JPH0149645B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明の背景 還元により金属アルミニウムを製造するのに用
いられるか焼アルミナを含む多くのアルミナを基
にする生成物の前駆物質である三水和アルミナ
は、最も一般にボーキサイトの如きアルミナ含有
鉱石から一般に得られる。ボーキサイトに含まれ
るアルミナの回収は、一般に高温高圧でボーキサ
イトを苛性媒体で消化することを含むよく知られ
たバイヤー法によつて達成される。ボーキサイト
の消化は、飽和アルミナ酸ナトリウム溶液をもた
らし、一般に「プレグナント液体“pregnant
liquor”」と呼ばれ、それからそこに含まれるア
ルミナが通常種子アルミナを添加することによる
沈殿によつて回収される。ボーキサイトは世界中
の多くの場所で見出され、鉱石の組成は場所によ
つて異なる。多くのボーキサイトは有機不純物を
含み、これらの有機不純物は消化中鉱石に含まれ
るアルミナと一緒に抽出され、生成した液体を汚
染するであろう。鉱石の中に見出される有機不純
物含有量のほとんどは、フミン酸の如き高分子量
化合物からなり、その一部は苛性消化工程中、低
分子量化合物に分解し、それによつて液体中に溶
解している全ての種類の有機塩を生ずる。液体中
に溶解している有機不純物の一部は、フミン酸塩
の如き色発生化合物からなり、従つてプレグナン
ト液体は通常暗赤色を有する。バイヤー法は使用
された液体を消化工程へ何度も再循循することを
含み、液体の有機不純物含有量は連続的に増加し
ていく。有機不純物含有量の増大は、その増大を
防ぐか少なくとも制御しないと、三水和アルミナ
の経済的且つ効率的な生産をひどく妨害する程の
高い水準に達することがある。 バイヤー法液体中の有機不純物の水準の制御は
三水和アルミナの製造で重要な面であるので、そ
のような有機不純物水準を制御するためのいくつ
かの方法が既に開発されている。米国特許第
4046855号〔シエパーズ（Schepers）その他によ
る〕には、バイヤー法液体から有機不純物を、そ
の液体と、マシグネシウム及びアルミニウムの水
酸化物の沈殿混合物を形成するマグネシウム化合
物とを接触させることにより除去することができ
ることが示唆されている。その特許に従えばこの
沈殿は物理的吸着又は化学的吸着により有機不純
物のいくらかを除去することができる。マグネシ
ウム化合物はバイヤー法のどの段階で添加しても
よいが、消化前の添加又は消化したスラリーへの
添加が好ましい。この方法は有機不純物の少なく
とも一部を除去することができるが、沈殿した水
酸化物混合物の形成は操作上の困難を生ずる。一
方で沈殿した水酸化物混合物は、水酸化アルミニ
ウムを含み、これは生成物のアルミニウムの損失
をもたらす。他方で沈殿したその混合物は、処理
された液の残りから分離されなければならず、之
は付加的処理工程を含むことになり、且つ（又
は）廃棄しなければならない全泥状物の量を確実
に増加することになる。 米国特許第4101629号〔マーサー（Mercier）
その他による〕では、バリウム含有化合物をバイ
ヤー法液体に添加している。アルミン酸バリウム
の如きバリウム化合物沈殿物及び沈殿した物質
は、液体中に存在している有機不純物のバリウム
塩も含んでいることがある。前に論じた特許の場
合のように、この方法は処理された液体から除去
されなければならない化合物の沈殿を含み、沈降
及び（又は）濾過装置及び付加的処理工程を必要
とする。その方法はか焼によつて濾過バリウム化
合物の回収及び再使用を可能にする。しかしバリ
ウム塩のよく知られた毒性のため、許容できない
環境及び（又は）健康上の危険を生ずることがあ
り、その方法で得られる精製結果によつてそれら
を正当化することはできない。 米国特許第4215094号〔イナオ（Inao）その他
による〕では、銅を触媒にした湿式酸化法が、有
機不純物を酸化して、次いで硫黄含有化合物を添
加して沈殿物として銅触媒を除去するのに推奨さ
れている。酸化は触媒と分子状酸素の存在下で上
昇させた温度及び圧力の下で達成される。この方
法は、高価な圧力容器を使用しかなりのエネルギ
ーを消費する高温高圧消化を用いなければならな
い点でいくつかの欠点を有する。更に銅触媒を処
理液から除去し、汚染を避けなければならない。
