JPH05170432A - 低CaO含有アルミナおよびその製造方法 - Google Patents
低CaO含有アルミナおよびその製造方法Info
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- JPH05170432A JPH05170432A JP3344602A JP34460291A JPH05170432A JP H05170432 A JPH05170432 A JP H05170432A JP 3344602 A JP3344602 A JP 3344602A JP 34460291 A JP34460291 A JP 34460291A JP H05170432 A JPH05170432 A JP H05170432A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/46—Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 CaO含有量が120ppm以下のバイヤー
法より得られたアルミナを鉱酸で洗浄することを特徴と
するCaO30ppm以下、K2 O10ppm以下より
なるバイヤー法より得られた低CaO含有アルミナの製
造方法。 【効果】 簡単な処理操作によりナトリウム−硫黄電池
用固体電解質に適したベーターアルミナ原料を廉価に提
供し得る。
法より得られたアルミナを鉱酸で洗浄することを特徴と
するCaO30ppm以下、K2 O10ppm以下より
なるバイヤー法より得られた低CaO含有アルミナの製
造方法。 【効果】 簡単な処理操作によりナトリウム−硫黄電池
用固体電解質に適したベーターアルミナ原料を廉価に提
供し得る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バイヤー法より得られ
た低CaO含有アルミナ、特にベーターアルミナ用原料
に適したバイヤー法より得られた低CaO含有アルミナ
及びその製造方法に関するものである。
た低CaO含有アルミナ、特にベーターアルミナ用原料
に適したバイヤー法より得られた低CaO含有アルミナ
及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ナトリウム−硫黄電池用固体電解
質であるベーターアルミナには不純物の少ないアルミナ
が使用されている。特にベーターアルミナ中のCaOや
K2 Oの存在はナトリウム−硫黄電池の寿命を短くする
のでCaOは少なくとも50ppm以下、K2 Oも可能
な限り少ないことが要求されている。〔例えば大阪工業
技術試験所季報 第37巻3号1986年 第255頁
〜第270頁、電気自動車用電池の開発状況 6.ナト
リウム−硫黄電池〕
質であるベーターアルミナには不純物の少ないアルミナ
が使用されている。特にベーターアルミナ中のCaOや
K2 Oの存在はナトリウム−硫黄電池の寿命を短くする
のでCaOは少なくとも50ppm以下、K2 Oも可能
な限り少ないことが要求されている。〔例えば大阪工業
技術試験所季報 第37巻3号1986年 第255頁
〜第270頁、電気自動車用電池の開発状況 6.ナト
リウム−硫黄電池〕
【0003】それゆえこれら用途にはアルミニウムアル
コキサイド等の有機アルミニウム塩の加水分解法や精製
したアンモニウム明礬、アンモニウムアルミニウム炭酸
塩等の無機アルミニウム塩を熱分解する方法、さらには
蒸発しやすい塩化アルミニウムを酸素または水蒸気で酸
化させる気相酸化法等の方法により得られた高純度アル
ミナが使用されているがこれらアルミナはバイヤー法ア
ルミナに比較し高価であるため結果としてナトリウム−
硫黄電池のコストが高くなる。
コキサイド等の有機アルミニウム塩の加水分解法や精製
したアンモニウム明礬、アンモニウムアルミニウム炭酸
塩等の無機アルミニウム塩を熱分解する方法、さらには
蒸発しやすい塩化アルミニウムを酸素または水蒸気で酸
化させる気相酸化法等の方法により得られた高純度アル
ミナが使用されているがこれらアルミナはバイヤー法ア
ルミナに比較し高価であるため結果としてナトリウム−
硫黄電池のコストが高くなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】他方市販のバイヤーア
ルミナは上記アルミナと比較して低価格ではあるが通常
CaOを約130〜約500ppm、K2 Oを約40〜
約200ppm含有するため、これを原料にして合成し
たベーターアルミナはナトリウム−硫黄電池の寿命を短
くする。該問題の解決方法として原因物質である不純物
