FR2575149A1 - Procede pour recuperer des produits de valeur des boues rouges du procede bayer - Google Patents

Procede pour recuperer des produits de valeur des boues rouges du procede bayer Download PDF

Info

Publication number
FR2575149A1
FR2575149A1 FR8518861A FR8518861A FR2575149A1 FR 2575149 A1 FR2575149 A1 FR 2575149A1 FR 8518861 A FR8518861 A FR 8518861A FR 8518861 A FR8518861 A FR 8518861A FR 2575149 A1 FR2575149 A1 FR 2575149A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
liquor
stage
calcium
silica
red mud
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8518861A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2575149B1 (fr
Inventor
Pearson John Cresswell
Ian Linsay Grayson
Andrew Hamilton Smith
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rio Tinto Aluminium Ltd
Original Assignee
Comalco Aluminum Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Comalco Aluminum Ltd filed Critical Comalco Aluminum Ltd
Publication of FR2575149A1 publication Critical patent/FR2575149A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2575149B1 publication Critical patent/FR2575149B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/06Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
    • C01F7/066Treatment of the separated residue
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/48Sulfites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/06Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

PROCEDE POUR RECUPERER DES PRODUITS DE VALEUR DES BOUES ROUGES DU PROCEDE BAYER; ON EFFECTUE A UNE DIGESTION DES BOUES ROUGES AVEC DU BIOXYDE DE SOUFRE EN PRESENCE D'EAU POUR DISSOUDRE LA SOUDE, L'ALUMINE ET LA SILICE, B ON CHAUFFE LE PRODUIT DU STADE A AVEC OU SANS ELIMINATION PREALABLE DES MATIERES INSOLUBLES POUR PRECIPITER SELECTIVEMENT LA SILICE AVEC ELIMINATION DES SOLIDES COMPRENANT LA SILICE POUR PRODUIRE UNE LIQUEUR CONTENANT DE LA SOUDE ET DE L'ALUMINE, C ON CAUSTIFIE LA LIQUEUR POUR PRECIPITER LE SULFITE DE CALCIUM ET D ON SEPARE CE SULFITE DE CALCIUM POUR PRODUIRE DU SULFITE DE CALCIUM ET UNE SOLUTION D'ALUMINATE DE SODIUM; DE PREFERENCE ON CALCINE LE SULFITE DE CALCIUM DU STADE C POUR REGENERER DE LA CHAUX ET DU BIOXYDE DE SOUFRE QUE L'ON RECYCLE ET ON RETOURNE L'ALUMINATE DE SODIUM DU STADE D DANS LE PROCEDE BAYER.

Description

Procédé pour récupérer des produits de valeur des boues
rouges du procédé Bayer.
La présente invention concerne un procédé pour récu-
pérer des produits de valeur des boues rouges du procédé Bayer.
Un des buts de l'invention est de fournir un procédé pour la récupération économique de la soude et de l'alumine normalement contenues dans les boues rouges résiduaires qui demeurent après l'extraction de l'alumine de la bauxite selon le procédé Bayer. L'invention fournit également un procédé
qui peut être entièrement intégré au procédé Bayer tradition-
nel en ce que la soude et l'alumine sont récupérées sous forme d'une solution d'aluminate caustique qui peut être retournée
directement au procédé. Donc les composants de valeur norma-
lement rejetés dans les boues rouges résiduaires peuvent être directement retournés au procédé Bayer ce qui entraîne une diminution notable de la soude caustique d'appoint et une
amélioration du rendement global du procédé.
De nombreux procédés ont été proposés pour réduire le coût des pertes de soude et d'alumine dues au produit de
désiliciation dans les roues rouges. Ces procédés (principa-
lement les procédés de frittage et les procédés hydrothermiques
à température élevée) sont techniquement complexes, nécessi-
tent un apport important d'énergie ou une consommation impor-
tante de composés réagissants et généralement ne sont économi-
quement viables que pour les bauxites ayant des teneurs modé-
rées en silice. Un autre procédé pour la récupération des composants de valeur des boues rouges utilisant des opérations relativement simples comprend le traitement de la suspension
aqueuse de boues rouges avec du bioxyde de soufre.