除去された硫化銅の廃棄は環境及び（又は）健康
上の問題を生ずる。米国特許第4275042号〔レバ
ー（Lever）〕では、バイヤー法液体中の有機不
純物の一つである修酸ナトリウムを使用済みバイ
ヤー法液体から除去している。その米国特許で
は、溶解した修酸ナトリウムを陽イオン性イオン
封鎖剤（sequestrant）をその使用済み液に添加
することによつてバイヤー法液体から除去してい
る。陽イオン性イオン封鎖剤、好ましくは中程度
及び長い鎖長のアルキル基及び一つの陽電荷を有
する簡単な第四級窒素化合物は、液体中に存在す
るフミン化合物と不溶性生成物を生じ、修酸ナト
リウムに関し使用済み液を不安定にする。不安定
化により含まれる修酸塩不純物の一部が沈殿す
る。レバーの特許に示されている方法は液体に含
まれる有機不純物の一部を除去できるようにする
が、不溶性イオン封鎖剤・フミン酸生成物は使用
済み液体の表面上に油状スカムを形成し、容易に
使用済み液体から除去することはできない。液体
の表面から油状の層を除去するのは、従来の濾過
によつて行うことができる。この特定の目的に適
する装置か、半コロイド表面層を処理できる濾過
法を用いることにより、それを達成しなければな
らない。結局、その方法に伴われる困難のため、
それは非実際的なものになつている。 米国特許第4275043号〔グニラ（Gnyra）によ
る〕には、使用済みバイヤー法液体の修酸塩不純
物の水準を減少することのできる精製法が記載さ
れている。修酸塩及び限定された量のフミン物質
の除去は、活性炭、活性アルミナ或は粘度の如き
吸着剤で不純使用済み液を処理することによつて
達成される。これらの処理剤はバイヤー法液体か
ら有機不純物を除去するのに有効であることが知
られてはいるが、米国特許第3832442号〔エマー
ソン（Emerson）による〕で認識されているよ
うに、バイヤー法液体の精製を取り扱うことは実
質的量の処理剤を使用すること、及び一つ以上の
濾過段階によつて粒状吸収剤及びそれに付着した
不純物を液体から除去する必要があることから生
ずる操作上の困難を含んでいる。バイヤー法で生
じた大きな体積の使用済み液体の処理のため、示
唆された精製法は大きな操作上の困難及び費用を
もたらすであろう。 米国特許第4335082号〔マトヤシ（Matyasi）
その他による〕には、不純バイヤー法液体から有
機不純物を、その液体を石灰で苛性消化し、次い
で苛性化液体を蒸発させることにより除去するこ
とが示唆されている。蒸発は液体から有機不純物
を大量に含んでいる固体を沈殿させる結果にな
る。それら固体を分離し、そして廃棄する。この
方法は液体から有機不純物を満足すべき量除去す
るのを確実にするが、その方法に伴われる問題の
ため高価で非実用的なものになつている。良好な
精製を達成するためには、多量の液体を石灰及び
蒸発で処理しなければならない。之等は多量の石
灰及び膨大なエネルギーの導入を含んでいる。又
多量の処理のため、ソーダ分の大きな損失が予想
される。同様な精製方法は米国特許第4280987号
〔山田その他による〕にも記載されている。この
方法では、バイヤー法液体も先ず蒸発し、そのア
ルミナ及び苛性分含有量を予かじめ定められた水
準に調節した後、高温でか焼する。バイヤー工業
で「液体燃焼」として知られているこの方法は、
有機不純物除去の有効な手段である。その欠点は
蒸発し、次いでか焼すべき体積が大きいことに伴
われており、それは大きな資本及びエネルギーの
消費を必要とする。 本発明 効果的で経済的のみならず、通常のバイヤー法
操作を妨害したり、高価で且つ（又は）複雑な装
置を必要とすることなく連続的に適用することが
できる新規な方法が今度発見された。本発明はバ
イヤー法液体を水溶性陽イオン性重合体第四級ア
ンモニウム塩で分散固体の存在下で処理すること
を含んでいる。それら固体は赤泥粒子、三水和ア
ルミナ或は修酸塩の如きバイヤー法で生じたもの
か、或はそれに添加した例えば種々の濾過助材で
ある。陽イオン性重合体第四級アンモニウム塩で
固体を処理すると、分散した固体上に付着した表
面被覆又は層を与え、この被覆或は層が、バイヤ
ー法液体中に存在する有機不純物のための受容表
面を生する。 本発明の要約 本発明の方法は、バイヤー法によつて生じた固
体或は濾過を改善するためにそれに添加した固体
が分散した状態で含まれているバイヤー法液体
