181002. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tiszta timföld előállítására más elemeket is tartalmazó alumínium ásványok savas feltárásával
5 181002 6-szulfát-hidrát kristályait kivonjuk a gyártási folyamatból és ilyen formában hasznosítjuk. Ebben az esetben egyenértékű mennyiségű kénsavat és sósavat viszünk a rendszerbe a veszteségek pótlására. Általában azonban úgy járunk el, hogy az alumíniumklorid-szulfát-hidrát kristályait 600 °C-ig terjedő hőmérsékleten, előnyösen 300 °C és 400 °C közötti hőmérsékleten hőkezelésnek vetjük alá. Ekkor szulfátok keverékét kapjuk, amellett egy gázkeveréket távolítunk el, amely vízgőzt és sósavgázt tartalmaz. Ez utóbbit azután mossuk és abszorbeáljuk. A találmány egy másik változata szerint úgy járunk el, hogy túlnyomórészt 3A1203 4S03, O—2H20 képletű bázikus szulfátot, amellett AMSOOa képletű semleges szulfátot tartalmazó alumíniumszulfát-keveréket, amelynek átlagos összetételét az Al2 03, 2S03 képlet fejezi ki, eltávolítjuk a körfolyamatból. A kétféle vegyületet azután ismert módon elválasztjuk egymástól. Ebben az esetben ekvivalens mennyiségű kénsavat viszünk be a körfolyamatba oldat alakjában a veszteségek pótlására. Általában azonban úgy járunk el, hogy a bázikus és semleges alumíniumszulfátok keverékét 1050 °C-ra melegítjük fel, amikor is a szulfátok tiszta alumíniumoxid képződése közben elbomlanak. Melléktermékként egy S02-t, S03-t és vízgőzt tartalmazó gázkeveréket kapunk, amelyet kénsavvá alakítunk át. Az alumíniumklorid-szulfát kristályainak elválasztása után visszamaradó és adott esetben titánt, vasat és egyéb oldott szennyezéseket tartalmazó folyadékból melegítéssel eltávolítjuk a sósavgázt. A sósavgázt recirkuláltatjuk. A kapott kénsavas oldatot bepárlással, víz eltávolításával betöményítjük. Ekkor a vas, a titán és az egyéb szennyezések szulfátok, esetleg kettős szulfátok alakjában kicsapódnak. A kénsavas oldatot visszavezetjük a feltáráshoz. Egy frakcióját felhasználhatjuk a feltárási maradék mosására. Mint említettük, a közömbös anyagokat és a szennyezések oldhatatlan szulfátjait tartalmazó feltárási maradékot híg kénsavas oldattal kezeljük, üy módon kioldjuk az említett szulfátokat. Az így kapott oldathoz azután tömény kénsavat adunk, aminek következtében kicsapódnak a szennyezések szulfátjai. Ezeket elválasztjuk és elbontjuk, amikor is a megfelelő oxidokhoz jutunk. Egyidejűleg egy gázkeveréket kapunk, amely S02-t, S03-t és vízgőzt tartalmaz, amelyet kénsavvá alakítunk át. A találmány szerinti ciklikus eljárással igen tiszta alumínium-oxidot állíthatunk elő. Ugyanakkor kapunk egy komplex sókeveréket is, amely legnagyobbrészt vasat és titánt, valamint egyéb szenynyezéseket tartalmaz. Az eljárás igen csekély menynyiségű reagenst igényel. Lényegében csupán a mechanikai veszteségeket kell pótolni kénsavból és sósavból. A találmány szerinti eljárásban lényegesen kevesebb a sósavfelhasználás, mint az ismert eljárásokban, mivel nem tartalmaz alumínium-klorid-lúdrátos kicsapást. A találmány szerinti eljárással igen sokféle természetes vagy szintetikus, szennyezéseket tartalmazó alumíniumtartalmú anyagot lehet feldolgozni. így feldolgozhatunk szilikátos-aluminátos érceket, például kaolinokat, szilikátos bauxitokat, kaolinos agyagokat, adott esetben szenet is tartalmazó palákat vagy primer eljárásokból származó szennyezett alumíniumoxidokat vagy alumíniumszulfátokat. A találmányt az alábbiakban a csatolt 1, és 2. ábra alapján ismertetjük részletesen. Az 1. ábra szerint oly módon járunk el, hogy az alumíniumtartalmú ércet és a recirkuláltatott L23 kénsavas feltáró folyadékot bevezetjük az A feltáró edénybe. A feltárás után kapott zagyot a B szakaszban az Lll recirkuláltatott sósavas-kénsavas folyadékkal kezeljük, majd a C szakaszban egy SÍ szilárd anyagot és egy L1 folyadékot választunk el egymástól. Az L1 folyadék a benne feldúsult alumíniumoxid mellett oldható szennyezéseket is tartalmaz. Az SÍ szilárd anyaghoz tapadt anyalúgot a D szakaszban az ásvány feltárásához használt kénsavas folyadék L22 frakciójával távolítjuk el. Az ekkor kapott L2 anyalúgot összekeverjük az L1 folyadékkal, és az így kapott L5 folyadékhoz sósavat adunk. Az S2 szilárd anyagot az E szakaszban vízzel mossuk. Ekkor egy közömbös maradékot kapunk, amely főként szilíciumdioxidot tartalmaz. Ezt az U ponton távolítjuk el a rendszerből. Ugyancsak az E szakaszban kapunk egy L3 folyadékot, amelyet az F szakaszban részlegesen bepárolunk, és a kapott L4 kénsavas folyadékot visszavezetjük az A feltárási szakaszba. Az L1 és L2 folyadékok összekeverésével kapott L5 folyadékhoz a veszteségek pótlására sósavoldatot adunk. Az így kapott keveréket a G szakaszba vezetjük, ahová a G13 vezetéken keresztül az I gázmentesítési szakaszból származó sósavgázt vezetünk. Az ■anyagot eközben keverjük és 40 °C-ra hűtjük le oltókristályok jelenlétében. Ekkor kicsapódik az AISO4CI, 6—7H20 képletű alumíniumklorid-szulfáthidrát Az alumíniumklorid-szulfát S10 kristályait a H szakaszban elválasztjuk, és az oldott szennyezéseket, így pl. vasat, és titánt tartalmazó L10 anyalúgot az I szakaszba vezetjük. Az S10 kristályokat az L szakaszba visszük, ahol az M kondenzációs-abszorpciós szakaszból származó L12 sósavas oldattal öblítjük át. Ekkor L10 anyalúgtól mentes SÍI kristályokat kapunk. Az L12 folyadék, amelyet ez utóbbi műveletben alkalmaztunk, Lll sósavas-kénsavas folyadékként távozik a szakaszból. Ezt a folyadékot, amely kis mennyiségű szennyezést tartalmaz, a B szakaszban használjuk fel. Az SÍI alumíniumklorid-szulfát-hidrát SÍI tiszta kristályait, amelyek az öblítő folyadékkal vannak impregnálva, az N szakaszban 300 °C és 400 °C közötti hőmérsékletű hőkezelésnek vetjük alá. Ekkor az alumíniumklorid-szulfát-hidrát elbomlik, és alumíniumszulfátok keveréke képződik. Ugyanekkor G15 gázok szabadulnak fel, amelyek vízgőzt és sósavgázt tartalmaznak. Ezeket az M szakaszban abszorbeáljuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