Un procédé dans lequel on traite une suspension de boues rouges avec du bioxyde de soufre pour extraire la soude, l'alumine et la silice qu'elle contient a été mentionné (brevet japonais nô 25 118/1974). La solution contenant les espèces dissoutes est ensemencée et la suspension est ensuite
chauffée pour précipiter simultanément un-mélange insépara-
ble de sulfite basique d'aluminium et de gel de silice. Bien que ce procédé élimine certains composants des boues rouges,
le mélange produit n'est pas sous une forme utile. En parti-
culier l'alumine du produit ne peut pas être récupérée éco-
nomiquement selon un traitement classique, y compris le traitement dans un circuit Bayer, car sa teneur en silice est extrêmement élevée et ce mélange produit n'a donc qu'une utilisé limitée. De plus la récupération de la soude dans les boues n'est que citée au passage et n'est nullement détaillée. Comme la soude caustique d'appoint du procédé
Bayer peut être un des éléments majeurs du coût de la produc-
tion d'alumine, il est extrêmement important que la soude soit récupérée sous une forme utile, de préférenc pour être recyclée directement dans le circuit principal du procédé Bayer. Ce procédé ne permet pas d'atteindre ce but et ne peut donc pas être intégré au procédé Bayer. Un autre inconvénient du procédé est que des quantités importantes de bioxyde de soufre sont perdues à partir du système à la fois dans le sulfite d'aluminium basique solide éliminé par filtration et
lors du chauffage de la suspension pour précipiter simultané-
ment l'alumine et la silice, le bioxyde de soufre étant éliminé car sa solubilité diminue lorsque la température s'élève. En conclusion il n'est pas possible de récupérer facilement sous une forme utile les composants des boues
rouges extraits selon le procédé précédent. Plus particuliè-
rement, les composants de valeur des boues rouges que sont la soude et l'alumine ne peuvent pas être recyclés dans le procédé Bayer et par conséquent il est impossible d'intégrer
le procédé au procédé Bayer traditionnel.
Dans un autre procédé (brevet US 3 311 449) on traite une suspension de boues rouges avec du bioxyde de soufre pour extraire sélectivement la soude sous forme d'une solution aqueuse de bisulfite de sodium. On ajoute de l'eau
2575 1 4 9
à la matière insoluble de l'extraction de la soude et on traite la suspension avec du bioxyde de soufre pour dissoudre l'alumine et la silice solubles des boues. Après élimination
du résidu, on chauffe le filtrat pour élever le pH et préci-
piter la silice. La solution séparée de la silice déposée
est de plus chauffée pour précipiter le bisulfite d'aluminium-
basique que l'on calcine ensuite pour obtenir de l'alumine et du bioxyde de soufre. Bien que ce procédé revendique la production d'"lalumine essentiellement pure", la matière produite par calcination du bisulfite d'aluminium basique contient jusqu'à 2,5 % de silice ce qui est trop élevé par
rapport à la spécification de l'alumine de qualité pour réduc-
tion qui, de façon typique, est de 0,04 % au maximum. Comme ce produit n'a pas-la qualité requise pour la plupart des applications, l'alumine devrait probablement être recyclée comme matière première au procédé Bayer ce qui réduit les avantages énergétiques de la production d'alumine à partir des boues rouges. Dans le procédé ci-dessus, la soude est récupérée sous forme d'une solution impure de bisulfite de sodium contenant de la silice et ne convient évidemment pas au retour dans le procédé Bayer pour compenser la soude perdue avec le produit de désiliciation formé pendant la digestion. Par conséquent il n'est pas possible d'intégrer le procédé précité au procédé Bayer pour recycler la soude
et l'alumine récupérées à partir des boues rouges.
Dans les publications antérieures concernant le traitement par l'acide sulfureux des boues rouges, on s'est peu intéressé à la récupération des composants extractibles sous une forme permettant de les recycler dans le procédé Bayer. Cela est particulièrement le cas de la soude extraite à partir des boues. De façon surprenante, les procédés précités récupèrent tous deux des solutions de sulfite ou de bisulfite de sodium mais ne présentent pas de traitement détaillé ou d'emploi de ces solutions. Au contraire, l'invention décrit un procédé qui, bien que reposant sur le traitement des boues rouges par l'acide sulfureux, recycle la soude et l'alumine
extraites sous forme d'une solution d'aluminate caustique.
Par conséquent, le procédé peut être entièrement intégré au procédé Bayer pour réduire notablement la soude caustique d'appoint et recycler l'alumine qui est ordinairement perdue. Selon un de ses aspects, l'invention comprend le contact de bioxyde de soufre avec une suspension de boues rouges pour dissoudre la soude, l'alumine et la silice présentes dans le produit de désiliciation. Après séparation
de la portion insoluble, le filtrat est chauffé pour précipi-
ter sélectivement la silice qui est ensuite éliminée pour fournir une solution contenant la soude et l'alumine solubles initialement extraites des boues rouges. La précipitation de la silice est soigneusement contrôlée pour réduire au minimum la coprécipitation des composés d'aluminium avec la silice, ce qui assure le recyclage maximal de l'alumine. La liqueur précitée, contenant à la fois la soude et l'alumine, est
caustifiée avec de la chaux. On obtient une solution d'alu-
minate caustique qui peut être retournée au procédé Bayer.