を、水溶性で陽イオン性の重合体第四級アンモニ
ウム塩で処理し、それら固体の表面に被覆或は層
を形成することによつてバイヤー法液体のフミン
酸塩含有量の少なくとも一部を除くために与えら
れる。固体上の被覆はフミン酸塩の受容表面を与
え、それが被覆と付加物を形成し、固体と一緒に
なつて液体から除去される。付加物は分散固体、
陽イオン性重合体第四級アンモニウム塩及びフミ
ン酸塩不純物を含み、全てが物理的吸着及び（又
は）化学的吸着力によつてコアセルベート
（coacervate）付加物として結合されている。上
述した単純な陽イオン性／アニオン性錯化合物と
は異なつて、これらのコアセルベート付加物はち
密な沈殿物であり、それは濾過、凝集、沈降等々
の如き標準的分離法によつてバイヤー法液体及び
スラリーから容易に除去される。 コアセルベート付加物は先ず固体にポリ第四級
塩を被覆することによつて形成してもよいが、驚
くべきことに、フミン酸塩で汚染された液体に、
それら液体中に通常存在する固体或は濾過特性を
改良するためにそれら液体に添加した固体の存在
下で、有効量のポリ第四級塩を添加することによ
つてその場で形成されてもよい。 本発明の詳述 本発明はバイヤー法液体の精製に関し、特にバ
イヤー法液体の有機不純物水準を少なくとも低下
するかそれを除去する方法に関する。本発明の目
的のため、用語「バイヤー法液体」或は「液体」
というのは、バイヤー法で生ずる苛性液体或はボ
ーキサイトからアルミナ分を溶解するのに用いら
れる苛性液体に関する。バイヤー法液体の典型的
な例には、プレグナントリカー、使用済み液、洗
滌流出液、及び析出水酸化アルミナを含むスラリ
ー及び分散赤泥粒子を含む液体が含まれる。これ
ら液体は全て種々の苛性含有量をもち、有機不純
物を含む。用語「有機不純物（一種又は多種）」
というのは、バイヤー法液体中に存在する有機物
質を指し、その種類及び量はボーキサイト源及び
バイヤープラントの操作条件によつてかなり変動
する。有機不純物の比較的多くの部分は無色の有
機酸アルカリ塩として存在し、修酸含有量を別と
すれば、液体から生じた三水和アルミナの量の観
点から小さな問題しか与えない。工程条件及び水
和アルミナ量は、屡々「フミン酸塩（humates）」
と呼ばれる極めて着色した物質の部分によつて、
それらはリグニン誘導体を含んでいるかも知れな
いが、著しく影響される。これらの着色材料は不
確かな組成をもち、複雑な構造を有する。簡単の
ため、バイヤー法液体中に存在するこれら着色物
質の全てを、今後「フミン酸塩」と呼ぶことにす
る。バイヤー法液体中にフミン酸塩が存在する
と、生成する水和アルミナの量に影響を与えるの
みでなく、これらの着色物質は他の溶解有機不純
物、例えば修酸のアルカリ塩の安定化剤としても
働く。実際、ボーキサイト鉱と共に抽出されるフ
ミン酸は、低分子量有機酸及び上記不純物の大部
分を存在させる結果になると考えられている。 フミン酸塩の安定化効果は、低分子量有機不純
物を、過飽和濃度に達するかそれを超えない限り
溶解状態に保ち、これら低分量化合物、特に微細
な修酸塩の制御できない沈殿が、水和アルミナの
沈殿中に起きることがあり、共沈修酸塩が満足す
べき水和アルミナの製造に重大な妨害を及ぼすこ
とがる。例えば、修酸塩は生成水和物を覆い、そ
の付着した修酸塩を水和物表面から除去するのに
膨大な洗滌操作が必要になる。沈殿した修酸塩は
アルミナ水和物の核生成をひき起し、粒径が小さ
いため生成物規格を満足できない非常に細かく分
散した水和物の形成をもたらす。修酸塩は水和ア
ルミナ生成のためプレグナント液体に添加された
水和アルミナ種子の表面にも析出し、それによつ
て希望の生成水和物の沈殿が妨げられる。バイヤ
ー法で用いられる装置では、無制御な修酸塩の析
出は、処理器壁にひどいスケールを生じ、その結
果、熱伝導効率が低下し、又スケールを除去する
ことを含む付加的労働が必要となる。従つて、バ
イヤー法液体のフミン酸塩含有量の制御は、満足
すべき水和アルミナを効率のよい経済的なやり方
で製造しようとすれば、最も大きな関心事になる
ものである。 本発明はバイヤー法液体のフミン酸塩又は着色
有機物質含有量の制御の関する。この目的は、分
散固体の存在下で、フミン酸塩を含有するバイヤ
ー法液体を水溶性で陽イオン性の重合体第四級ア
ンモニウム塩で処理することによつてフミン酸塩
