181906. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tiszta, kristályos aluminium-triklórhexahidrát előállítására
181906 4 szennyezett alumínium-triklorid-oldatokból, hogy a kristályszuszpenziót kényszerpályán keringtetik a kristályosító berendezés forraló zónájában, és itt a további kristálynövekedésre alkalmas kristályfelületek kialakítása révén megszüntetik az oldat túltelítettségét. Ebben az eljárásban morzsalékos, durva szemcsés, csekély maradék nedvességtartalmú kristályok képződnek, amelyek a szennyezésekben szegény kiindulási oldattal a centrifugán mosva tisztíthatok. Az ismert eljárás hátránya az, hogy a túltelített alumínium-triklorid-oldatot az oldószer izoterm 10 elpárologtatásával kell előállítani, mert az alumínium-triklorid -hexahidrát oldhatósága gyakorlatilag független a hőmérséklettől. Hőtechnikai okokból ehhez többlépéses kristályosítási eljárásra van szükség, ahol a hidegebb szakaszok felfűtésére elsősorban a forróbb szakaszokban képződő kon- 15 denzátumokat használják fel, és forró gőzt elsősorban a legmelegebb szakasz felfűtésére alkalmaznak. A találmány szerint többlépéses kristályosító eljárással, csekély energiafelhasználással állítunk elő megfelelő tisztaságú kristályos alumínium-triklorid-hexahidrátot. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a centrifugálás és mosás után kapott, anyalúgból (felülúszóból) és kiindulási oldatból (mosóoldatból) álló elegyet a leghidegebb kristályosító szakaszban előpároljuk, majd az elegyet a legforróbb kristályosítási szakaszig visszaszivattyúzzuk. 25 A szennyezőanyagokban feldúsult anyalúgot csak a legforróbb kristályosítási szakaszból vezetjük el, míg a kristályszuszpenziót minden egyes kristályosító szakaszból különküiön vezetjük el. Azáltal, hogy az anyalúgot elvezetjük a kristályosító be- 30 rendezésekből, a szennyezések koncentrációját úgy állítjuk be, hogy a bepárlás során az alumínium-triklorid-hexahidrát mellett nem válik ki szennyezésekben dús kristályos fázis. Ebből a szempontból különösen jelentős, hogy a szokásos, körülbelül 0,5 tömeg%-os kálium-klorid-tartalom esetén 35 AICI3.6H2O/KCI összetételű kettős só először a kiindulási oldatban képződik, majd az annyalúg 55 C°-on körülbelül 3,7 tömeg%, míg 85 C-on már körülbelül 5,6 tömeg% kálium-kloridot tartalmaz. Annak következtében, hogy a visszavezetés során a végső anyalúgot magasabb hőmérsékleten 40 vezetjük el, ebben az anyalúgban nagyobb mértékben dúsulnak fel a szennyezőanyagok. így csökken az elvezetendő anyalúg mennyisége, és nő a kristályos alumínium-trikloridnak a kiindulási oldat alumínium-triklorid-tartalmára vonatkoztatott hozama. A hozam növekedésében az is közre- 45 játszik, hogy a végső anyalúg nagyobb koncentrációban tartalmaz magnézium-kloridot és egyéb jól oldható szennyezőanyagokat, így kisózás révén csökken az elvezetett anyalúg alumínium-triklorid-tartalma. Minthogy az egyes kristályosító szakaszokból külön- 50 külön vezetjük el a képződött kristályszuszpenziót, elkerülhetjük, hogy a kevéssé szennyezett anyalúgokból a hidegebb kristályosítási szakaszokban képződő kristályok érintkezésbe kerüljenek a magasabb hőmérsékletű kristályosító szakaszokban képződő, erősebben szennyezett anyalúgokkal. Az 55 3 utóbbi esetben ugyanis nemcsak a centrifugáláskor elkülönített anyalúg lenne szennyezettebb, hanem maguk a kristályok is szennyeződnének, mert a vas(III)-klorid, a vas(II)-' klorid és a magnézium-klorid az alumínium-triklorid-hexa- 5 hidráttal a Nemst-féle megoszlási törvénynek megfelelő öszszetételű ^egykristályokat képez. A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példában részletesebben ismertetjük. Példa A centrifugára vezetett kristálytömeget forró, telített kiindulási oldattal mossuk, amely 29 tömeg% alumínium-trikloridot és például 0,2 tömeg% nátrium-kloridot, 0,5 tömeg% kálium-kloridot, 0,4 tömeg% magnézium-kloridot, 0,25 tömeg% kalcium-kloridot, 0,012 tömeg% vas(III)-kloridot, 0,003 tömeg% szilícium-dioxidot, 0,003 tömeg% titán-dioxidot és 0,004 tömeg% vanádium-pentoxidot tartalmaz. Ezután a felülúszóból és a mosóoldatból álló elegyet a hideg 20 kristályosító szakaszban részlegesen bepároljuk, és a maradék oldatot a forró kristályosító szakaszba szivattyúzzuk. Itt a kiindulási oldatmennyíségre vonatkoztatva körülbelül 8% anyalúgot távolítunk el; az ebből származó alumínium-triklorid-veszteség az előpárlat alumínium -triklorid-tartalmának körülbelül 7%-át teszi ki. A két kristályosító szakaszban kapott kristályos anyagot zagytartályon keresztül a centrifugára vezetjük, és ott a kiindulási oldattal mossuk. A kapót* kristályos anyag 0,02 tömeg% nátrium-kloridot, 0,05 tömeg% kálium-kloridot, 0,05 tömeg% magnézium-kloridot 0,025 tömeg% kalcium-kloridot, 0,0014 tömeg% vas(III)-kloridot, 0,0003 tömeg% szilícium-dioxidot, 0,0003 tömeg% titán-dioxidot és 0,0004 tömeg% vanádium-pentoxidot tartalmaz. A forró kristályosító szakaszhoz tartozó hőcserélőt kisnyomású vízgőzzel fűtjük, és a képződő kondenzátumo hőtartalmát a hideg kristályosító szakaszban az oldószer elpárologtatására hasznosítjuk. Az eljárás 1 tonna kristályos termékre vonatkoztatva 0,6 tonna gőzt igényel. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás tiszta, kristályos alumínium-triklorid-hexahidrát előállítására szennyezett alumínium-triklorid-oldatokból durva szemcsés kristályosítással, amelynek során a kristályszuszpenziót kényszercirkulációban tartjuk és a centrifugán kevéssé szennyezett kiindulási oldattal mossuk, azzal jellemezve, hogy a centrifugálás és mosás után kapott, anyalúgból (felülúszóból) és kiindulási oldatból (mosóoldatból) álló elegyet a többlépcsős kristályosító berendezés leghidegebb kristályosító szakaszában előpároljuk, majd az elegyet a legforróbb kristályosítási szakaszig visszaszivattyúzzuk, és itt vezetjük el az anyalúgot. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kristályszuszpenziót minden egyes kristályosító szakaszból külön-külön vezetjük el. A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 84.5583.66-4 Alföldi Nyomda, Debrecen Felelős vezető: Benkő István igazgató
