173407. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminiumércek és aluminiumtartalmú melléktermékek nedves úton történő előkezelésére vízmentes aluminium (III)-klorid előállításához
3 173407 4 nőén szükséges, a klórozási nyersanyag és a szilárd redukáló szer bensőséges kapcsolatba hozása, pl. tablettázása. Az eddig ismertetett eljárásokkal szemben találmányunk célja olyan eljárás kidolgozása volt, amely gyengébb minőségű, nagy vas és adott esetben nagy szilícium tartalmú nyersanyagból — kiinduló anyagokból — is lehetővé teszi a vízmentes alumínium(III)-klorid előállítását technológiailag kielégítő reakciósebességgel és kitermeléssel a gáz-szilárd érintkezési felület nagymértékű megnövelésével, azaz a klórozásra kerülő kiinduló anyag előkészítésével, amely lehetővé teszi adott esetben a különben szükséges redukálószer elhagyását is. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy ha a kiinduló anyagot — az alumíniumércet vagy az alumíniumtartalmú hulladékot - a klórozást megelőzően, sósav-oldattal kezeljük, az a kiíndulóanyag vastartaímát részben vagy egészben kioldja és ezáltal a kristályszerkezet kívánatosnak tartott fellazítását valamint a gáz-szilárd fázisok közti érintkezési felület nagymértékű megnövekedését érjük el. Sósav-oldat esetén azt tapasztaltuk, hogy a vastartalom gyors kioldásával egyidejűleg, meglepő módon, számottevő mennyiségű alumínium nem oldódik ki, és a gáz-szilárd fázisok közti érintkezési felület nagymértékben megnő, ezáltal megnő a klórozásnál nemcsak az alumínium(IIl)-klorid képződési sebessége, valamint kitermelése növekszik meg, hanem a szilárd redukálószer adagolása is elhagyható az esetek többségében. A keletkező vas-klorid tartalmú oldatot a fel nem oldott kiinduló anyagból, ismert módon, pl. mosással eltávolítjuk, az oldatból a szilárd vas-kloridot kinyerjük. A terméket értékesíthetjük, ha ez nem lehetséges, az eljárás gazdaságosságának biztosítása céljából ismert módon megbontjuk és a keletkező sósavat a savas kezeléshez visszavezetjük. Ezáltal megvalósítjuk a savas kezelés műveletéhez szükséges sósav recirkulációját és csak az óhatatlan sósavveszteség pótlásáról kell gondoskodni. A savas kezelés azzal a további meglepő eredménnyel is jár, hogy darabos, nem aprított és porított anyagot kezelve, az a kezelés során szétporlódik, és így feleslegessé teszi az aprítás és porítás energiaigényes és költséges, azonkívül környezet-szennyező műveletét. A felismerésünk szerinti eljárásnak megfelelően akkor járunk el, ha a savas kezelést, azaz a kiindulóanyag előkészítését a klórozást megelőzően végezzük. Ezt a kezelést tehát elvégezhetjük valamilyen okból már előzőleg kalcináh kiinduló anyagon is. A találmány szerinti kezelés azonban általában vizes oldatban történik, a fel nem oldott nyersanyagot mosással különítjük el a keletkező vassótól és a maradék savtól. A savas kezelés után tehát minden esetben kaldnálni kell. A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy a gyenge minőségű (nagy vas- és szilíciumtartalmú) anyagok — kiinduló anyagok - hatékonyan és gyorsan klórozhatók adott esetben a szilárd redukálószer elhagyásával is, akkor, ha az alumíniumércet vagy alumíniumtartalmú hulladék anyagot - a kiinduló anyagot - a klórozást megelőzően, adott esetben a kalcinálás előtt, sósav oldattal kezeljük, majd a keletkező vas-klorid tartalmú oldatot a fel nem oldott kiinduló anyagtól mosással eltávolítjuk, adott esetben a vas-klorid tartalmú oldatból a szilárd vas(III)-kloridot kinyerjük, önmagában ismert módon megbontjuk és a keletkező sósavat a savas kezeléshez visszavezetjük. A savas kezelés után mindig tapadónedves anyaghoz jutunk. Általában nincs értelme tehát a kiinduló anyag savas kezelés előtti szárításának. A találmány szerinti eljárásnak megfelelően előnyös módon tehát úgy járunk el, hogy a sósavas kezelést a még bányanedves vagy tapadó-nedves kiinduló anyagon — alumíniumércen vagy alumíniumtartalmú hulladékon - hajtjuk végre. A szilárd redukálószer használatának szükségessége miatt az eddig ismert eljárások porszerű (pl. 100-200 mikron szemcsenagyságú) alumíniumércből vagy alumíniumtartalmú hulladék anyagból és ugyanilyen szemcsenagyságú szilárd redukáló szerből indulnak ki, ezeket esetlegesen bensőségesen érintkezésbe hozzák és így kalcinálják, majd klórozzák. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy a kiinduló anyag a savas kezelés során szétporlódik, ezért eljárásunk szerint a savas kezelést darabos, előnyösen 1 —2 cm szemcsenagyságú alumínium-ércen vagy alumíniumtartalmú hulladékon hajtjuk végre. A savas kezelést célszerű 20 C° feletti, de valamivel az oldat egyéb jellemzőktől függő fonáspontja alatti hőmérsékleten végezni, előnyös módon a kezelés hőmérséklete 50-90 C*. A sósavas kezelés idejéül maximálisan 2 óra elegendő, a kezelés hőmérsékletétől függően ez az idő előnyösen 10—45 perc. A keletkező vas(III)-klorid tartalmú oldatot a fel nem oldott kiinduló anyagtól mosással különítjük el. Adott esetben végezhető a sósavas kezelés 10%-nál hígabb savval is, ekkor azonban a kezelés ideje nagyon hosszúra nyúlik. A találmány szerinti eljárás alapvető előnye az, hogy a kiinduló anyag — az alumíniumérc vagy az alumíniumtartalmú hulladék anyag — savas kezelésével egyrészt a gáz-szilárd fázisok közötti érintkezési felület nagymértékű növekedése következtében megnő az alumínium(III)-klorid képződési sebessége, és így az esetek többségében a szilárd redukálószer bekeverése el is hagyható, másrészt a vastartalom kioldása következtében a klórozás során a klórozó berendezés térfogategységére vonatkoztatva a képződött alumínium(III)-klorid mennyisége megnő, továbbá a klórozáskor különben képződd alumínium(III)-klorid meglehetősen nehézkes szétválasztási művelete is kiküszöbölhető. Miután kifejtettük eljárásunk alapvető és járulékos előnyeit, és alkalmazási módjainak főbb változatait, ezeket az alábbi példákkal világítjuk weg. Találmányunk azonban semmiképpen nem korlátozódik a példákban említett alkalma «isi területekre. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