は上記CaO、K 2 Oのアルカリ物質であることより当
該分野でNa2 Oの低減方法として既に公知の塩酸等に
よる酸洗浄を適用したが、市販のこれらCaO含有量が
約130〜約500ppmのアルミナは種々の酸濃度で
の洗浄、或いは酸による繰返し洗浄を実施しても50p
pm程度までしか除去し得ないとの結果を得た。
ルミナは上記アルミナと比較して低価格ではあるが通常
CaOを約130〜約500ppm、K2 Oを約40〜
約200ppm含有するため、これを原料にして合成し
たベーターアルミナはナトリウム−硫黄電池の寿命を短
くする。該問題の解決方法として原因物質である不純物
は上記CaO、K 2 Oのアルカリ物質であることより当
該分野でNa2 Oの低減方法として既に公知の塩酸等に
よる酸洗浄を適用したが、市販のこれらCaO含有量が
約130〜約500ppmのアルミナは種々の酸濃度で
の洗浄、或いは酸による繰返し洗浄を実施しても50p
pm程度までしか除去し得ないとの結果を得た。
【0005】かかる事情下に鑑み本発明者等は廉価でか
つCaO及びK2 O濃度が上記範囲を満たすバイヤー法
アルミナを提供することを目的として鋭意検討した結
果、意外にも鉱酸等で処理する前のバイヤー法で得たア
ルミナ中のCaO濃度が特定値以下の場合には、鉱酸処
理によりベーターアルミナ用原料として適したCaO、
K2 O濃度のアルミナが得られることを見出し本発明を
完成するに至った。
つCaO及びK2 O濃度が上記範囲を満たすバイヤー法
アルミナを提供することを目的として鋭意検討した結
果、意外にも鉱酸等で処理する前のバイヤー法で得たア
ルミナ中のCaO濃度が特定値以下の場合には、鉱酸処
理によりベーターアルミナ用原料として適したCaO、
K2 O濃度のアルミナが得られることを見出し本発明を
完成するに至った。
【0006】すなわち本発明はCaO30ppm以下、
K2 O10ppm以下よりなるバイヤー法より得られた
低CaO含有アルミナを提供するにある。また、ナトリ
ウム−硫黄電池の固体電解質材料として長い寿命を付与
するCaO30ppm以下、K2 O10ppm以下含有
してなるバイヤー法より得られたベーターアルミナ用ア
ルミナを提供するにある。さらには、CaO含有量が1
20ppm以下のバイヤー法より得られたアルミナを鉱
酸で洗浄することを特徴とするCaO30ppm以下、
K2 O10ppm以下よりなるバイヤー法より得られた
低低CaO含有アルミナの製造方法を提供するにある。
K2 O10ppm以下よりなるバイヤー法より得られた
低CaO含有アルミナを提供するにある。また、ナトリ
ウム−硫黄電池の固体電解質材料として長い寿命を付与
するCaO30ppm以下、K2 O10ppm以下含有
してなるバイヤー法より得られたベーターアルミナ用ア
ルミナを提供するにある。さらには、CaO含有量が1
20ppm以下のバイヤー法より得られたアルミナを鉱
酸で洗浄することを特徴とするCaO30ppm以下、
K2 O10ppm以下よりなるバイヤー法より得られた
低低CaO含有アルミナの製造方法を提供するにある。
【0007】以下本発明をさらに詳細に説明する。本発
明のバイヤー法により得られたアルミナはCaO30p
pm以下、K2 O10ppm以下よりなるアルミナであ
る。かかる物性を有するアルミナはベータアルミナ用原
料として推奨される。
明のバイヤー法により得られたアルミナはCaO30p
pm以下、K2 O10ppm以下よりなるアルミナであ
る。かかる物性を有するアルミナはベータアルミナ用原
料として推奨される。
【0008】上記物性を有するアルミナはCaO含有量
が約120ppm以下、好ましくは約100ppm以
下、K2 O含有量が約200ppm以下、好ましくは約
150ppm以下のバイヤー法より得られたアルミナを
鉱酸で洗浄することにより得られる。通常バイヤー法ア
ルミナの製造工程においては、不純物としてボーキサイ
トや苛性ソーダー等の原料中に含有されるCa化合物や
K化合物の他に、ボーキサイト中の有機物の酸化によっ
て生じる炭酸ソーダや空気中の炭酸ガスが循環アルミン
酸ソーダ溶液と反応し循環アルミン酸ソーダ溶液中に炭
酸ソーダとして蓄積される。バイヤー工程ではこの液中
に蓄積される炭酸ソーダを分解しアルカリを回収する目
的で消石灰等のCa化合物が添加使用されており、これ
ら種々の原因により、アルミナ中に含有されるCaOや
K2 Oは上記程度の濃度となっているものと推測され
る。
が約120ppm以下、好ましくは約100ppm以
下、K2 O含有量が約200ppm以下、好ましくは約
150ppm以下のバイヤー法より得られたアルミナを