Le sulfite de calcium solide est calciné pour récupérer les matières premières utilisées dans le procédé, à savoir la chaux et le bioxyde de soufre. Le procédé peut être appliqué aux boues rouges provenant d'une grande diversité de minerais
de type bauxite pour réduire les pertes de composés réagis-
sants tout en assurant une diminution notable du volume des résidus des minerais. Le procédé est de plus susceptible de faciliter l'extraction de minéraux tels que le bioxyde de titane considérés ordinairement comme impossibles à récupérer
à partir de la bauxite.
La figure 1 annexée est un diagramme de fonction-
nement illustrant le procédé intégré qui est décrit plus en
détail ci-après.
Les modes de réalisation préférés de l'invention
vont maintenant être décrits.
Selon l'invention, les boues rouges du procédé
2575 1 49
Bayer, sous forme d'une suspension ou d'un gâteau, sont
mélangées avec de l'acide sulfureux aqueux ou sinon du bioxy-
de de soufre gazeux est introduit dans une suspension aqueuse de boues rouges. Après digestion, on sépare une solution enrichie en soude, en alumine et en silice provenant des boues rouges d'avec un résidu contenant principalement les minéraux
contenant du fer et du titane avec certains minéraux insolu-
bles contenant de l'aluminium. Ce résidu peut être lavé et rejeté ou sinon peut être soumis à un traitement ultérieur pour récupérer les composants de valeur tels que les composés
du titane. Il faut noter que le volume du résidu est considé-
rablement réduit par rapport au résidu d'origine provenant du procédé Bayer et que, par conséquent, le coût et les
difficultés de rejet sont réduits en conséquence.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on fournit un procédé pour la récupération de la soude et de l'alumine des boues rouges du procédé Bayer caractérisé par les stades suivants: (a) digestion de la suspension de boues rouges ou du gâteau de filtration dans une solution aqueuse de bioxyde de soufre (acide sulfureux) et séparation du résidu insoluble,
(b) traitement du filtrat de (a) pour précipiter sélecti-
vement la silice, de préférence par chauffage à une tempéra-
ture dans la gamme de 40 à 80 C avec agitation appropriée, puis séparation de la matière précipitée d'avec la liqueur, (c) caustification, par exemple avec de l'oxyde de calcium ou de l'hydroxyde de calcium, de la liqueur de (b) pour précipiter le sulfite de calcium hémihydraté insoluble et former une solution d'aluminate de sodium, de préférence
avec un temps de séjour dans la gamme de 0,25 à 4,0 heures.
(d) calcination du sulfite de calcium produit en (c) de préférence dans la gamme des températures de 1000 à 1500 C pour régénérer la chaux et le bioxyde de soufre pour le recyclage, (e) retour de la solution d'aluminate de sodium produite en (c) dans le procédé Bayer, et (f) recyclage de la chaux et du bioxyde de soufre produits en (d) respectivement dans le stade de caustification de la
liqueur et le stade de digestion des boues rouges.
Il n'est pas nécessaire que le résidu du stade (a)
soit séparé de la liqueur avant la précipitation de la silice.
Lorsque le stade (b) est effectué de façon disconti-
nue, le temps de séjour peut atteindre 3 heures.
De préférence, le pH de la solution résultant du
stade (b) est dans la gamme de 2,8-3,8.
Dans le stade (c), le composé calcique alcalin est de préférence ajouté de façon que le rapport molaire du calcium au soufre dans le mélange soit dans la gamme de 1,0
à 2,0.
La liqueur d'aluminate de sodium du stade (e) peut être retournée dans le procédé Bayer par addition au système de lavage des boues, au courant de liqueur riche, au courant
de liqueur épuisée ou à une combinaison quelconque de ceux-
ci. La liqueur d'aluminate de sodium peut être concentrée par
évaporation avant d'être retournée au circuit Bayer.
La liqueur du stade (c) peut de plus être purifiée par traitement avec de l'oxyde de baryum, de l'hydroxyde de baryum ou de l'aluminate de baryum pour précipiter le sulfite de baryum et produire une liqueur d'aluminate de sodium ayant une très faible teneur en sulfite destinée à être retournée
au procédé Bayer.
De préférence, dans le stade (d), l'atmosphère dans l'appareil de calcination est maintenue à une très faible activité d'oxygène de façon à faciliter la décomposition du sulfite de calcium en oxyde de calcium et en bioxyde de
soufre. Une partie du courant des matières solides de causti-
fication peut être prélevée pour éviter l'accumulation d'impuretés, et le courant recyclé peut être régénéré avec
une portion fraîche de l'agent de caustification.
