JPS59227720A - アルミン酸ソ−ダ溶液中の有機物の酸化分解方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発ｔｌｌｌ　ｌｄ、バイヤー法のアルミナ製造におい
て。

工程中を循環しているアルミン酸ソーダ溶液（以下、循
環母液という）中の有機物、特に高分子の有妓物を酸化
分解する方法に関するものである。

バイヤー法ではボーキサイト中に含まれる微量の高分子
有機物が循環母液中に溶出し、該母液を繰９返し使用す
るに伴い次第に該母液に蓄積されるが、該高分子有機物
は赤泥の沈降や水酸化アルミニウムの析出に悪影響をお
よぼすことが知られている。

循環母液中に溶出した高分子有機物は酸化分解すると分
子量の小さい有機物に変化し、最終的には蓚酸塩、炭酸
塩などの低分子量化合物になる。乙の様にして生成した
蓚酸塩および炭酸塩は既知の方法によっても該母液から
除去することができるが、一般に該母液中での蓚酸塩の
溶解度は小さいので溶解度以上に生成した蓚酸塩は該母
液中で自然に析出して赤泥や析出水酸化アルミニウムと
共にバイヤ一工程の系外へ排出される。この様々性質を
利用して従来から循ＩＲ母液中の高分子有機物を酸化分
解して蓚酸塩として析出除去する方法がいろいろ提案さ
れている。即ち２本発明者らによる循環母液に加圧酸素
を接触させる方法（特公昭４５−３０４５８）。

２４０℃以上で加圧空気と接触させる方法（特開昭５５
−６２８０９）、１２０〜３５０℃で加圧酸素′−！た
は酸素を含有するガスを接触させる方法（特開昭５５−
７１６２６）などである。

しかし乍ら、これらの方法で有機物の酸化分解反応を促
進するためには高圧容器内（通常。

高圧蒸気パイプを内部に設けて、それとの熱交換によっ
て、ないしは生蒸気を直接吹き込んで昇温する）に釧大
した循環母液の温度を高温にしなければならない。その
結果、酸素または酸素を含有するガス（以下、酸化ガス
という）を高圧容器内へ吹き込むための装置および高圧
容器に大きな耐圧が袈求され、設備に多大外費用を要す
るという欠点を持っていた。

本発明者等は種々研究の過程で加圧容器内に封入した循
環母液に水蒸気を添加した酸化ガスを圧入１分散させた
とζろ、　　　　　。

゛　　２　　　　　　　°　　　　　単に酸化ガスのみ
を圧入１分散させた場合よりも該母液中の高分子有機物
の酸化分解が著しく早く進行することを見いだし１本発
明を完成した。

本発明の目的は、従来方法より効率゛よ〈高分子有機物
を酸化分解させることであって、循環母液の温度よシ高
い露点を有する酸化ガスによって該母液を処理すること
を特徴とするものである。

本発明において、水蒸気を含んだ酸化ガスの温度は該母
液の温度よシ高いことが必要であることは勿論のこと、
水蒸気を含有する該酸化ガスの露点は該母液の温度より
高くなければならない。水蒸気を含有した酸化ガスの露
点が循環母液の温度より低いと、高分子有機物の酸化分
解効率の向上は認められない。好ましくは、酸化ガスは
水蒸気で飽和されていることである。

水蒸気を添加した酸化ガスを循環母液に圧入する時点で
、酸化ガスと水蒸気とは出来るだけ均一に混合されてい
ることが望ましい。酸化ガス（露点が循環母液の温度よ
り低い）と水蒸気とを高圧容器内へ封入した循環母液に
、各々異なる個所から圧入２分散したのでは１本発明の
効果は達せられない。

本発明方法による処理を行うことによって。

高分子有機物は酸化分解されて最終的には蓚酸塩、炭酸
塩などとなシ、既述のように、容易にバイヤ一工程から
系外に排出されるので、系内の有機物の総督も低下する
ことに力木。

本法と従来法とで同一の有機物分解率を達成しようとす
ると１本法での方が循環母液の処理温度は低くて済むこ
ととなり、従って蒸気の使用値は少なくなって設備に求
められる耐圧強度も小さくなる。また９両方法で同一の
温度で循環母液を処理する時は、有機物の酸化分解率は
本法での方が大きくなり、従ってその分、設備規模が小
さくて済むことになる。

