150459. lajstromszámú szabadalom • Eljárás timföld előállítására
150.459 3 Az eljárás következő lépésében a vaskloridot és aluminiunikloridot tartalmazó folyékony kilúgzási terméket oly módon kezeljük, hogy lényegileg teljes vastartalma komplex íerrikloridanionok alakjában legyen jelen. A folyékony kilúgzási termék vastartalmának nagyobb része rendes körülmények között vas(III)-állapotban van, mindig van azonban számottevő mennyiségű vas(II)-ion is jelen. Minthogy az ioncserélő polimerek a vas(II)-ionokat nem tudják megkötni, a folyékony kilúgzási terméket olyan kezelésnek keli alávetni, amellyel annak teljes vastartalmát lényegié» a vas(III)-állapotba visszük át. Ez pl. oly módon történhet, hogy a folyékony kilúgzási terméket kb. 600 millivolt feszültséggel oxidáljuk, hogy a vas megfelelő oxidációs fokát biztosítsuk. Az oxidációt akár elektrolitosan, akár valamely erre alkalmas oxidálószer segítségével végezhetjük. Az eljárás következő műveletében a vasat távolítjuk el az oldatból; ezt a példa esetében laboratóriumban végezzük. Megjegyzendő azonban, hogy az itt leírt laboratóriumi eljárás csupán 'szemléltetni kívánja a nagyobb méretű ipari műveletet, amely a találmány tulajdonképpeni célkitűzése. E művelethez erősen bázisos anioncserélő gyantát, pl. kvaternér ammónium anioncserélő gyantát alkalmazunk, amelyet az előzetes előkészítés során célszerűen 20-as és 50-es közötti szitafinomságnak megfelelő méretben készítünk el. Az ioncserélő oszlopot ezzel a gyantával töltjük meg: pl. 25,4 mim belső átmérőjű oszlopot alkalmazhatunk, amelyet 80 cm magasságban töltünk meg nedves, leülepedett gyantával. A komplex vas(III)-klorid anionokat és alumíniumkloridot tartalmazó nyers folyékony kilúgzási termieket azután átvezetjük ezen az oszlopon, ahol a vas(III)^anionok megkötődnek az ioncserélő gyantán és a távozó folyadék lényegileg vasmentes. Amint azonban az ioncserélő gyanta telítődni kezd vae(III)-klorid anionokkal, az oszlopról lefolyó folyadék észrevehető mértékben vastartalmúvá kezd válni és ezért a gyantát regenerálni kell.' Ez akkor válik szükségessé, amikor már 28,32 liter (1 cubic ft.) gyanta 1,25 kg vasat kötött meg fa gyanta térfogatot nedves, leülepedett gyantára számítva). A regenerálást oly módon végezzük, hogy először is az oszlopba bevitt folyékony kilúgzási terméket kb. 20%-os töménységű sósavval kiszorítjuk az oszlopból. Azután a vas{III)-klorid anionokat hidrolizáltatiuk és eluáljuk a gyantáról, azáltal, hogy vizet vagy híg, kb. 0;5%-os sósavat vezetünk az oszlopon keresztül. Az így kapott eluátum eléggé tiszta vasklorid-oldat, amelynek koncentrációja kb. 50 g vas literenként; ezt az oldatot tovább dolgozhatjuk fel tömény vas(III)-klorid oldattá vagy lényegileg tiszta vas(III)-oxiddá. A regenerálási művelet utolsó lépésében az oszlopban levő gyantát fcb. 20% sósavval mossuk, hogy ezzel újból alkalmassá tegyük további vasnak a folyékony kilúgzási termékből való meg-KÖtésére. Az ioncserélő oszlopról távozó vasmentes alumínmmklorid^oldatot valamilyern erre alkalmas módon, pl. vákuura-bepárlás útján bepároljuk; ily módon alumíniumklorid kristály-zagyot vagy szilárd maradékot kapunk, valamint egy oly vizes kondenzátumot, amelynek sósavtartalma eléggé nagy ahhoz, hogy érdemes legyen azt kinyerni és visszavezetni, pl. a kilúgzási műveletbe. A bepárióből nyert kristály-zagyot osztályozóban vagy centrifugális szeparátorban kezeljük, majd bevisszük a kloridbontó kemencébe. Itt az alumíniumklorid kristályok megszáradnak, hőíbontást szenvednek és így alumíniumoxiddá alakulnak át, míg a gáz alakú bomlástermékből a sósav-tartalmat visszanyerjük és újból felhasználjuk a kilúgzáshoz. A fenti módon kapott termék nagytisztaságú alumíniumoxid, amely 0,05%-nál kevesebb vas(III)-oxidot és 0,04%-nál kevesebb sziliciumdioxidot tartalmaz; ez a termék kiválóan alkalmas az elektrolitos alumíniumgyártás céljaira, a redukciós cellába való közvetlen betápaálásra. 2. példa: Folyékony ioncserélő-polimer felhasználása. A találmány szerinti eljárás e kiviteli alakja esetében az agyagot szintén az előző példában leírt módon kalcináljuk és lúgozzuk ki. Ugyancsak a fent leírt módon történik a vaskloridot és aiuminiumíkloridot tartalmazó folyékony kilúgzási termék kezelése, pl. oxidáció útján, abból a célból, hogy az oldat lényegileg teljes vastartalmát vas(III)-áliapotíha vigyük. Az ioncserélő művelethez a jelen esetben folyékony szerves ioncserélő-rendszert készítünk, az alábbi j ellegzetes alkotórészekkel: szekundér amin (0,1 mólos) 4,7 tf% n-decilalkohol 10,0 tf% nyers petróleum 95,3 tf% A szekundér amin szerepel folyékony ioncserélő polimerként; ez az oldatban a vas megkötését végző hatóanyag. A n-decilalkohol segédoldószerként szerepel, amely meggátolja az emulzióképződést vagy egy harmadik fázis kialakulását. A petróleum csupán vivőanyag, amely nem vesz részt a reakcióban. Ezt a folyékony ioncserélő-oldatot valamely szokásos ipari extrahálóberendezésben, pl. keverő-üiepítő-íberendeizésben hozzuk érintkezésbe a. vas-(Ill)-kioridot és alumíniumkloridot tartalmazó folyékony kilúgzási termékkel. Az ioncserélő oldatot és a folyékony kilúgzási terméket ellenáramban vezetjük, úgy, hogy a kilúgzási termék lényegileg . teljes vas:(III)-klorid-tartalma érintkezésbe jusson az ioncserélő polimerrel, a jelen esetben tehát a szekundér aminnal, és megkötődjék azon. A lényegileg vasmentesen távozó alumíniumklorid-oldatot azután ismert módszerekkel elválasztjuk a vasat megkötve tartalmazó ioncserélő polimertől; szükség esetén több, esetleg akár négy ioncserélő ciklust alkalmazhatunk egymás után, hogy biztosíthassuk a vasnak a kívánt mértékű eltávolítását a folyékony kilúgzási termékből. Az ioncserélő oldat, amely vas(III)-klorid anionokkai telítődött, az ioncserélő műveletből a regenerálási szakaszba megy tovább. Itt a vasat eltávolítjuk az ionoserélő oldatból; ez esetleg három fokozatban történhet, keverő'j ülepítő készülékekben vagy hasonlókban, oly módon, hogy az ioncserélő oldatot ellenáramton vízzel vagy híg,
