184455. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilicium-tetraklorid hasznosítására aluminium-oxid kimerítő klórozásával
1 184 455 2 zásánál kapott AlCh-dal egyesítjük. Az el nem reagált SiCk-t visszavezetjük az első reaktorba, ily módon a SiCk-ra egy zárt rendszert alakítunk ki. A SiCk által elfogyasztott AI2O.3 koncentrátum pótlására az első raktorhoz óránként 1 kg, a másodikba 0,5 kg ALÓ.! koncentrátumot adagolunk. A képződött és az ágyban lerakodott SÍO2 eltávolítására a reaktor alsó részéről csigás adagoló segítségével óránként 0,5 kg, illetve 0,25 kg AI2O3 koncentrátum SÍO2 elegyet hordunk ki. 3. példa A szilícium-tetraklorid és alumínium-oxid folyamatos ellenáramú reagáltatása Bauxitok klórozásakor képződő SiCk-ot 20 °C- ra temperált buborékkolonnába vezetünk és a folyadékrétegen Na-t áramoltatunk át. A N2 áramot úgy állítjuk be, hogy óránként 3 kg SiCk-ot párologtassunk el. A N2—SiCk áramot 5 örvényágyas reaktorból álló kaszkádrendszer I. reaktorába vezetjük. A rendszer egyes reaktoraiban a hőmérséklet rendre 1000, 1050, 1100, 1150 és 1200 °C. A reaktorokban ellenáramban mozog a reaktoronként külön-külön adagolt AI2O.1 koncentrátum, amelynek AI2O3 tartalma 99,0% és a N2—SiCk elegy, amely egyre dúsul AlClj-ban és szegényedik SiCk-ban. A gázállapotú N2—SiCk—AICk elegyet a II. és III. reaktorok közé, valamint az V. reaktor után kapcsolt fűtött ciklonokban választjuk el az AI2O3—SÍO2 szilárd fázistól. A leválasztott oxidelegyet egyesítve, azt keverős duplikátorban kénsavval feltárjuk, miközben az AI2O3 átalakul Ab(SO«)3-tá. Az Al2(SO,)3-ot és a SiCk-ot ismert módon, vizes oldás és szűrés révén, elválasztva nagytisztaságú SÍO2 és AL(SO'.):j termékeket kapunk. Ez utóbbit termikusán bontva ALOa-ot állítunk elő, amelyet visszavezetünk a kaszkádrendszer I. reaktorába. Az egyes reaktorokban a SiCk, konverzió-értékei rendre 40, 43, 48, 52 és 55%. Az AI2O3 koncentrátum adagolási sebessége rendre 0,50, 0,30, 0,20, 0,15 és 0,10 kg/h. Ezzel a folyamatvezetéssel elérhető, hogy a rendszerbe bevitt AI2O3 teljes tömegében átalakul AlCh-dá, miközben a SiCk, konverziója 96,4%. A rendszerbe óránként 3,15 kg AICk és 0,95 kg nagytisztaságú, számos célra előnyösen felhasználható SÍO2 képződik. Az AlCb-ot a N2— —SiCk—AICk elegyből kondenzáltatjuk és ismert módon dolgozzuk fel. A példában ismertetett eljárással a SiCk, képződéséhez felhasznált klór 96%-ban visszanyerhető. A SiCk bontásakor képződő, nagytisztaságú SÍO2 számos célra előnyösen felhasználható. A találmány szerinti eljárás előnyei abban foglalhatók össze, hogy 1. fokozza az alumínium-szilikát tartalmú ásványi anyagok klórozása útján előállított alumínium-triklorid gyártásának gazdaságosságát, mert a folyamatban melléktermékként keletkező szilícium-tetraklorid hasznosítását teszi lehetővé, ugyanakkor a kapott nagytisztaságú SÍO2 termék számos célra előnyösen felhasználható, 5 2. megoldja az eddig klórveszteségnek számító szilícium-tetraklorid segítségével történő tiszta, vízmentes alumínium-triklorid gazdaságos előállítását, 10 3. az eljárás révén a szilícium-tetraklorid segítségével előállított alumínium-triklorid előnyösen alakítható át fém alumíniummá és klórrá, amikor is a klór ismét felhasználható az alu-15 mínium-szilikátok klórozásához, azaz végső soron a szilícium-tetraklorid klórtartalmát felszabadítjuk és ezzel az ásványok klórozási folyamatának klórveszteségét csökkentjük. 20 Szabadalmi igénypontok 25 1. Eljárás szilícium-tetraklorid hasznosítására alumínium-triklorid és szilícium-dioxid előállításával alumínium-oxidnak szilícium-tetrakloriddal való klórozása útján, amikor is az alumí-30 nium-oxid tartalmában szegényedett és a keletkezett szilícium-dioxiddal dúsult klórozási maradékból kénsavas kezeléssel az alumínium-oxidot kvantitatíve alumínium-szulfáttá alakítva kioldjuk, az oldatlan szilícium-dioxidot elvá- 35 lasztjuk és az alumínium-szulfátot pirogén úton megbontva alumínium-oxiddá alakítjuk vissza, azzal jellemezve, hogy — a célszerűen fluid állapotú vagy örvényágyban lévő — alumíniumoxidot szilícium-tetrakloriddal 400 °C feletti, 40 előnyösen 700—1200 °C közötti hőmérsékleten klórozzuk, a képződött alumínium-triklorid mellől az el nem reagált szilícium-tetrakloridot elválasztjuk, majd ezt és a klórozási maradékból visszaalakított alumínium-oxidot visszavezetjük 45 a klórozási műveletbe, az alumínium-trikloridot a rendszerből elvezetjük és szükség szerint tisz„ títjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosí- 50 tási módja azzal jellemezve, hogy alumíniumoxidként — célszerűen vasszegény — alumínium-oxid koncentrátumot, lúgos vagy savas eljárással előállított timföldet alkalmazunk. 55 3. Az 1—2. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a szilícium-tetrakloridot vivőgázzal, célszerűen nitrogénnel és/vagy szén-monoxiddal együtt visszük a rendszerbe. 60 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a szilícium-tetraklorid és alumínium-triklorid tartalmú gázelegyből az alumínium-tri- 65 kloridot kondenzáltatás útján választjuk el. 5