ところで１本法によって循環母液中の高分子有機物の酸
化分解率が大巾に向上する理由は必ずしも明らかではな
いが１次の如く推察される。

即ち、水蒸気を含有した酸化ガスは、循環母液中に圧入
９分散されると該母液と接触して冷却される。その時、
酸化ガスと循環母液との気液界面では該ガス中に含まれ
る水蒸気が凝縮して大量の凝縮熱を発生し、該気液界面
近傍で局部的に該母液の温度が上昇する。その結果、該
母液中に存在する有機物の酸化分解反応が増大する。こ
のように、極めて局部的かつ急速に有機物の酸化分解反
応が起こると、その時発生する反応熱は短時間のうちに
は放散しがたいので該反応部の温度は更に上昇し、よっ
て酸化分解反応が一層加速されることになる。

なお、水蒸気を含有する酸化ガスの露点が処理する循環
母液の温度より低い場合は、大きな熱量である水蒸気の
凝縮熱を利用することが出来ないので有機物の酸化分解
効率の向上が認められないものと考えられる。

本発明法を実施するに当っては循環母液をバイヤ一工程
の系外へ取り出して処理するだけでなく、ボーキサイト
からアルミナ分を抽出する工程において９例えばオート
クレーブ中に水蒸気を含有する酸化ガスを圧入してアル
ミナ抽出と同時に有機物を分解させることもできる。

以下に比較例とともに本発明の実施例を示す。

ここで００とは被処理液中に含まれる分子量５００以上
の有機物による有機炭素の濃度（ｆ／ｌ）であシ、その
測定法は既知の方法（ＬＥｖＢＲ。

Ｇ、、ＬＩＧ）ＩＴ　　　ＭＢＴＡＬ８　　１０７，７
１（１９７Ｂ））によって、限外濾過を行い、被処理液
中の分子量５００以上の有機物を分画回収して、この有
機物の有機炭素を００分析針（例えば、島津Ｔｏｏ−１
０Ｂ）に注入して燃焼させて炭素量を定量するものであ
る。

実施例１ 実開１ｆｉ５５−２４６８の原理に基づく回転かご型気
液接触装置を内包したステンレス銅製加圧容器（内径１
６０Ｍ、内高６００Ｍ　）内にバイヤ一工程から採取し
た析出終了液（Ｎａｎ。

１３０　ｆ／ｌ　＊　Ａｔ、　ＯＢ　　７１　？／ｌ＊
　ＯＯ９−２ｆ／１）７ｔを封入し、加圧容器を外部か
ら加熱または冷却して被処理液の温度を２００℃に保持
した。

該接触装置に内紙する回転かごを牽磁駆動装置によｆｉ
ｌｏｏｏＲＰＭで回転しながら、加圧容器の底部に設け
た気体送入管を通じて水蒸気を飽和し７’ｃ２５０℃の
空気を！ｈｔ７ｆｔ−（常圧、常温の乾き空気換算、以
下同様）の流速で容器中へ１２０分間圧入した。被処理
液へ吸収されずに残った空気は加圧容器の上部に設けた
保圧弁を通じて外部へ放出した。なお、保圧弁の放出圧
は析出液の飽和水蒸気圧と空気圧（常温での８ｋｙ／ａ
ｒｔ　（絶対圧）に相当する所定の処理液温度での空気
圧）との複合圧となるように設定した。

酸化分解処理中は被処理液の温度が一定に保たれるよう
に制御した。処理終了後、冷却してから被処理液を取シ
出して、室温で過飽和の蓚酸塩等を自然に析出させて除
去した後、被処理液中の０ＯＣｆ／ｌ）を測定した。

実施例２ 温度２５０℃、露点２３０℃の空気を酸化ガスとして使
用した以外は実施例１と全く同じ条実施例 実施例３ 被処理液の温度を１７０℃に保持した以外は実施例１と
全く同じ条件で実施した。

実施例４ 水蒸気で飽和した酸素（常温換算での酸素の絶対分圧は
６　ｋｔｌａｌ　）を酸化ガスとして使用した以外は実
施例１と全く同じ条件で実施した。

比較例１ 温度２５０℃の乾き空気をＳ　１７％の流量で。

またこれとは１４る個所を通じて温度２５０℃の飽和水
蒸気を＆３ｒ／分（冥施例１における水蒸気流量と同じ
）の流量で、酸化ガスとして使用した以外は実施例１と
全く同じ条件で実施した。

比較例２ 温度２５０℃、動点１７０℃の空気を酸化ガスとして使
用した以外は実施例１と全く同じ条実施例 前記の各実施例および各比較例で得られたデータを詔１
表へ示した。

以上の結果から１本願発明による有機物の酸化分解方法
は従来法による有機物の酸化分解方法の持つ欠点を大巾
に数倍していることが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バイヤー法におけるアルミン酸ソーダ溶液を酸素または
   酸素を含有するガスで処理しで、該溶液中に含有する有
   板物を酸化分解する方法において、該溶液の温度より高
   い鰐点を有する該ガスで処理することを特徴とするアル
   ミン酸ソーダ溶液中の有機物の酸化分解方法。