Dans un autre mode de réalisation préféré -
du procédé, la liqueur de lixiviation par l'acide sulfureux, contenant la soude, l'alumine et la silice, est conduite à
un ou plusieurs récipients o elle est soumise à une agita-
tion appropriée et o la température est lentement abaissée à une valeur dans la gamme de 40 à 80 C. Dans ces conditions, le pH de la liqueur est élevé à une valeur dans la gamme de 2,8 à 3,8 et la silice présente dans la solution est amenée à précipiter, ce qui produit une liqueur essentiellement dépourvue de silice. Lorsqu'on opère de façon discontinue, le temps de séjour dépend de l'échelle opératoire mais, pour une expérience de laboratoire utilisant un litre de liqueur, le temps de séjour est d'au plus 3 heures, un temps préféré étant dans la gamme de 30 à 120 minutes. Les temps de séjour requis dans un système en flux continu peuvent cependant être très différents. Une régulation soigneuse des conditions est nécessaire pour faciliter la précipitation de la silice sous une forme appropriée à la séparation et'également pour assurer une précipitation sélective de la silice avec une
coprécipitation minime des composés d'aluminium.
Selon une variante du procédé, les deux premiers stades peuvent être combinés sous réserve que le résidu du
premier stade ne soit pas soumis à un traitement ultérieur.
Ainsi la suspension de la digestion par l'acide sulfureux, avant la séparation du résidu non dissous, est soumise à une précipitation de la silice comme détaillé ci-dessus et la
silice est ensuite éliminée avec le résidu insoluble précité.
Dans le troisième stade du procédé, la liqueur, qui ne contient alors que la silice et l'alumine, est soumise à une caustification par traitement avec un composé calcique
alcalin tel que l'oxyde de calcium ou l'hydroxyde de calcium.
L'agent de caustification est ajouté pour que le rapport molaire Ca/S dans le mélange soit dans la gamme de 1,0 à 2,0, de préférence de 1,0 à 1, 5. La réaction est effectuée à une température dans la gamme de 20 à 1500C, de préférence de 80 à 110 C, avec un temps de séjour de 0,25 à 4,0 heures, de de préférence de 0,5 à 2 heures. Après ce traitement, du sulfite de calcium hémihydraté insoluble est formé et la liqueur obtenue contient la soude et l'alumine présentes à l'origine dans les boues rouges, essentiellement sous forme de soude caustique et d'aluminate de sodium. Le sulfite de calcium hémihydraté est éliminé par filtration et la liqueur caustique peut être retournée au procédé Bayer pour réutiliser
ces produits de valeur qui seraient sinon perdus. Cette addi-
tion peut s'effectuer de diverses façons, par exemple dans le système de lavage des boues, dans le courant de liqueur riche ou dans le circuit de liqueur épuisée. Dans un mode de réalisation préféré, la liqueur est retournée au circuit de lavage des boues rouges du procédé Bayer mais cela ne doit
pas être considéré comme une limitation de l'invention.
Eventuellement, il peut être souhaitable de concentrer la
liqueur par évaporation avant le retour au circuit Bayer.
S'il est nécessaire de réduire encore la concentration en sulfite en dessous de celle obtenue après caustification par la chaux, une autre option consiste à traiter encore la liqueur en la soumettant à une purification appropriée, par exemple avec un composé du baryum tel que l'oxyde de baryum, l'hydroxyde de baryum ou l'aluminate de baryum, avant le
retour de la liqueur caustique au procédé Bayer.
Dans le stade final du procédé, le sulfite de calcium formé lors de la caustification est calciné dans un appareil approprié pour régénérer le bioxyde de soufre gazeux pour la digestion par l'acide sulfureux et l'oxyde de
calcium pour la caustification. La température de la calcina-
tion doit être dans la gamme de 1000 à 1500 C, de préférence de 1050 à 1300 C. De plus, il est nécessaire que l'atmosphère dans l'appareil de calcination soit maintenue-avec une faible activité de l'oxygène, afin que le sulfite de calcium se décompose en oxyde de calcium et en bioxyde de soufre au lieu
de subir une oxydation en sulfate de calcium. Si les condi-
tions de calcination sont telles que des impuretés, par exemple du sulfate de calcium ou de la cendre de charbon, -soient produites ou introduites lors de la calcination, il peut être nécessaire d'éliminer une portion du courant de
recyclage afin d'éviter une accumulation d'espèces indésira-
bles dans le système. Si une partie du courant de caustifi- cation est prélevée pour éliminer l'accumulation d'impuretés, le courant recyclé est rétabli avec une portion fraîche d'un agent de caustification approprié, par exemple du calcaire, de la calcite ou de l'hydroxyde de calcium. Le bioxyde de soufre est récupéré dans les gaz de dégagement du dispositif de calcination par un système approprié de récupération des gaz et est renvoyé dans le stade de traitement des boues rouges. Il faut noter que le bioxyde de soufre recyclé peut également être recueilli à partir d'autres stades du procédé
car sa solubilité diminue lorsque la température s'élève.
