DE488600C - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumhydroxyd, insbesondere aus kieselsaeurereichen aluminiumhaltigen Rohstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Aluminiumhydroxyd, insbesondere aus kieselsäurereichen aluminiumhaltigen Rohstoffen Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von reinem Aluminiumhydroxyd aus aluminiumhaltigen Rohstoffen durch Behandlung mit Schwefelsäure. Das Verfahren ist besonders verwendbar zur Herstellung von solchem Hydroxyd aus solchen aluminiumreichen Rohstoffen, welche infolge ihres hohen Gehaltes an Kieselsäure nicht zweckmäßig nach derNatronlaugemethode von Bayer behandelt werden können, kann natürlich aber auch zur Behandlung von kieselsäurearmen Rohstoffen verwendet werden.
• Das Verfahren besteht in der Hauptsache darin, daß aus der bei der Behandlung der Rohstoffe mit Schwefelsäure erhaltenen Aluminiumsulfatlösung mit gegebenenfalls Schwefelnatrium enthaltender Natriumsulfhydratlösung zunächst unreines Aluminiumhydroxyd unter Bildung von Natriumsulfat und Schwefelwasserstoff niedergeschlagen wird, worauf man das von der Lösung abgetrennte Aluminiumhydroxyd in Schwefelnatriumlösung löst und nach Abfiltrieren des ungelösten Rückstandes aus dem Filtrate zweckmäßig in der Wärme mit Schwefelwasserstoff reines Aluminiumhydroxyd unter Gewinnung von Natriumsulfhydratlösung ausfällt. Die Ausfällung des unreinen Aluminiumhydroxydes kann hierbei zweckmäßig so ausgeführt werden, daß warme Aluminiumsulfatlösung gegebenenfalls in Form von dünnen Strahlen in warme Natriumsulfhydratlösung eingeführt wird.
• Theoretisch können bei diesem Verfahren die verwendeten Chemikalien vollständig wiedergewonnen werden, in der Praxis entstehen aber natürlich einige Verluste. Ist in der Aluminiumsulfatlösung Eisen vorhanden, so erhält man dieses in der Form von FeS, woraus der Schwefel aber durch Brennen in der Form von S02 wiedergewonnen werden kann. In der Praxis geht natürlich ein Teil der Schwefelsäure verloren, welcher zweckmäßig durch eingekaufte Säure oder durch Brennen von Schwefel oder Pyrit hergestelltes Schwefeldioxyd oder Schwefelsäure ersetzt wird. Verlorenes Natron wird zweckmäßig durch Natriumsulfat ersetzt.
• Zur Klarstellung des Verfahrens soll nachstehend ein Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Es wird dabei angenommen, daß als Rohmaterial gewöhnlicher kalkfreier Ton verwendet wird. Dagegen wird angenommen, daß der Ton eisenhaltig ist. Aus dem Ton wird zunächst eine Aluminiumsulfatlösung hergestellt durch Behandlung des Tones in bekannter Weise mit Schwefelsäure, so daß man eine etwa zoo ° C warme Aluminiumsulfatlösung erhält, deren Sättigung derjenigen entspricht, was bei etwa 9o ° C gelöst wird und deren Eisengehalt, auf A1203 bezogen, 5 % Fe203 oder mehr betragen kann. Eine abgemessene Menge der vorerwähnten, etwa ioo ° C warmen Aluminiumsulfatlösung wird durch ein oder mehrere Rohre in eine ebenfalls ioo ° C warme, abgemessene Lösung von Natriumsulfhydrat eingepumpt, welche so berechnet ist, daß auf = Mol. S04 in der Sulfatlösung 2 Mol. NaSH in der Natriumsulfhydratlösung.. kommen, am besten mit einem geringen Überschuß von NaSH, so daß alles Aluminium als Hydroxyd vollständig ausgefällt wird. Die Natriumsulfhydratlösung kann gegebenenfalls auch etwas Schwefelnatrium enthalten. Während dieser Operation wird die Natriumsulfhydratlösung am besten in lebhafter Bewegung gehalten, z. B. in einer gewöhnlichen geschlossenen Mischvorrichtung. Bei der Reaktion entweicht die der Schwefelsäuremenge äquivalente Menge H,S in Gasform, und es bildet sich eine Fällung von A1203H3 + FeS + Na20 - A1203 ' S102 -I- 9 H20 usw. und in der Lösung Na2S04, und zwar alles in äquivalenten Mengen, wobei die Lösung außerdem auch den Überschuß von NaSH enthält. Der Schwefelwasserstoff wird abgeleitet, teils um zu dem hier unten angegebenen Zwecke verwendet und teils um in bekannter Weise durch Verbrennung in Schwefelsäure übergeführt zu werden, zwecks Deckung des größten Teiles der für die Fabrikation erforderlichen Schwefelsäuremenge. Die auf diese Weise erhaltene Aluminiumhydroxydfällung ist sehr leicht filtrierbar unter der Voraussetzung, däß die Aluminiumsulfatlösung in die Natriumsulfhydratlösung eingeführt worden ist und nicht umgekehrt, so daß man zur Ausscheidung der Fällung aus der Natriumsulfatlösung fast alle denkbaren Filtriervorrichtungen verwenden kann. Da es aber nicht besonders wichtig ist, alles Natriumsulfat aus der Fällung vollständig auszuwaschen, so kann das Filtrieren und Waschen zweckmäßig mittels ununterbrochen arbeitender, z. B. umlaufender Filter, ausgeführt werden. Die erhaltene Natriumsulfatlösung wird eingedampft, und das erhaltene Natriumsulfat wird gegebenenfalls mit einer weiteren Menge von Natriumsulfat zur Dekkung der Fabrikationsverluste versetzt, reduzieit, so daß man wieder Schwefelnatrium erhält, welches bei einer nachstehend beschriebenen Operation wiederum in den Prozeß eingeführt wird.
