb von 300 Maschen.
Der Kalk wird entweder in Form von fein gemahlenem Kalkstein oder von Calciumcarbonatabfallschlamm, wie er bei der Umsetzung von Natriumcarbonat mit Calciumoxyd anfällt, zur Anwendung gebracht, • Das Vermischen der Ausgangsmaterialien wird zweckmäßig durch Vermählen derselben ao in dem notwendigen Mengenverhältnis vorgenommen. Das Mahlen kann entweder mit den trockenen Materialien oder unter Anwendung von Wasser zur Bildung eines Schlammes ausgeführt werden.
Wenn gepulverte Kohlenaschen mit dem obenerwähnten Calciumcarbonatschlamm verwendet werden, so können diese Kohlenaschen, die sehr fein verteilt sind, leicht mit Wasser gemischt werden. Die aufgeschlämmten Kohlenaschen und der Calciumcarbonatschlamm werden .dann vorteilhaft mit Hilfe von Pumpen und Röhren oder Tankwagen zu einet Anlage gebracht, wo sie in Tanks aufgespeichert und hierauf in den geeigneten Mengenverhältnissen miteinander und mit Natriumcarbonat gemischt werden, um einen Schlamm zu bilden, der zusammen mit Bauxit in einen Ofen eingebracht wird.
Nachstehend ist eine Analyse von gepulverter Kohlenasche und Calciumcarbonatschlamm angegeben.
Gepul-
▼erte CaCO3-Kohlen-Schlamm .- asche
ι. Kieselsaure ...... φ>9 2>43
2. Tonerde 29,3 ΐ>94
3· Eisenoxyd ....... 11,7 0,15
4. Calciumoxyd 2,6 48,25
5· Magnesiumoxyd .. 0,9 6,26
6. Kohlenstoff 6,5 —
7. Titanoxyd 1,3 —
8. Unbestimmter Rest 0,8 0,92
9. Kohlensäure — 40,05
100,00
100,00.
Die gut gemischte und fein verteilte Charge
wird dann in dem Ofen, z.B. einem Drehofen, gesintert, hierauf das Reaktionsprodukt gemahlen und mit Wasser oder verdünnter Alkalilösung ausgelaugt, wodurch das Alkali-
aluminat gelöst wird, während das Dicalciumsilicat ungelöst zurückbleibt. Die Alkalialuminatlösung wird dann zur Abscheidung der Tonerde in bekannter Weise weiterbehandelt. Werden Kohleabfallprodukte, wie Kohlengrubenabfälle u. dgl., verwendet, so wird der in ihnen vorhandene Kohlenstoff wahrend des S interns verbrannt.
Die Ausbeute an Tonerde verbessert sich noch, wenn in dem Sinterprodukt das Verhältnis zwischen Natriumaluminat und Dicalciumsilicat von 1: 1 auf 2 : 1 oder 3 : oder mehr ansteigt. Praktisch wird aber die Einhaltung bestimmter Grenzen durch die Rücksichtnahme auf die Verwendung von nicht zu großen Mengen Natriumcarbonat bzw. von teuerem Bauxit vorgeschrieben.
-Ausführungsbeispiel Zusammensetzung der Rohmaterialien:
Kohlen- . Kalk
asche Bauxit stein
SiO2 47,70 1,88 0,21
Al2O3 32,41 73,27 0,31
Fe2O3 7,59 8,10 0,008
GaO 3,16 2,66 54,80
MgO , 1,01 1,67 0,96
Verlust (CO2 + gebundenes H2O) 8,00 12,30 43,93.
Die Bestandteile wurden ungefähr in folgenden Mengenverhältnissen gemischt:
Kohlenasche 21,52 °/0
Bauxit 19,03 °/0
Kalkstein 32,12 °/„ '
Soda (wasserfreie) .... 27,33 °/o-
Die Mischung wurde 10 Minuten lang bei leuchtender Weißglut gesintert. Die Zusammensetzung des Sinters war folgende»: .
SiO2 i7»"°/o
AI2O3 28,49.»/„
Fe2O3 5>48°/o
CaO 26,54 °/0
MgO 1,16 °/o
Na2O ' 21,22 °/0.
Das Verhältnis des Natriumaluminats zum Dioalciumsilicat war 72,69 0/0 : 21,56 0/0.
Der Sinter wurde mit kochendem Wasser u0 ausgelaugt und das Unlösliche abfiltriert. Ungefähr 44,21 Gewichtsprozent waren löslich. Die Tonerde wurde aus der Lösung mittels Ausrührens nach dem Verfahren von Bayer abgeschieden, bis das Verhältnis der Zahl der Moleküle von Al2 O3 zu denen von Na2 O ungefähr ι : 6 betrug. Der Rest der Tonerde wurde sodann mittels Hindurchleitens von Kohlensäure durch die Lösung ausgefällt. Die Gesamtmenge der so gewonnenen praktisch reinen Tonerde betrug 90,59 °/0 der in dem Rohmaterial vorhandenen Tonerdemenge.

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    ι. Verfahren zur Gewinnung von Tonerde durch Glühen von Tonerdesilicate enthaltenden Stoffen mit Alkalicarbonat und Calciumcarbonat, anschließendes Auslaugen des Glühproduktes und darauffolgendes Abscheiden der Tonerde aus der erhaltenen Alkalialuminatlösung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch vor dem Glühen eine derart bemessene Menge eines tonerdereichen und kieselsäurearmen Materials, wie Bauxit, zugesetzt wird, daß das entstehende Glühprodukt auf ι Mol Dicalciumsilicat (2 CaO 'SiO2) ι oder mehrere Mol Alkalialuminat (Na2O-Al2O3) enthält.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als aluminiumsilicathaltiger Ausgangsstoff Verbrennungsrückstände von Kohle verwendet werden.
DE1930619129D 1929-12-26 1930-12-25 Verfahren zur Gewinnung von Tonerde Expired DE619129C (de)

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US416766A US1891608A (en) 1929-12-26 1929-12-26 Process of producing alumina

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