Le bioxyde de soufre utilisé dans l'invention doit de préférence être concentré et très pur; cependant d'autres sources de bioxyde de soufre, telles que des gaz de carneau de l'installation de production de vapeur d'eau ou les gaz de dégagement de la calcination de l'alumine, peuvent être
utilisées pour compenser toute perte de bioxyde de soufre.
Comme le bioxyde de soufre est nuisible pour l'environnement et doit être éliminé de façon importante avant rejet des gaz de dégagement dans l'atmosphère, l'emploi de ces gaz dans
le procédé contribue à la fois à la protection de l'environ-
nement et à la récupération des composants de valeur contenus
dans les boues rouges.
Le procédé décrit fournit une combinaison unique
en son genre de conditions produisant une récupération effi-
cace de composants de valeur qui sont normalement perdus dans les boues rouges et, dans les circonstances appropriées, est susceptible de rendre utile la majeure partie des composants de la bauxite. Le procédé peut être entièrement intégré au procédé Bayer, comme le montre le mode de réalisation préféré illustré par la figure. La configuration illustrée par la
figure ne doit pas cependant être considérée comme une limi-
tation de l'invention car la liqueur de la caustification peut également être retournée d'autres façons au circuit principal du procédé Bayer, par exemple dans le courant de liqueur riche ou le circuit de liqueur épuisée. Un autre avantage important de l'invention est que les composés réagissants utilisés dans le procédé sont recyclés, si bien que la consommation des matières premières est faible dans la récupération de la soude et de l'alumine à partir des
boues rouges.
Le procédé est de plus décrit par les exemples suivants.
Exemple 1
On ajoute 100 g de boues rouges à 1000 ml d'une solu-
tion saturée d'acide sulfureux avec agitation constante à la température ambiante. La composition des boues rouges est la suivante: Na2O = 9,0%; A1203 = 22,2%; SiO2 = 15,7%; CaO = 1,9%;
Fe203= 35,7%; TiO2 = 7,7%; pertes au feu = 4,8%.
Un passage constant de bioxyde de soufre à travers la suspension de digestion maintient la saturation de la solution d'acide sulfureux. Après 10 minutes, on sépare le résidu insoluble (57,3 g) d'avec la liqueur (985 ml) et on
lave avec 50 mi d'acide sulfureux puis 300 ml d'eau.
La composition du résidu est: Na20 = 0,3; A1203 = 15,4; SiO2 = 6,6; CaO = 0,4
Fe203= 57,4;TiO2 = 12,4; pertes au feu = 6,4%.
On obtient donc les extractions suivantes (calculées
en considérant qu'il n'y a pas d'extraction de Fe203).
Na20 = 97,8%; A1203 = 54,6%; SiO2 =172,5%;CaO = 87,9%.
La composition de la liqueur de lixiviation est: Na20 = 9,0 g/l; A1203 =8, 6 g/1; SiO2 = 11,3 g/l;
CaO = 1,7 g/l; SO2 = 55,1 g/l.
Exemple 2
On agite et on chauffe au bain-marie à 60 C pendant
2.575149
minutes la liqueur de lixiviation sulfitique (910 ml) produite dans l'exemple 1. Le pH de la solution, après la précipitation de la silice, est d'environ 3,4. On sépare la matière précipitée (20,3 g) d'avec la liqueur (600 ml) et on lave avec 200 ml d'acide sulfureux puis 400 ml d'eau. La composition du gâteau de filtration est: SiO2 = 50,8%; A1203 = 23,9%; pertes au feu = 21,5 % tandis que la liqueur a l'analyse suivante: Na2O = 9,0 g/1; A1203 = 5,9 g/l; Sio2 < 0,1 q/1
CaO = 1,8 g/l; SO2 = 30,8 g/l.
Exemple 3
On traite la liqueur (500 ml) produite dans l'exemple 2 avec 14,8 g d'oxyde de calcium pour obtenir un rapport
molaire Ca/S de 1,1. On agite le mélange au point d'ébulli-
tion pendant 2 heures puis on élimine le sulfite de calcium
hémihydraté solide (34,1 g) et on lave avec 50 ml d'eau.
