154642. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vas(III)-klorid elválasztására
154642 8 folyadék felragadás komolyan befolyásolja a? extrakció gazdaságosságát, valamint az eljárás következő' műveleteinek kémiai metodikáját is. A különálló fázisokból történő folyadékfelragadást a fentiekben kifejtett emulzióképződési té- 5 nyezők befolyásolják és ezek kiküszöbölése is hasonlóan történhet. Az emulzióképződési hajlam, vagy a különálló fázisokból való folyadékfelragadás meg- , gátolható vagy teljesen kiküszöbölhető azzal, ío hogyha a szerves fázishoz olyan reagenseket vagy módosítószereket adagolunk, amelyek az oldat szerves komponenseinek felületi feszültségét és ezzel összefüggő fizikai tulajdonságait módosítják. Az emulzió képződési hajlam, vala- 15 mint a különálló fázisokból való folyadékfelragadás meggátlására legalkalmasabb módosítószerek a 8—16 szénatomos alifás alkoholok, mint normál oktilalkohol, decilalkohol, dodecilalkohol, tridecilalkohol, laurilalkohol, mirisztilalkohol, 20 továbbá különösen hatékonynak bizonyult a felsorolt alkoholok keveréke. Az emulzióképződési hajlam, valamint a különálló fázisok folyadékfelragadásának kiküszöböléséhez szükséges mennyiségű módosítószer egyrészt a felhasznált 25 specifikus alkohol vagy módosítószer fajtájától, másrészt az előbbiekben felsorolt emulzióképződést vagy folyadékfelragadást befolyásoló tényezőktől függ. A módosítószert előnyösen minél kisebb mennyiségben, egyes esetekben 3 tér- 30 fogatszázalékban alkalmazzuk és ezzel az emulzióképződés vagy a különálló fázisok folyadékfelragadását hatékonyan elkerülhetjük. A felhasznált módosítószerek mennyiségének kritikus felső határa nem állapítható meg, azonban egy- 35 részt gazdasági szempontból, másrészt a szerves és vizes fázisok növelt elkeverhetőségének kiküszöbölése céljából legfeljebb 25 térfogat%rOS felső határ betartása célszerű. Megemlítjük pl., hogy 0,1 mólos tri-n-oktil-monometil-ammó- 40 niumklorid petróleumos oldatában mintegy 5— 10 térfogat% normál decilakohol jelenléte már hatékonyan gátolja az emulziós harmadik fázis képződését. 45 Az elválasztandó vas(III)-kloridot tartalmazó vizes oldat, valamint a vas(III)-klorid szelektív komplex-képzőszerét tartalmazó szerves oldat bensőséges érintkezését szokásos, a nem keveredő folyadékok érintkeztetésére alkalmas mű- 50 veletekkel végezzük. A vizes és szerves fázist pl. bensőséges érintkezésbe hozhatjuk egy szokásos ellenáramú oldószeres extrakciós toronyban, vagy előnyösebben a két fázist egy keverőedényben erőteljes keveréssel érintkeztetjük. Ha 55 a vizes fázisban a kloridionok nagyobb koncentrációban vannak jelen, akkor a vas(III)-klorid vizes fázisból a szerves fázisba való átvitele, mint kémiai addiciós reakció fogható fel, amelynek során a vas(III)-klorid vízben oldha- 60 tatlan komplexet, vagyis a szerves fázisban levő kvaterner ammóniumkloriddal vegyületet vagy addiciós terméket képez. Itt tehát nem ioncserélő reakcióról van szó, amelyben pl. a vizes oldatban levő vas(III)-ionokat kationokkal, mint g5 a szerves oldatban levő hidrogénionokkal kicseréljük, jóllehet a tényleges folyamat közben szolvatációs-deszolvatációs reakció is végbemehet figyelembe véve a vas(III)~kloridhoz kötött víz mennyiségét. Mindenesetre, ha a jelenlevő vas jelentősebb részarányát (pl. 75%-ot) a vizes fázisból a szerves fázisba kívánjuk átvinni, akkor a vizes fázisban levő kloridion-koncentrációt legalább mintegy 80 g/literre állítjuk be. Ha azonban a vizes fázisban való vaskoncentrációt minimális mennyiségre, pl. 0,01 g/liter értékre kívánjuk csökkenteni, akkor a vizes fázis kloridionkonoentrációját a 125 g/ liter értéknél nagyobbra kell választani. Megjegyezzük azt, hogy a feltáró oldat kloridionkoncentrációja általában nem haladja meg a mintegy 200 g/liter értéket. 200 g/liter kloridionnál nagyobb koncentrációjú feltáró oldatot agyagból csak akkor lehet kinyerni, hogyha feltárószerként túlkoncentrált sósavat használunk fel. Nagyobb kloridionkoncentráció esetében egyébként az is megtörténhet, hogy az oldat az alumíniumklorid-hexahidrát telítettségi értékeit megközelíti, és így fajsúlya és viszkozitása annyira megnő, hogy kezelése problematikussá válik, továbbá alumíniumveszteségek is felléphetnek. Mint korábban megjegyeztük, a szerves fázisban célszerűen 0,05—0,2 mólos oldatbán használjuk fel a kvaterner ammóniumvegyületet valamely szerves hígítószerben. Azt találtuk, hogyha az oldószeres extrakciós rendszerben olyan szerves oldatokat alkalmazunk, mint azt az előbbiekben feltüntettük, akkor egy 2,5 g Fe2 0 3 /liter koncentrációjú vizes oldat vas(III)-klorid tartalma lényegében teljesen átmegy a szerves fázisba, feltéve, hogy a szerves és vizes fázis térfogataránya 1 :2 vagy ennél magasabb. A vizes/szerves fázis aránya a szerves fázisban levő kvaterner ammóniumvegyület koncentrációjától függ. A találmány gyakorlati kivitelezése során a szerves/vizes fázisok térfogatarányát előnyösen kb. 1 : 1—4 : 1 arányértékre szabályozzuk. Az extrakciós művelet befejezése után a vizes/ szerves fáziskeveréket szétválni engedjük, amikoris a kölcsönösen nem keveredő fázisok szétválnak. A vizes fázis, vagyis a finomítvány 0,05, előnyösen 0,03 g Fe2 0 3 /oldat liter (vaskloridként oldott állapotban) koncentrációnál kevesebbet tartalmaz és ezt a finomítványt fizikai úton eltávolítjuk az érintkező szerves fázistól további feldolgozás céljából. A finomítványt pl. további tisztításnak vetjük alá kohósítható alumíniumoxid előállítása céljából. A szerves fázis vagy kivonat 2,5 g/liter Fe2 0 3 -at (vasklorid formában oldott állapotban) tartalmaz, ha a benne levő kvaterner ammóniumsó moláris koncentrációja 0,1. A kivonatban levő vaskoncentráció többékevésbé attól függ, hogy a kvaterner ammój niumsóból kisebb vagy nagyobb koncentrációt alkalmaztunk. A szerves fázist tovább feldolgozzuk, hogy az oldat vas(III)-kloridtartalmát kioldjuk és ezáltal a szerves extrahálószert lényegében eredeti 4