含有量を少なくとも著しく減少するか又はそれを
除去することによつて達成される。分散した固体
はバイヤー法によつて生じた種類のもので、例え
ば赤泥粒子、三水和アルミナ即ち水和アルミナ及
び修酸塩である。それら分散した固体は、一般に
液体中に濾過前に配合される種々の濾過助材も含
んでいる。そのような濾過助材は或るカルシウム
化合物、例えば濾過工程を促進する水和アルミン
酸カルシウム、或はアラゴナイト、カルサイトを
含んでいることがある。分散した固体は、本発明
の水溶性陽イオン性重合体第四級アンモニウム塩
との反応の前にバイヤー法で添加された予め処理
された濾過助材或は予め処理した種子結晶を含ん
でいてもよい。その反応によつて固体・ポリ第四
級塩付加物が形成され、その付加物は次にバイヤ
ー法液体へ添加されてフミン酸塩及び着色物体を
除去するのが有利である。例えば濾過助材を、三
水和アルミナを種子を入れて結晶化する前に、ポ
リ第四級塩で予め被覆してから、コロイド状物質
を除去するために用いられるフイルターを前以つ
て被覆するのに用いてもよい。 本発明で用いられる好ましい水溶性で陽イオン
性の重合体第四級アンモニウム塩は、次の化学的
構造式をもつ単量体ジアリルジメチルアンモニウ
ムクロライド（DADMAC）を含むポリジアリル
ジメチルアンモニウムクロライド（ポリ
DADMAC）化合物である。 この単量体の重合は標準のビニル重合法によつ
て達成されてもよいが、アクリルアミド、メチル
アクリレート等々の如き他のビニル系単量を入れ
て、或は入れないで、このビニル系単量体のフリ
ーラジカル重合開始によつて完了させるのが好ま
しい。この種の重合体はバトラー（Butler）の米
国特許第3288770号に記載されており、参照のた
めここにそれを記述する。重合はDADMAC単量
体を用いてホモポリマーを生成させるか、
DADMACと他のビニル単量体を用いて
DADMAC含有共重合体を生成させることによつ
て達成することができる。そのような共重合体は
表に例示されている。

【表】

【表】 本発明で用いるのに好ましいポリDADMAC
は、ホモポリマー（DADMAC）で、少なくとも
0.1の固有粘度を有し、約0.3〜約1.0の範囲の固有
粘度を有するのが好ましい。前述の如く、ポリ
DADMACは、DADMACとアクリルアミドとの
共重合体の如きDADMACを含有する他のビニル
系重合体を指していてもよい。共重合体を用いた
場合、固有粘度は少なくとも0.2で、1.5以上の高
い範囲にあつてもよい。 ここで用いる「固有粘度」という用語は、J.ブ
ランドラツプ（Brandrup）及びE.H.イマージエ
ント（Immergent）により編集された「重合体
ハンドブツク」（Interscience Publishers、ニユ
ーヨーク、1966年刊行）の第章に詳述されてい
るような、粘度・分子量関係を指している。 ここで用いる「ポリDADMAC」「処理剤」或
は「ポリ第四級塩」は、バイヤー法液体の精製を
達成するため本発明で用いられた水溶性重合体陽
イオン性第四級アンモニウム塩を指す。表は本
発明で機能を果す他の種類のポリ第四級塩を記述
しているが、本発明の範囲はそれに限定されるも
のではない。なぜなら、バイヤー法のPH範囲の末
端部を許容できる他のポリ第四級塩はフミン酸塩
を除去する機能をも果すものと予想されるからで
ある。 バイヤー法液体中に重合体陽イオン性第四級ア
ンモニウム塩（以下「ポリDADMAC」、「ポリ第
四級塩」又は「処理剤」と呼ぶ）を配合するの
は、液体が分散固体を含むか、それに固体を添加
して分散させたバイヤー法の段階で適切に達成す
ることができる。これらの段階はボーキサイトの
消化からの残渣、赤泥が希望のアルミナ酸ナトリ
ウムを含むプレグナント液体から分散される沈降
器、及び沈降器から排出された赤泥がアルミナ及
びソーダ分を回収するために洗滌される洗滌器を
含んでいる。沈降器と洗滌器中の赤泥の凝集は、
殿粉の如き天然産の沈降助剤或は赤泥に適した市
販の合成凝集剤のいずれかの助けをかりて達成さ
れる。フミン酸塩の効果的除去は凝集剤で処理す
る前に赤泥スラリーに直接ポリDNDMACを添加
し、沈降器へ導入することによつて達成される。 一般に、処理されるスラリー１当りのポリ
DADMACの濃度範囲は、スラリーの固体濃度に