La composition du filtrat (440 mi) est la suivante: Na2O = 9,1 g/l - A1203 3,3 g/1; SiO2 < 0,1 g/1; CaO 0,1 g/l; SO2 = 3,4 g/l ce qui correspond à un rendement d'élimination du sulfite de 98 %. L'analyse du sulfite de calcium hémihydraté est la suivante: CaO = 41,6 % (valeur prévue pour CaSO3.kH20 = 43,5 %) et on confirme l'identification par le diagramme de diffraction des rayons X.
Exemple 4
On traite la liqueur (340 ml) produite dans l'exemple 3 avec 6,4 g d'hydroxyde de baryum octahydraté pour obtenir un rapport molaire Ba/S de 1,1. On agite le mélange à son point d'ébullition pendant 2 heures puis on sépare le sulfite de baryum insoluble (4,3 g) d'avec la liqueur (320 ml) et on lave avec 50 ml d'eau. La composition de la liqueur est: Na20 = 9,I g/l A120 33 = 3,3 g/l; SiO2 <0,1 g/1 CaO < 0,1 g/1 SO2 = 0,9 g/i ce qui correspond à une élimination de 97 % du bioxyde de soufre contenu dans la liqueur d'origine introduite dans la caustification. On confirme l'identification du sulfite de baryum par la diffraction des rayons X.
Exemple 5
On calcine pendant 30 minutes à 11000C sous atmosphè- re d'azote le sulfite de calcium hémihydraté (0,99 g) obtenu par traitement de la liqueur sulfitique avec de la chaux comme dans l'exemple 3. On identifie le produit (0,51 g) obtenu par diffraction des rayons X comme étant de façon prédominante de l'oxyde de calcium avec un peu d'hydroxyde
de calcium.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour la récupération de produits de valeur à partir des boues rouges du procédé Bayer, caractérisé en ce qu'il comprend les stades suivants: (a) digestion des boues rouges avec du bioxyde de soufre en présence d'eau pour en dissoudre la soude, l'alumine et la silice; (b) chauffage du produit du stade (a), avec ou sans
élimination préalable des matières insolubles, pour précipi-
ter sélectivement la silice et élimination des solides comprenant la silice précipitée pour produire une liqueur contenant de la soude et de l'alumine; (c) caustification de la liqueur pour précipiter le sulfite de calcium; (d) séparation du sulfite de calcium précipité d'avec la liqueur mère pour obtenir comme produits du sulfite de
calcium et une solution d'aluminate de sodium.
2. Procédé pour la récupération de la soude et de l'alumine des boues rouges du procédé Bayer caractérisé en ce qu'il comprend les stades suivants:
(a) digestion d'une suspension ou d'un gâteau de filtra-
tion de boues rouges dans une solution aqueuse de bioxyde de soufre;
(b) traitement du produit du stade (a) avec ou sans élimi-
nation préalable des matières insolubles par chauffage.à une température dans la gamme de 40 à 80"C avec agitation appropriée et séparation de la matière précipitée d'avec la liqueur; (c) caustification de la liqueur du stade (b) avec de
l'oxyde de calcium ou de l'hydroxyde de calcium pour préci-
piter le sulfite de calcium hémihydraté insoluble et former une solution d'aluminate de sodium; (d) calcination du sulfite de calcium produit en (c) pour régénérer la chaux et le bioxyde de soufre pour le recyclage; (e) retour de la solution d'aluminate de sodium produite en (c) dans le procédé Bayer; (f) recyclage de la chaux et du bioxyde de soufre produit dans le stade (d) respectivement dans le stade de caustification de la liqueur et le stade de digestion des
boues rouges.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2 dans lequel le pH de la solution résultant du stade
(b) est dans la gamme de 2,8 à 3,8.
4. Procédé selon la revendication 1 ou la revendi-
cation 2 dans lequel, dans le stade (c), le composé calcique alcalin est ajouté pour que le rapport molaire du calcium
au soufre dans le mélange soit dans la gamme de 1,0 à 2,0.
5. Procédé selon la revendication 1 ou la revendi-
cation 2 dans lequel la liqueur d'aluminate de sodium du stade (e) est retournée dans le procédé Bayer par addition au système de lavage des boues, au courant de liqueur riche, au courant de liqueur épuisée ou à une combinaison quelconque
de ceux-ci.
6. Procédé selon la revendication 5 dans lequel la liqueur d'aluminate de sodium est concentrée par évaporation
avant le retour au circuit Bayer.
7. Procédé selon la revendication 5 dans lequel la liqueur du stade (c) est de plus purifiée par traitement avec de l'oxyde de baryum, de l'hydroxyde de baryum ou de l'aluminate de baryum pour précipiter le sulfite de baryum et produire une liqueur d'aluminate de sodium avec une très
faible teneur en sulfite pour le retour au procédé Bayer.