鉱酸で洗浄することにより得られる。通常バイヤー法ア
ルミナの製造工程においては、不純物としてボーキサイ
トや苛性ソーダー等の原料中に含有されるCa化合物や
K化合物の他に、ボーキサイト中の有機物の酸化によっ
て生じる炭酸ソーダや空気中の炭酸ガスが循環アルミン
酸ソーダ溶液と反応し循環アルミン酸ソーダ溶液中に炭
酸ソーダとして蓄積される。バイヤー工程ではこの液中
に蓄積される炭酸ソーダを分解しアルカリを回収する目
的で消石灰等のCa化合物が添加使用されており、これ
ら種々の原因により、アルミナ中に含有されるCaOや
K2 Oは上記程度の濃度となっているものと推測され
る。
【0009】アルミナ中のCaO含有量を約120pp
m以下にする方法は特に制限されないが、循環アルミン
ン酸ソーダ溶液中の有機物を公知の方法、例えば吸着物
質を用いた吸着除去、湿式酸化除去、濃縮冷却による析
出除去等により除去する方法がコスト負担が少ない点よ
り推奨される。除去に際し有機物濃度は析出される水酸
化アルミニウム中の該濃度が炭素換算で約0.02重量
%以下、好ましくは約0.015重量%以下になる条件
で操業すればよい。バイヤー法で得られるアルミナ中の
CaO含有量の低下に循環アルミン酸ソーダ溶液中の有
機物の除去程度を上げることが何故効果を呈するのか理
由は詳らかではないが、アルカリ回収の目的で添加した
Ca化合物が循環アルミン酸ソーダ溶液中の有機酸ソー
ダと反応し、溶解度の大きい有機酸カルシウムを生成す
るため、有機物除去の高度化はCaO含有量の低下に大
きい効果を有するものと推測される。該循環アルミン酸
ソーダ溶液中よりの有機物除去はバイヤー工程の何れの
工程で行ってもよい。
m以下にする方法は特に制限されないが、循環アルミン
ン酸ソーダ溶液中の有機物を公知の方法、例えば吸着物
質を用いた吸着除去、湿式酸化除去、濃縮冷却による析
出除去等により除去する方法がコスト負担が少ない点よ
り推奨される。除去に際し有機物濃度は析出される水酸
化アルミニウム中の該濃度が炭素換算で約0.02重量
%以下、好ましくは約0.015重量%以下になる条件
で操業すればよい。バイヤー法で得られるアルミナ中の
CaO含有量の低下に循環アルミン酸ソーダ溶液中の有
機物の除去程度を上げることが何故効果を呈するのか理
由は詳らかではないが、アルカリ回収の目的で添加した
Ca化合物が循環アルミン酸ソーダ溶液中の有機酸ソー
ダと反応し、溶解度の大きい有機酸カルシウムを生成す
るため、有機物除去の高度化はCaO含有量の低下に大
きい効果を有するものと推測される。該循環アルミン酸
ソーダ溶液中よりの有機物除去はバイヤー工程の何れの
工程で行ってもよい。
【0010】本発明の実施においてアルミナの鉱酸処理
方法は特に制限されないが、例えば鉱酸として希塩酸、
希硝酸溶液にアルミナを加え、常温で攪拌した後、ろ
過、洗浄すればよい。酸洗に使用する鉱酸としては除去
効果、処理後の物質に与える影響等より塩酸が推奨され
る。酸洗に使用する塩酸濃度としては約0.03N〜約
12N、好ましくは約0.1N〜約6Nである。酸洗の
溶液温度及び時間は洗浄処理後のアルミナ中のCaO含
有量が30ppm以下、K2 O含有量が10ppm以下
であればよく、特に制限されないが通常、常温〜100
℃で数分以上、普通には常温〜約75℃で約5分〜約1
時間実施すればよい。
方法は特に制限されないが、例えば鉱酸として希塩酸、
希硝酸溶液にアルミナを加え、常温で攪拌した後、ろ
過、洗浄すればよい。酸洗に使用する鉱酸としては除去
効果、処理後の物質に与える影響等より塩酸が推奨され
る。酸洗に使用する塩酸濃度としては約0.03N〜約
12N、好ましくは約0.1N〜約6Nである。酸洗の
溶液温度及び時間は洗浄処理後のアルミナ中のCaO含
有量が30ppm以下、K2 O含有量が10ppm以下
であればよく、特に制限されないが通常、常温〜100
℃で数分以上、普通には常温〜約75℃で約5分〜約1
時間実施すればよい。
【0011】処理に供するアルミナの形態は特に制限さ
れないがベータナトリウム原料用アルミナの場合には平
均一次粒子径約1μm以下のものが使用される。平均二
次粒子径は大きい方が酸洗処理時、ろ過等の処理が容易
である。加えて約20〜60μm程度の平均二次粒子径
を有するアルミナであっても原料アルミナ中のCaO含
有量が約120ppm以下の場合には目的とするCaO
濃度まで低下し得るので、粉砕することなく処理に供す
ればよい。アルミナは遷移アルミナ或いはα−アルミナ
の何れの結晶形態を有するアルミナも使用可能である
が、成形寸法精度等を要求される例えばベーターアルミ