より約1.0mg〜500mg、好ましくは約2.0mg〜50mg
の範囲内にある。一般にポリDADMACは10〜約
50重量％の活性重合体を含む水溶液として添加さ
れる。ポリDADMACの必要量を水溶液からの赤
泥スラリーに添加するのが有利であるが、使用済
み液も分散媒体として用いてもよい。ポリ第四級
塩被覆赤泥とフミン酸塩含有液体との接触は、処
理された液体の色の変化によつて容易に観察する
ことができる液体のフミン酸塩含有量の少なくと
も減少をもたらす。フミン酸塩除去の定量的決定
は、従来の測色計を用いてよく知られた測色法に
より達成することができる。赤泥スラリーに適用
されたポリDADMACの量が上記広い範囲内にあ
る時、フミン酸塩含有量の減少（測色計により決
定して）は約７％〜約50％以上の範囲になること
が発見された。液体から除去されたフミン酸塩は
赤泥に付着されたか或はそれに結合し、赤泥廃棄
と一緒に廃棄され、それによつて便利な廃棄法が
与えられる。別法としてポリDADMACは、赤泥
洗滌器へ供給される赤泥スラリー法のどれかへ添
加してもよい。 沈降器又は洗滌器の前に、それら容器へ直接導
入する代りに導入することは、処理剤の効果的な
赤泥粒子上への分散を確実にし、赤泥沈降に用い
られる凝集剤を妨害する可能性を除く。 本発明の別の有利な具体例として、フミン酸塩
をプレス供給液体から除去する。（「プレス供給
液」は、沈降した赤泥を集めるために使用される
沈殿容器又は沈殿器のオーバーフローから得られ
るバイヤー法液体でありこの沈降器のオーバーフ
ローは依然として（通常に操作されたバイヤー法
において）少量の非常に細かく粉砕された赤泥不
純物結晶体を含む。これらの赤泥不純物結晶体
は、もし分離されないと、バイヤー法操作に損害
を与える種結晶として働く。通常、これらはバイ
ヤー法操作の流れの中で沈降器の次に続くフイル
ター・プレス中で分離される。それ故、「プレス
供給液」は、最初の赤泥不純物を分離した後の赤
泥沈殿器からのオーバーフローである。ここで使
用されるフイルタープレスは通常、非常に細かく
粉砕された鉄（赤泥）結晶塩の分離を助けるため
に濾過助材で前もつて被覆されている。この濾過
助材は本願発明の陽イオン性重合体およびフミン
酸塩不純物と共にコアセルベートを形成すること
によつてフミン酸塩の分離を優位に行なう。）プ
レス供給物タンクに入れたプレグナント液体は未
だ懸濁固体を含み、それらはプレグナント液体を
種子添加沈殿にかける前に除去しなければならな
い。懸濁固体の除去は一般に或るカルシウム化合
物の如き濾過助材の存在下でろ過することにより
達成される。ケリー（Kelly）型濾過器（ケリー
社製。予備被覆可能な内部濾過リーフを有する圧
搾濾過器。「ケリー」は商標。）を用いるのが便利
であり、フイルターはプレグナント液体含有懸濁
固体の効果的な濾過を可能にするカルシウム含有
濾過助材で被覆することができる。フミン酸塩の
効果的な除去は、濾過助材とプレス供給液体とを
後で混合する前に濾過助材スラリーにポリ
DADMACを導入することにより達成することが
できることが見出されている。ろ過助材の表面を
被覆することにより二つの目的が達成される。一
つは表面に処理剤を均一に分散させることが確実
にできることであり、もう一つは、フミン酸で汚
染された液体との良好な接触が達成できることで
ある。別法として、処理剤はポリDADMACの分
散が確実に行われた後、プレス供給液体へ導入す
ることができる。他のどんな種類のフイルターで
もその処理に同じように用いることができるが、
カルシウム含有濾過助材の代りに、セルローズ系
材料の如き濾過助材の他の種類のものも用いるこ
とができる。 フミン酸塩除去を達成するために濾過助材表面
に適用されるポリDADMACの量は比較的少ない
ことが判明している。一般に処理される液体１
当りのポリDADAMACの濃度範囲は、約1.0mg〜
約400mgの範囲、好ましくは約2.0mg／〜約50
mg／の範囲内にある。必要な量は水溶液として
濾過助材の表面に適用するのが有利であるが、使
用済み液を分散媒体として用いてもよい。フミン
酸塩含有液体とポリDADMAC被覆濾過助材との
接触により濾液の色の変化によつて容易に観察す
ることができる液体のフミン酸塩含有量の減少を
もたらす。フミン酸塩除去の定量的決定は前述し
た如く達成される。濾過助材に適用された処理剤