8. Procédé selon la revendication 2 dans le stade (d) duquel l'atmosphère dans l'appareil de calcination est maintenue avec une: faible activité d'oxygène pour faciliter 3Q la décomposition du sulfite de calcium en oxyde de calcium
et en bioxyde de soufre.
9. Procédé selon la revendication 1 ou la revendica-
tion 2 dans lequel le produit du stade (a) est conduit à un ou plusieurs récipients o il est soumis à une agitation appropriée et o la température est lentement élevée à une valeur comprise dans la gamme de 40 à 80 C, le pH est élevé à une valeur dans la gamme de 2,8 à 3,8 et la silice présente dans la solution est amenée à précipiter, ce qui
produit une liqueur essentiellement dépourvue de silice.
FR8518861A 1984-12-21 1985-12-19 Procede pour recuperer des produits de valeur des boues rouges du procede bayer Expired FR2575149B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPG867984 1984-12-21
AUPG877085 1985-01-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2575149A1 true FR2575149A1 (fr) 1986-06-27
FR2575149B1 FR2575149B1 (fr) 1989-09-22

Family

ID=25642890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8518861A Expired FR2575149B1 (fr) 1984-12-21 1985-12-19 Procede pour recuperer des produits de valeur des boues rouges du procede bayer

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4668485A (fr)
AU (1) AU563304B2 (fr)
DE (1) DE3545388A1 (fr)
FR (1) FR2575149B1 (fr)
IT (1) IT1188213B (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2600635A1 (fr) * 1986-06-26 1987-12-31 Comalco Alu Procede pour la production de matieres utiles y compris de la nepheline synthetique a partir des boues rouges du procede bayer
RU2787918C1 (ru) * 2022-02-16 2023-01-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук Способ извлечения железа из красного шлама

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810682A (en) * 1986-06-26 1989-03-07 Comalco Aluminum Limited Production of useful materials including synthetic nepheline from Bayer red mud
US5030424A (en) * 1989-04-03 1991-07-09 Alcan International Limited Recovery of rare earth elements from Bayer process red mud
US5051243A (en) * 1989-12-07 1991-09-24 Alcan International Limited Process for increasing the specific gravity of red mud solids
US5338457A (en) * 1993-04-19 1994-08-16 General Chemical Corporation Removal of aluminum and sulfate ions from aqueous solutions
AUPN808196A0 (en) * 1996-02-15 1996-03-07 Queensland Alumina Limited Red mud processing
AUPR437001A0 (en) * 2001-04-11 2001-05-17 Worsley Alumina Pty Ltd Process for the removal of anionic impurities from caustic aluminate solutions
CA2677765C (fr) 2006-02-09 2012-10-09 Alcoa Inc. Procedes, appareils et systemes de nettoyage d'eaux usagees utilisant une filtration naturelle d'elements
US20100276360A1 (en) * 2007-02-08 2010-11-04 Alcoa Inc. Methods, apparatus and systems for polishing wastewater utilizing natural media filtration
CN100532262C (zh) * 2007-07-12 2009-08-26 中国铝业股份有限公司 一种中低品位铝土矿生产氧化铝的方法
CA2802363A1 (fr) 2010-06-14 2011-12-22 Alcoa Inc. Systeme et procede de traitement des eaux usees pour l'elimination de contaminants par l'intermediaire de lits d'oxydes metalliques mixtes
RU2544725C1 (ru) * 2012-07-20 2015-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Способ кислотной переработки красных шламов
US9315406B2 (en) 2013-01-11 2016-04-19 Alcoa Inc. Wastewater treatment systems and methods
CN104291539B (zh) * 2013-07-16 2016-09-28 中国地质大学(北京) 一种利用co2与废酸联合处理拜耳法赤泥脱碱的方法
AU2014339746B2 (en) 2013-10-21 2018-09-13 Peloton Resources Pty Ltd Deriving high value products from waste red mud
CN108715937B (zh) * 2018-07-03 2020-02-11 贵州大学 一种高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺
CN108823415B (zh) * 2018-07-03 2020-04-07 贵州大学 一种磷石膏和赤泥制酸联产不锈钢超精抛光蜡的工艺
CN113105282B (zh) * 2021-04-28 2022-09-27 东北大学 一种利用含钙赤泥制备硅钾钙复合肥的方法
CN117448581A (zh) * 2023-11-16 2024-01-26 曲阜师范大学 一种从赤泥中提取有价金属制备功能氧化物的旋转水热方法及其构建复合膜与应用

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3198622A (en) * 1962-03-05 1965-08-03 Pompey Acieries Chemical-physical treatment of ores, and/or ore residues