• Die beim Filtrieren erhaltene schwefeleisenhaltige und gegebenenfalls auch natriumsulfathaltige Alurniniumhydroxydfällung wird hierauf z. B. in einer geschlossenen Mischvorrichtung gelöst, welche am besten mit einer Erhitzungsvorrichtung für direkten Dampf versehen sein soll und Schwefelnatriumlösung mit einer Temperatur von etwa ioo ° C enthält. Die Lösung wird etwa beim Siedepunkt oder etwas darüber gehalten, solange Aluminiumhydroxyd in Lösung geht. Theoretisch würde hierzu nur eine so große Menge Na2S-Lösung erforderlich sein, daß auf i Mol. A1203 2 Mol. NazS kommen. Da aber die NazS-Lösung gewöhnlich etwas Karbonat und Sulfat usw. enthält und da nicht ausschließlich NaAIOZ, sondern in der Regel auch etwas Na303A1 gebildet wird, so soll man etwas mehr Schwefelnatriumlösung, in der Regel q. bis 5 Mol. Na2S verwenden. Nachdem alles Aluminium, welches gelöst werden kann, gelöst worden ist, wird das ungelöste Schwefeleisen und andere Verunreinigungen abfiltriert, und das so erhaltene Filtrat wird bei einer Temperatur von etwa ioo ° C durch Einführen von Schwefelwasserstoffgas gefällt, und zwar zweckmäßig solches, welches von einer vorhergehenden Operation erhalten worden ist. Sobald alles Aluminium auf diese Weise als Hydroxyd ausgefällt worden ist, ist die Operation fertig. Das ausgefällte Aluminiumhydroxyd, welches besonders leicht filtrierbar ist, wird darauf durch Filtrieren und Waschen, z. B. in Nutschen oder Filterpressen, von der Natriumhydratlösungvollständig getrennt. Das Waschen, welches am besten mit warmen Waschflüssigkeiten und warmem Wasser ausgeführt werden soll, wird (gegebenenfalls ohne Aufbewahrung des dünnsten Filtrates) fortgesetzt, bis die Fällung von Schwefel chemisch frei wird. Das so erhaltene Aluminiumhydroxyd ist nun genügend rein, z. B. zur Herstellung von reinem Aluminiumoxyd. Eine Voraussetzung hierfür ist natürlich, daß die verwendete Schwefelnatriumlösüng die erforderliche Reinheit besitzt. In der Schwefelnatriumlösung gegebenenfalls vorhandenes Karbonat kann natürlich durch Kaustizieren mit Kalk mit darauffolgendem Abfiltrieren des ausgefällten Karbonates zum größten Teil entfernt werden.
• Die bei diesem Verfahren erhaltene Natriumsulfhydratlösung wird in der oben beschriebenen Weise zur Herstellung von Aluminiumhydroxyd aus der Aluminiumsulfatlösung usw. verwendet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von reinem Aluminiumhydroxyd, insbesondere aus kieselsäurereichen aluminiumhaltigen Rohstoffen durch Behandlung mit Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß aus der AIuminiumsulfatlösung mit gegebenenfalls Schwefelnatrium enthaltender Natriumsulfhydratlösung zunächst unreines Aluminiumhydroxyd unter Bildung von Natriumsulfat' und Schwefelwasserstoff niedergeschlagen wird, worauf man das von der Lösung abgetrennte Aluminiumhydroxyd in Schwefelnatriumlösung löst und nach Abfiltrieren des ungelösten Rückstandes aus dem Filtrate zweckmäßig in der Wärme mit Schwefelwasserstoff reines Aluminiumhydroxyd unter Gewinnung von Natriumsulfhydratlösung ausfällt. z. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Ausfällung des unreinen Aluminiumhydroxydes warme Aluminiumsulfatlösung gegebenenfalls in Form von dünnen Strahlen in warme Natriumsulfhydratlösung eingeführt wird.