174342. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminiumklorid gyártási folyamatásának intenzifikálására a gázfázis és/vagy a szilárd fázis fizikai aktiválásával
5 174342 6 2. példa Kiindulási anyagként 100—200 pm szemcseméretre őrölt, 1 órán át 800 °C-on kalcinált, gyenge minőségű bauxitot használunk fel. A kalcinált termék 56 súly% alumíniumoxidot, 22 súly% szilíciumdioxidot és 19 súly% vas(III)-oxidot tartalmaz. Ha ezt a kiindulási anyagot 1 órán át 750 °C-on foszgéngázzal klórozzuk, az alumíniumkloridot a bauxit alumíniumo xid-tartalmára vonatkoztatva 62%-os konverzióval kapjuk. Amennyiben ugyanezt a nyersanyagot a fentivel azonos körülmények között klórozzuk, azonban a reakció során a reakciózónát kvarcablakon keresztül higanygőz lámpával világítjuk meg, a konverzió 62%-ról 87%-ra nő. 3. példa * Kiindulási anyagként 100—200 pm szemcseméretre őrölt, 1 órán át 800 °C-on kalcinált, jóminőségű bauxitot használunk fel. A kalcinált termék 88 súly% alumíniumoxidot, 4 súly% szilíciumdioxidot és 4 súly% vas(III)-oxidot tartalmaz, az alumíniumoxid 7-fázisként van jelen. Ha ezt a kiindulási anyagot 1 órán át 425 °C-on 1 :1 mólarányú szénmonoxid : klór gázeleggyel klórozzuk, 70%-os konverziót érünk el. Amennyiben ugyanezt a nyersanyagot a fentivel azonos körülmények között klórozzuk, azonban a belépő gázelegyet és a reakciózónát ultraibolya fénnyel sugározzuk be, a konverzió 70%-ról 94%-ra nő. 5 4. példa Gyenge minőségű bauxitból intenzív őrléssel 2,5—20 pm szemcseméretű aktivált terméket ala- 10 kitűnk ki, ahol a szemcsék főtömegének mérete 5 jum körüli érték. Ezt a mintát a továbbiakban „A” mintának nevezzük. Ugyanebből a nyersanyagból hagyományos porítással 100—200 /jrn szemcseméretű őrleményt alakítunk ki, ezt a mintát a 15 továbbiakban „B” mintának nevezzük. Mindkét mintát 30 percig 750 °C-on kalcináljuk. A kalcinált minták 57,2 súly% alumíniumoxidot, 18,0súly% vas(III)-oxidot és 21,2 súly% szilíciumdioxidot tartalmaznak, a mintákban az Al203/Si02 súlyarány 20 tehát 2,7. Az egyes mintákat 1 atmoszféra nyomáson foszgéngázzal klórozzuk, a reakcióidőt és a hőmérsékletet az 1. táblázatban közöltek szerint változtatjuk. A megadott idő elteltével leállítjuk a reakciót, a visszamaradt szilárd fázis, valamint a 25 termék mérésével és elemzésével meghatározzuk a szilárd fázis súlykonverzióját, továbbá az alumíniumoxid és a szilíciumdioxid konverzióját, és a mért értékekből kiszámítjuk az elreagált alumíniumo xid és szilíciumdioxid súlyarányát. Az észlelt 30 eredményeket az 1. táblázatban közöljük. 1 táblázat Minta jele Klórozás hőmérséklete C° Klórozás ideje perc Súlykonverzió % Alkonverzió % Sikonverzió % Elreagált Al2 O3/Si02 súlyarány „A” 500 15 42 50,2 1,0 135 „B” 500 15 13 10 8 3,4 „A” 500 30 47 56 1,3 116 „B” 500 30 24 20 17 3,4 „A” 600 15 68 85 12 19 „B” 600 15 42 38 26 4 ,X' 600 30 77 95 25 10,4 „B” 600 30 71 92 44 5 Az 1. táblázat adataiból megállapítható, hogy a találmány szerinti intenzív őrlés hatására jelentősen fokozódik az alumíniumo xid klórozódásának szelektivitása a súlykonverzió egyidejű növekedése mellett. Különösen figyelemre méltó az a tény, hogy 500 °C-on 15 percig végzett reakció esetén a szelektivitásra jellemző elreagált AI2O3/SÍO2 súlyarány 135, ugyanezen a hőmérsékleten 30 percig végzett reakció esetén pedig 116, azaz a kapott termék gyakorlatilag szilíciumtetraklorid-mentesnek 60 tekinthető. Ezek az adatok egyértelműen bizonyítják, hogy az intenzív őrlés hatására az alumíniumoxid és a szilíciumdioxid klórozódása elválik egymástól. A hőmérséklet növelésének hatására romlik ugyan a reakció szelektivitása (ami a szilíciumdi- 65 oxid klórozódásának előtérbe kerülésével magyaráz3
