120777. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminiumoxid előállítására
6 120777. 3 nagyságát és a csapadék észlelhető sűrűségét tetszés szerint szabályozhatjuk. Miután a fentiekben a találmány szerinti eljárást nagy vonalakban vázoltuk, 5 a továbbiakban az eljárás különböző műveleteinek elvégzéséhez legalkalmasabb feltételeket fogjuk ismertetni. Nyers mészaluminátok vízben való oldása, az oldhatatlan tisztátalanságuk 10 eltávolítása céljából, ma már jól ismeretes és e ponton a találmány csak ismert eljárásokat alkalmaz. Ugyanez áll ez oldatban lévő mészaluminátoknak szénsavval való kicsapá-15 sára. Ha magától végbemerő vagy mésszel kiváltott kristályosítással dolgozunk, akkor a kristályosodást előnyösen a fent leírt módon, kristálycsirákkal váltjuk ki. 20 Kristálycsiraként a következő anyagok jönnek számításba: 1. Alumíniumoxid; ezt úgy állíthatjuk elő, hogy mészaluminát oldatára, pl. a kezelendő oldat első frakciójára szén-25 savat engedünk hatni. Az így előállított alumíniumoxid mészkarbonáttal van keverve, amelynek jelenléte nem okoz kellemetlenséget, mert ez az anyag a kristályosítási folyamatban ir.ers anyagként 30 viselkedik; 2. Mészalumináthidrát-csapadék, amelyet tetszés szerinti módon állíthatunk elő ; 3. Alumíniumoxid és mészaluminát -35 hidrát keveréke, amelyet például úgy állítunk elő, hogy mészaluminát oldatával. amely a kezelendő oldat első frakciója lehet, mészvizet vagy mésztejet hozunk össze; 40 4. Szabályos rendszerben kristályosodott mészaluminát, A12 03 .2CaO. 6H2 0, egyedül vagy alumiríumoxiddal keverten. Ez az anyag különösen előnyös, mert az általa kiváltott csapadék lényegileg 45 ugyanolyan összetételű mészaluminát ot tartalmaz és az ismert mészaluminát,hidrátok közül ez vízben a legszegényebb. Az A12 03 . 3CaO. 6H2 0 aiuminátot kényelmesen előállíthatjuk úgy, hegy mész-50 aluminát vizes oldatát azonos térfogatú mészvízzel kicsapjuk és a keletkező csapadékot két óra hosszat forrásban lévő vízben tartjuk. Ha a kristályosodás kiváltósára ezt az 55 aiuminátot használjuk, akkor a kezelendő oldatot célszerűen 20 C°-nál magasabb hőmérsékleten tartjuk. A kristálycsirákat és az oldatban keletkező csapadékokat a kicsapás tartama alatt mechanikai mozgatással vagy kava- 60 rással, pl. a folyadéknak vagy valamely gáznak keringtetésével lebegő állapotban tartjuk. Különösen előnyös, ha ezeket a műveleteket egy vagy több dekantálótoronyban végezzük, ahol a kristály- 65 csirákat felülről, a kezelendő folyadékot pedig alulról ellenáramban vezetjük be. A dekantált csapadék finom szemcséi a torony felső részébe jutnak, ahol azok kristálycsiraként szerepelnek; a nagyobb 70 csapadékszemcsék a torony fenekére esnek le és azokat onnan eltávolítjuk. Megjegyzendő, hogy a kirstályosodás jelensége kristálycsira jelenlétében nem olyan természetű, mint a tisztán fizikai 75 kristályosodás; itt ugyanis az oldott anyag igen bonyolult bomlási jelenségei lépnek fel. Megállapítottuk, hogy a csapadék általában alumíniumoxid és mészaluminátok heterogén keveréke és hogy 80 az alumíniumoxid és a mész súlyaránya a csapadékban nem ugyanakkora, mint az anyalúgban; továbbá ez a folyamat nem fordítható meg, ami feleslegessé teszi, hogy a kristályosítás kiváltására 85 hőmérsékleti vagy töménységi különbségeket alkalmazunk; ez a körülmény nagy gyakorlati jelentőségű, minthogy a kezelendő oldatok igen kis töménysége és az ezzel járó nagy víztérfogatok foly- 90 tán mindenfajta hevítési vagy koncentrálási művelet olyan nagy költségeket okoz, amelyek az eljárást szinte megakadályozzák. Példaképen olyan kiviteli módot ismer- 95 tétünk, amelynél a kristályosodás kiváltása útján az oldat egyik első frakciójában kezdeti csapadék képződik, amely azután az oldat következő többi frakciójának kicsapásánál kristálycsiraként sze- 100 repel. Olyan mészaluminátoldatból indulunk ki, amely literenként 1.720 g Al2 03 -at és 1.210 g CaO-t tartalmaz. Ebből a mészaluminátoldatból ICO litert 25 liter, 105 literenként 1.200 g CaO-t tartalmazó mészvíz fokozatos hozzáadása mellett, állandó kavarás közben, kicsapásnak vetünk alá. Két óra múlva aránylag sűrű csapadékot kapunk; e csapadéknak és no az anyalúgnak összetételét a következő táblázat mutatja : A kezdeti oldatban CaO hozzá- Az anyahtgban A csapadék-CaO hozzáadása előtt adása után 2 óra után ban ; gramm/liter gramm/liter gramm/liter gramm/liter Al,Os 1.720 1.375 0.442 0.933 CaO 1.210 1.208 0.420 0.788 115