の量が上で示した広い範囲内にある時、フミン酸
塩含有量の減少は（測色計で決定して）約８％〜
約55％以上の範囲になることがあることが発見さ
れている。液体から除去されたフミン酸塩は、濾
過助材に付着するか結合し、使用した濾過助材と
共に捨てられ、それによつて便利な廃棄方法が与
えられる。もし濾過助材が例えばカルシウム含有
使用済み濾過助材のか焼によつて再生されるなら
ば、フミン酸塩はか焼によつて破壊され、次いで
その再生濾過助材は、汚染されたり或は汚染をひ
き起したりする危険なく再使用することができ
る。 本発明の他の有利な具体例として、バイヤー法
からのフミン酸塩の除去はバイヤー法の水和物濾
過段階中達成される。バイヤー法の水和物濾過工
程は沈殿し、もし望むなら洗滌した水和アルミナ
からなる。次に濾過した水和物をか焼にかけ、そ
れを還元級アルミナ酸化物へ変える。濾過工程か
ら得られた濾液は、通常バイヤー法へ再循環され
る。この水和アルミナスラリーはフミン酸塩を含
み、もし除去されないと、バイヤー法へ再循環さ
れるであろう。従つてこの濾過工程でフミン酸塩
を除去することは、濾液の再循環によつてフミン
酸塩の蓄積を防ぐか、少なくともそれを減少す
る。フミン酸塩は水和アルミナスラリから、濾過
すべきそのスラリーへポリDADMACを導入する
ことにより成功裡に除去することができることが
発見されている。ポリDADMACのスラリーへの
導入は、水和アルミナの表面をポリDADMACで
被覆し、その被覆した水和物をスラリーへ導入す
ることにより適切に達成される。別法として、処
理剤も水和アルミナを予め被覆することなく、ス
ラリー自身中へ導入してもよく、もしスラリー中
の処理剤の良好な分散を確実にできるのであれ
ば、ポリDADMACはスラリー中に存在する水和
アルミナの表面を均一に被覆するであろう。被覆
した水和物は表面付着ポリDADMACとフミン酸
塩との接触により、スラリからフミン酸塩を除去
できるようにするであろう。 スラリーに添加すべきポリDADMACの量は、
スラリー１当り約2.5〜約400mgの範囲内にあ
る。フミン酸塩除去に関する最適結果は、スラリ
ー１当り約10mg〜約150mgの範囲内の処理剤量
を適用した時に達成することができる。フミン酸
塩除去の測定は、未処理スラリーから得られた濾
液に対する濾液の色の減少を測定することを含む
測色法によつて便利に決定される。上で言及した
ポリDADMACの量を用いた時、約10〜60％の色
の減少を達成することができる。スラリーから除
去されたフミン酸塩は、濾過されたアルミナの表
面上にあり、か焼中に破壊されるであろう。従つ
て水和物を精製したり、従来法で必要となる廃棄
手段を与える必要がない。本発明の方法によるフ
ミン酸塩の分離に要する時間は非常に短い。バイ
ヤー液体中に一度、固形粒子、本願発明の陽イオ
ン性重合体、および不純物であるフミン酸塩型の
種類によつて形成されるコアセルベート形成の効
果を有する３種の成分が全て存在すれば、時間は
殆どかからない。この反応は殆ど瞬時であるが、
実測の反応時間範囲はいずれにしても５−30秒で
ある。しかし、当然ではあるが、製造工程全体と
しては数時間を要する。 次の実施例では本発明を実施する例が与えられ
る。どの場合でも、試験スラリー或は液体に添加
されるポリDADMAC材料は、約20重量％の活性
ポリDADMACホモポリマーを含む水溶液であつ
た。 実施例 １ 沈殿水和アルミナ固体を含むバイヤー法液体か
らフミン酸塩の除去が達成された。本精製法で用
いられた液体或はスラリーは、バイヤー法のか焼
段階の前の水和物濾過への供給物として一般に用
いられる特有の水和アルミナスラリーであつた。
通常のバイヤー法の実施では、濾過した水和物は
還元級アルミナ（Al₂O₃）へ変えるためのか焼器
へ直接投入され、一方濾液はバイヤー法へ再循環
される。 この実施例で用いられるスラリーは、50.7重量
％の平均固体濃度及び約58℃（137〓）温度をも
つており、このスラリーを104／分（275ｇ／
分）の平速度で従来のフイルターへポンプで送ら
れた。液体に含まれるフミン酸塩を除去するた
め、処理剤ポリDADMACを20％活性溶液（「活
性」はDADMACの活性を意味する。）と、この
20％活性溶液生成物の希釈物との両分として導入
し、水和物の表面被覆及びフミン酸除去効率に関