ナ等への用途にはα−アルミナがよい。
れないがベータナトリウム原料用アルミナの場合には平
均一次粒子径約1μm以下のものが使用される。平均二
次粒子径は大きい方が酸洗処理時、ろ過等の処理が容易
である。加えて約20〜60μm程度の平均二次粒子径
を有するアルミナであっても原料アルミナ中のCaO含
有量が約120ppm以下の場合には目的とするCaO
濃度まで低下し得るので、粉砕することなく処理に供す
ればよい。アルミナは遷移アルミナ或いはα−アルミナ
の何れの結晶形態を有するアルミナも使用可能である
が、成形寸法精度等を要求される例えばベーターアルミ
ナ等への用途にはα−アルミナがよい。
【0012】アルミナの鉱酸処理は一回でもよいし複数
回実施してもよい。この場合三回以上してもCaO、K
2 Oの濃度低減効果は殆どなく、通常一回、好ましくは
二回迄の処理で十分である。
回実施してもよい。この場合三回以上してもCaO、K
2 Oの濃度低減効果は殆どなく、通常一回、好ましくは
二回迄の処理で十分である。
【0013】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明はバイヤー法に
より得られるアルミナ中のCaO濃度が約120ppm
以下のものを鉱酸処理するという極めて簡単な方法で、
廉価なCaO含有量30ppm以下、K2 O含有量10
ppm以下のベーターアルミナ用原料に適したアルミナ
の供給を可能にしたもので、その産業上の価値は頗る大
である。
より得られるアルミナ中のCaO濃度が約120ppm
以下のものを鉱酸処理するという極めて簡単な方法で、
廉価なCaO含有量30ppm以下、K2 O含有量10
ppm以下のベーターアルミナ用原料に適したアルミナ
の供給を可能にしたもので、その産業上の価値は頗る大
である。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例により制限を受けるも
のではない。尚、CaO、K2 Oの分析は発光分光分析
法を用いた。
明するが、本発明は以下の実施例により制限を受けるも
のではない。尚、CaO、K2 Oの分析は発光分光分析
法を用いた。
【0015】実施例1及び比較例1〜3 表1に示す組成を有するバイヤー法アルミナ200gを
75℃の0.1N塩酸200mlに分散し30分間攪拌
した後、No6定量濾紙でろ過し、次いで60℃の温水
で洗浄した。洗浄後のアルミナをさらに60℃の温水2
00mlに分散し10分間攪拌した後、No6定量濾紙
でろ過し乾燥した。得られたアルミナ中のCaO、K2
O含有量を測定した。その結果を表2に示す。
75℃の0.1N塩酸200mlに分散し30分間攪拌
した後、No6定量濾紙でろ過し、次いで60℃の温水
で洗浄した。洗浄後のアルミナをさらに60℃の温水2
00mlに分散し10分間攪拌した後、No6定量濾紙
でろ過し乾燥した。得られたアルミナ中のCaO、K2
O含有量を測定した。その結果を表2に示す。
【0016】実施例2 実施例1において塩酸濃度を0.1Nより1.0Nに代
えた他は実施例1と同様に酸洗処理した。処理後のアル
ミナ中のCaO、K2 O含有量の測定結果を表2に示
す。
えた他は実施例1と同様に酸洗処理した。処理後のアル
ミナ中のCaO、K2 O含有量の測定結果を表2に示
す。
【0017】実施例3 実施例1において塩酸濃度を0.1Nより6.0Nに代
えた他は実施例1と同様に酸洗処理した。処理後のアル
ミナ中のCaO、K2 O含有量の測定結果を表2に示
す。
えた他は実施例1と同様に酸洗処理した。処理後のアル
ミナ中のCaO、K2 O含有量の測定結果を表2に示
す。
【0018】実施例4 実施例1において塩酸に代えて濃度0.1Nの硝酸20
0mを用いた他は実施例1と同様に酸洗処理した。処理
後のアルミナ中のCaO、K2 O含有量の測定結果を表
2に示す。
0mを用いた他は実施例1と同様に酸洗処理した。処理
後のアルミナ中のCaO、K2 O含有量の測定結果を表
2に示す。
【0019】比較例4 実施例1においてアルミナに代えて表1に示す水酸化ア
ルミニウムを用いた他は実施例1と同様に酸洗処理し
た。処理後の水酸化アルミニウム中のCaO、K 2 O含
有量の測定結果を表2に示す。
ルミニウムを用いた他は実施例1と同様に酸洗処理し
た。処理後の水酸化アルミニウム中のCaO、K 2 O含
有量の測定結果を表2に示す。
【0020】比較例5 比較例3で用いたアルミナを実施例1で行ったと同様の
酸洗及び水洗を実施した後、さらに該酸洗及び水洗を繰
返し計2回実施した。処理後の水酸化アルミニウム中の
CaO、K2 O含有量の測定結果を表2に示す。