US1360248A (en) * 1919-03-26 1920-11-23 George R Brobst Process for the manufacture of phosphate
US1377822A (en) * 1920-04-27 1921-05-10 Charles Page Perin Treatment of iron ores
US2242258A (en) * 1938-01-20 1941-05-20 Ig Farbenindustrie Ag Manufacture of cement and alkali metal aluminate
US2869984A (en) * 1955-06-13 1959-01-20 Gerald M Spence Process for the production of sodium aluminate solution
US3311449A (en) * 1962-02-12 1967-03-28 Mitsubishi Shipbuilding & Eng Process of recovering valuable components from red mud
JPS5216634Y2 (fr) * 1971-12-22 1977-04-14
US3775532A (en) * 1972-02-18 1973-11-27 Chemical Construction Corp Removal of sulfur dioxide from gas streams
US3989513A (en) * 1972-06-06 1976-11-02 Magyar Aluminiumipari Troszt Method for the treatment of red mud
JPS5848490B2 (ja) * 1975-09-17 1983-10-28 シヨウワコウキ カブシキガイシヤ サンセイガスニヨルチユウワホウホウ
US4113832A (en) * 1977-11-28 1978-09-12 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Process for the utilization of waste materials from electrolytic aluminum reduction systems
US4483830A (en) * 1981-09-10 1984-11-20 Comalco Limited Production of alumina
US4518571A (en) * 1984-02-27 1985-05-21 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Aljuminievo Magnievoi I Elektrodnoi Promyshlennosti Process for desilication of aluminate liquors in the production of alumina

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2600635A1 (fr) * 1986-06-26 1987-12-31 Comalco Alu Procede pour la production de matieres utiles y compris de la nepheline synthetique a partir des boues rouges du procede bayer
RU2787918C1 (ru) * 2022-02-16 2023-01-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук Способ извлечения железа из красного шлама

Also Published As

Publication number Publication date
DE3545388A1 (de) 1986-07-03
US4668485A (en) 1987-05-26
IT1188213B (it) 1988-01-07
DE3545388C2 (fr) 1989-06-29
FR2575149B1 (fr) 1989-09-22
AU563304B2 (en) 1987-07-02
IT8523328A0 (it) 1985-12-20
AU5101685A (en) 1986-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2575149A1 (fr) Procede pour recuperer des produits de valeur des boues rouges du procede bayer
US3525675A (en) Desalination distillation using barium carbonate as descaling agent
KR20110018911A (ko) 폐기물 및 부산물로부터 칼슘 카르보네이트를 생산하는 방법
US10815549B2 (en) Method for the purification of alumina
EP0487368B1 (fr) Procédé de traitement antipollution d&#39;un catalyseur de raffinage à l&#39;état usé et récupération des métaux
CA2736379A1 (fr) Procede de production d&#39;hydroxyde de magnesium de grande purete
US4119698A (en) Reclamation treatment of red mud
US5053144A (en) Method for the multistage, waste-free processing of red mud to recover basic materials of chemical industry
US6447738B1 (en) Coproducing alumina, iron oxide, and titanium-dioxide from aluminum ore bodies and feedstocks
US3838189A (en) Two-stage process for producing soda ash from trona
US20040007536A1 (en) Process for recovering arsenic from acidic aqueous solution
US6214313B1 (en) High-purity magnesium hydroxide and process for its production
CN101137581A (zh) 氧化镁的生产方法
JPS638210A (ja) バイヤ−法赤デイから合成かすみ石を含む有用材料を製造する方法
CA2226127A1 (fr) Procede de separation des impuretes contenues dans des boues residuaires de chaux et procede de caustification, en deux etapes, de liqueur verte comportant des impuretes, telles que du silicium
CA2251626C (fr) Procede de recuperation du sodium contenu dans les residus alcalins industriels
AU2003258077B2 (en) Aluminum hydroxide, made via the bayer process, with low organic carbon
JP2025508244A (ja) MnSO4溶液の精製
US4255399A (en) Process for the recovery of magnesium oxide of high purity
FR2600635A1 (fr) Procede pour la production de matieres utiles y compris de la nepheline synthetique a partir des boues rouges du procede bayer
EP0487379B1 (fr) Nouveau procédé de traitement antipollution d&#39;un catalyseur de raffinage à l&#39;état usé et récupération totale des différents constituants métalliques dudit catalyseur
US4519989A (en) Removal of organic contaminants from bauxite and other ores
RU2198842C2 (ru) Способ получения оксида магния
JPS5846451B2 (ja) 白色度の高い水酸化アルミニウムの製造方法
JPS61171583A (ja) 石油系燃焼灰の処理方法