して比較した。ポリDADMACの導入はスラリー
をフイルターへ供給するポンプの吸引側であつ
た。ポリDADMACの必要な投入量を確定するた
め、処理剤の量を変えた。フミン酸除去効率は測
色計による確定され、それはポリDADMAC添加
前の液相の吸収率と、濾液の吸収率を測定するこ
とを含んでいた。 吸収率の決定は、パイ・ユニカム（Pye
Unicam）６−350型分光光度計（紫外−可視ス
ペクトル用分光光度計。商標。）で４cmセル中
691nmで達成された。 これらの試験で、20％活性ポリDADMAC生成
物の次の投入量を、更に予め希釈することなく、
ポンプの吸引側へ導入した：液体１当り218mg
と、液体１当り436mg。予め希釈したポリ
DADMAC溶液生成物を用いた試験も行い、液体
１当りの次の濃度で導入した：56mg、116mg、
216mg、及び437mg。スラリーへのポリDADMAC
の投入は連続的で、濾液の吸収率測定は、ポリ
DADMACの異なつた量の投与の間で平衡状態が
確立された後行われた。上記ポリDADMAC投与
量に対するフミン酸塩含有量の減少を表にし、第
表に示し、第１図のグラフにも例示してある。

【表】 最初の溶液と、希釈した溶液の形で処理剤を添
加することにはフミン酸塩除去効率に実質的な影
響はないことが観察される。これは処理すべきス
ラリー内でポリDADMACを確実に均一に分布さ
せることになるポンプ内で生ずる撹乱の結果であ
ると考えられる。 実施例 ２ 沈降によつて赤汚残渣を分離した後に得られた
バイヤー法液体からフミン酸塩の除去を行なつ
た。赤泥沈降器から溢流したプレグナント液体
を、残留分散赤泥粒子を除去することを目的とし
た濾過の前に、ポリDADMACで処理した。その
ような固体を除去するため従来用いられているケ
リー型（KellY）濾過器により「プレス供給物」
とも呼ばれているプレグナント液体は、一般にろ
過効率を著しく改良する固体濾過助材の存在下で
濾過される。ポリDADMACの添加は、陽イオン
性重合体処理剤のための「担体」として固体濾過
助材を利用させるやり方で達成された。フミン酸
除去試験のため、溶液ポリDADMAC生成物（20
％活性）をプレス供給物１当り18、31、及び57
mgの投与量で用いた。ポリDADMAC処理剤は最
初、プレス供給物へ投入する前に、夫々194、
324、及び302mg／に相当する濃度に水で希釈し
た。次にポリDADMAC含有プレス供給物を従来
のプレスフイルターで濾過した。そのフイルター
はポリDADMAC含有プレス供給物と接触する前
に予め付与された濾過助材被覆をもつていた。フ
ミン酸塩除去は得られる濾液の吸収率及び未処理
プレス供給物の吸収率を測定することによつて決
定された。フミン酸塩除去結果は、表及び第２
図に示されている。

【表】 上記結果から、フミン酸塩除去は、処理剤のた
めの「担体」として濾過助材を用いることによ
り、高度に濃縮したバイヤー法液体から達成でき
ることが分る。 実施例 ３ 消化したバイヤー法スラリーで、沈降により赤
泥を分離する前に処理したスラリーからフミン酸
塩を除去することに対するポリDADMACの効果
を確立するたの試験も行なつた。約90〜99℃
（194〜210〓）の範囲の温度をもつ沈降器供給物
スラリーを、種々の投与量の20％活性ポリ
DADMAC溶液と接触させ、赤泥除去後、処理し
たスラリーの吸収率を未処理スラリーから得られ
た吸収値と比較した。試験結果を表及び第３図
に示す。

【表】 赤泥スラリーへのポリDADMACの添加は、バ
イヤー法液体の有害なフミン酸塩含有量を減少さ
せる効果的な手段であることが示されている。陽
イオン性重合体アンモニウム塩が、赤泥の沈降を
改善するため赤泥スラリーに一般に添加されてい
た従来の陰イオン性凝集剤の凝集能力を妨害しな
いことが更に判明している。従つてポリ
DADMACを従来の凝集剤を添加する前、又は後
に赤泥スラリー中へ容易に配合することができ
る。しかし凝集剤添加の前にポリ第四級塩を添加
するのが好ましい。 ここに記載した種々の具体例は、多くの同等な
ものに変えられることは当業者には理解されるで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図には、予備か焼フイルターへ供給する水
和アルミナに適用した時の重合体第四級アンモニ