酸洗及び水洗を実施した後、さらに該酸洗及び水洗を繰
返し計2回実施した。処理後の水酸化アルミニウム中の
CaO、K2 O含有量の測定結果を表2に示す。
【0021】比較例6 実施例1において塩酸に代えて温水を用いて洗浄した他
は実施例1と同様に処理した。処理後のアルミナ中のC
aO、K2 O含有量の測定結果を表2に示す。
は実施例1と同様に処理した。処理後のアルミナ中のC
aO、K2 O含有量の測定結果を表2に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
Claims (3)
- 【請求項1】 CaO30ppm以下、K2 O10pp
m以下よりなるバイヤー法より得られた低CaO含有ア
ルミナ。 - 【請求項2】 CaO30ppm以下、K2 O10pp
m以下含有してなるバイヤー法より得られたベーターア
ルミナ用アルミナ。 - 【請求項3】 CaO含有量が120ppm以下のバイ
ヤー法より得られたアルミナを鉱酸で洗浄することを特
徴とするCaO30ppm以下、K2 O10ppm以下
よりなるバイヤー法より得られた低CaO含有アルミナ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344602A JPH05170432A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 低CaO含有アルミナおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344602A JPH05170432A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 低CaO含有アルミナおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05170432A true JPH05170432A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18370546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344602A Pending JPH05170432A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 低CaO含有アルミナおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05170432A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012087005A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Asahi Kagaku Kogyo Co Ltd | 高純度アルミン酸ナトリウムの製造方法および高純度アルミン酸ナトリウム |
| WO2013020718A1 (de) * | 2011-08-08 | 2013-02-14 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von hochreinem aluminiumoxid durch reinigung von tonerde |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3344602A patent/JPH05170432A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012087005A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Asahi Kagaku Kogyo Co Ltd | 高純度アルミン酸ナトリウムの製造方法および高純度アルミン酸ナトリウム |
| WO2013020718A1 (de) * | 2011-08-08 | 2013-02-14 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von hochreinem aluminiumoxid durch reinigung von tonerde |
| CN103717533A (zh) * | 2011-08-08 | 2014-04-09 | 巴斯夫欧洲公司 | 通过纯化粘土制备超纯氧化铝的方法 |
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