167973. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízmentes alumínium(III)-klorid előállítására alumínium tartalmú nyersanyagokból
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI! HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Szolgálati találmány A bejelentés napja: 1973. IX. 28. (VE-733) A közzététel napja: 1975. V. 28. Megjelent: 1976. VIII. 31. 167973 Nemzetközi osztályozás: C 01 f 7/58 , s. Feltalálók: Dr. NEMECZ Ernő oki. középiskolai tanár 15% Budapest; Dr. UJHIDY Aurél oki. vegyészmérnök 15% Veszprém; Dr. POLINSZKY Károly oki. vegyészmérnök 4% Budapest; Dr. SZÉPVÖLGYI János okleveles vegyészmérnök, 12%, Veszprém; BORLAI Oszkár okleveles vegyészmérnök 7% Budapest; SZABÓ Lászlóné oki. bányamérnök 19% Tatabánya, RIEDERAUER Szilárd oki. kohómérnök 18% Budapest, Dr. SZÉKELY Tamás oki. vegyészmérnök 10% Budapest Tulajdonos: Veszprémi Vegyipari Egyetem Veszprém Eljárás vízmentes alumínium(III)-klorid előállítására alumíniumtartalmú nyersanyagokból A találmány tárgya eljárás alumínium tartalmú anyagok klórozására az alumínium tartalmú nyersanyag aprításával, az ugyancsak aprított klórozást elősegítő anyagokkal, valamint katalizáló anyaggal való bensőséges keverésével, szükség esetén kalcinálásával, majd klórozást elősegítő anyag és klórozó ágens jelenlétében történő klórozásával. A vízmentes alumínium(III)-klorid előállítására alumínium tartalmú anyagokból nem új eljárás. A legfontosabb ismert iparilag is alkalmazott technológiák a Gulf és a.Badische Anilin und Soda Fabrik (BASF) eljárás. A Gulf eljárás végső, legfejlettebb formájában a klórozást szén jelenlétében a következő lépéseket alkalmazva valósítja meg: 1. a kokszot és a bauxitot őrlik, összekeverik, 770 °C körüli hőmérsékleten forgó kemencében, a tapadó nedvesség és a kémiailag kötött víz eltávolítása, valamint a kokszosodás befejezése céljából kalcinálják, 2. a kalcinált elegyet melegen tárolják és szakaszosan, 4 óránként a klórozó reaktorba táplálják, 3. a klórozóreaktor alján klór-oxigén elegyet vezetnek be, olyan betáplálási sebességgel, hogy a reakció során a klór teljesen elfogyjon és 4. a reaktorból távozó A1C13 gőzöket kondenzálják és összegyűjtik. A BASF eljárás során 1. a klórból (Cl2 ) és széndioxidból (C0 2 ) álló gázelegyet faszén rétegen átáramoltatva mintegy 900 °C-ra melegítik elő, amikor is a gázelegy részben foszgénné alakul 2. a COCl2 gázelegyet aknakemencében bauxit vagy timföld rétegen vezetik keresztül klórozás céljából, 3. a keletkező A1C13 gőzöket kondenzálják. Ismeretes továbbá olyan technológia is, amelynél néhány százalék nátrium-kloridot (NaCl) vagy káliumkloridot (CaCl2 ) adnak katalizátorként a szilárd anyaghoz. 5 A fent említett ipari eljárások mindegyikében jó minőségű, nagy alumínium és kis szilícium tartalmú nyersanyagokat dolgoznak fel. Ismeretes ugyan néhány anyagot feldolgozó eljárás is (U.S.P. 1 238 064, 1 507 709, 1 858 252 és 2 238 421) ezek-10 nél azonban gazdaságtalanul kicsi az érc alumínium tartalmának alumíniumkloriddá történő átalakulása (Konverzió). A nyersanyag szilícium tartalmának növekedése ugyanakkor csökkenti az alumínium konverzióját és növekszik a klórveszteséget jelentő 15 nem kívánatos szilíciumtetraklorid (SiCl4 ) menynyisége is. Az ismert technológiák klórozás elősegítő anyagként szilárd anyagot, mégpedig igen jóminőségű kokszot vagy faszenet, és gáznemű anyagot, pl.: CO-t 20 egyaránt használnak, természetesen ezek együttesen is alkalmazhatók. így az 1 612 686 számú U.S. szabadalom szerint Cl2 -CO elegyet vezetnek el alumínium tartalmú érc és szén keveréke felett. A klórozó ágens - az alumínium tartalmú anyagból alumíniumklori-25 dot létrehozó anyag - klór, foszgén, klórozott szénhidrogén stb. lehet. Az eddigi eljárások hátrányainak kiküszöbölése találmányunk célja, olyan eljárás kidolgozása volt, mely gyengébb minőségű (nagy szilícium tartalmú) 30 nyersanyagból is lehetővé teszi vízmentes alumínium-167973 1