ウム塩のフミン酸塩除去効率を、予め決定した水
和物濃度でバイヤー法液体１当りのmgで表した
アンモニウム塩濃度の関数として示したグラフで
ある。第２図は、プレス供給物液体に適用した時
の重合体アンモニウム塩のフミン酸塩除去効率
を、バイヤー法液体１当りのアンモニウム塩濃
度の関数として示したグラフである。第３図は、
赤泥含有スラリーに適用した時の重合体アンモニ
ウム塩のフミン酸塩除去効率を示したグラフであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バイヤー法によつて生じた固体或いはバイヤ
   ー法液体に添加された固体が中に分散して含まれ
   ているバイヤー法液体又はスラリーからフミン酸
   塩型有機不純物を除去する方法において、前記液
   体又はスラリーに、次の化学的構造式 （ここで、R₁、R₂、R₃およびR₄は、低級アルキ
   ル基またはビニル基を含むアルキル基であつて、
   少なくともそれらのうちの１つがビニル基を含む
   アルキル基である） をもつ単量体を含む化合物である水溶性陽イオン
   性重合体第四級アンモニウム塩を、バイヤー法液
   体１当たり1.0−500mgの量で導入し、被覆した
   固体を液体中に存在するフミン酸塩の少なくとも
   一部分を除去するのに充分な時間前記液体と接触
   させて維持し、フミン酸塩を有する被覆固体を液
   から除去し、このフミン酸塩含有量の著しく低下
   した液体を回収することからなる有機不純物除去
   法。 ２ 水溶性陽イオン性重合体第四級アンモニウム
   クロライドが、少なくとも0.1の固有粘度を有す
   るジアリルジメチルアンモニウムクロライドの重
   合体である特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 重合体の固有粘度が0.3−1.0の範囲内にある
   特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４ 水溶性陽イオン性重合体第四級アンモニウム
   塩が少なくとも0.1の固有粘度を有するジアリル
   ジメチルアンモニウムクロライドのホモポリマー
   である特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ５ 分散した固体が水和アルミナである特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ６ 液体が赤泥スラリーであり、分散した固体が
   赤泥粒子で、水溶性陽イオン性重合体第四級アン
   モニウムクロライドが、液体か赤泥粒子を分離す
   る前に、赤泥に添加される特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ７ 液体がプレス供給液であり、分散した固体が
   濾過助材粒子である特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ８ 濾過助材粒子が先ず水溶性陽イオン性重合体
   第四級アンモニウムクロライドで処理され、次い
   で処理された濾過助材がプレス供給液に添加され
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ９ 分散した固体が修酸塩である特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 １０ 著しく減少したフミン酸塩含有量をもつ液
   体をバイヤー法へ再循環する特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。 １１ 前記接触時間が、前記被覆にフミン酸塩が
   付着することによつて液体中に存在するフミン酸
   塩の少なくとも一部分を除去するのに充分な時間
   である特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １２ 前記のフミン酸塩を有する被覆固体が、固
   体−水溶性陽イオン性重合体第四級アンモニウム
   塩−フミン酸塩不純物のコアセルベート付加物で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の方法。