JPS63500655A - アルカリ金属アルミン酸塩の製法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 アルカリ金属アルミン酸塩の製法 ［産業上の利用分野］ 本発明は無機物質の製造に関するものであり、特にアルミニウム含有原材料をア ルミナ、ソーダ、およびカリに処理する方法に関するものである。特に本発明は アルカリ金属アルミン酸塩の製造法に関するものである。

アルカリ金属アルミン酸塩は広い用途を有し、例えばパルプ−製紙工業において ロジングルーの代用品として、汚水および携帯水の精製用凝集剤として、水利工 学建造物の建築用の土壌安定剤として、鋳造技術において結合剤として、石油掘 削においてマッド成分として、またその他の工業において使用されている。

［従来技術と問題点コ ナトリウムアルミン酸塩の製造法において、アルミノケイ酸原料のアルカリ石灰 浸出から生じ、酸化ナトリウム：酸化アルミニウムモル比Ｎ　ａ　２０　：　Ａ 　ｌ　２０　ｚ　＝　７を有するアルミン酸溶液を脱ケイ酸処理し１次に２０〜 ４０％のＮａ２Ｏ濃度（３５０−５７５ｇ　／　ｂのＮａ２０）まで蒸発させ、 蒸発された溶液の中にアルミン酸ナトリウム（Ｎ　ａ　２０−Ａ　ｌ　２０ｘ　 ・２．５Ｈ２０）の種子を導入し、２０〜６０℃の温度に冷却させて溶液からア ルミン酸ナトリウムを晶出させ、そののちに結晶生成物を母液から分離する方法 が公知である（米国特許第３゜９９８．９２７号、１９７７年［］］参照）、こ の方法は生成物を高収率（８０％）で得る事ができるが、蒸発装置に関して複雑 であり（この装置が耐食性素材で造られなければならない）、また溶液を５７５ ｇ／ＡのＮａ２Ｏまで濃縮するために高電力消費率を必要とする。

また、２．３〜３．６の範囲のアルカリ金属酸化物二酸化アルミニウム比、Ｍｅ ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ！比を有するアルミナ製造用アルミニウム含有原料の浸出によっ て得られたアルミン酸溶液を１１６〜１４００の温度で、４００−５５０ｇ／ｉ のＭｅ２Ｏに等しいアルカリ金ｌ′Ｘ濃度まで蒸発させて生成物を製造する方法 が公知である。

前記の組成のアルミン酸溶液の蒸発は通常の鋼で製造された処理装置の腐食を生 じ、これが欠点である。この腐食の際に、腐食指数は８．５から３４　ｍＩＩ＋ ／年に増大する（Ａ、１．ライネル゛′アルミナの製法゛、１９６１．モスコー 、出版社°゛冶金、８２，２９２，３５４−３５５頁［２］、冶金技術者用非鉄 金属ハンドブック、Ａ。

Ａ、アグラノフスキーほか、１９７０．モスコー、出版社°°冶金”、９１頁［ ３］）。

収率と所望生成物からの母液の分離を増大するようにアルミン酸溶液の蒸発と晶 出によるアルカリ金属アルミン酸塩の製造工程を改良する種々の試みが成された （全連邦アルミニウムーマグネシウム協会議事Ｍ−Ｎａ７０゜Ｇ、Ａ、パナスコ 、Ｍ、１．スミルノフ論文゛°混合アルミン酸溶液からのナトリウム苛性アルカ リの製造゛°、１９７０、モスコー、出版社゛冶金”　１２６−１３５頁［４コ 、およびＶ、Ｓ、サージン°゛アルミナ製造のための新規なハイドロケミカル工 程゛、１９７９．ナラコバ・ドゥムカ°°出版、１２５−１２６頁、１３０頁、 １３５頁、２０８頁［５］　）。

その試みの１つば、３．４以上のＭ　ｅ　２０　：　Ａ　１２０３モル比を有す る脱ケイ酸アルミン酸溶液を５００〜５１０　ｇ／ＪｌのＭ　ｅ　２０濃度まで 蒸発させ３０〜９０℃の温度範囲で溶液を晶出させる方法に関するものである。

しかしこの試みは成功しなかった。３０℃での溶液の晶出の結果、過度に濃厚で 粘性のパルプを生じ、これを固体残留物と母液とに分離する事ができず、従って アルカリ成分を母液から回収する事ができない、これは、原料の浸出段階におい て使用されるアルカリ性反応物の消費量を増大させる。最終生成物の収率が高い （約８０％）にもかかわらず、この生成物は高水分を有し、その乾燥のために追 加的電力を必要とする。

前記組成のアルミン酸溶液の約９０℃での晶出の結果。

生成物の収率が低下する（約６０％）。

収率を向上させ母液を得る他の試みは、約２．３のＭｅ２Ｏ：Ａ１ｚＯｚモル比 を有する脱ケイ酸アルミン酸溶液を４００〜４５０　ｇ　／　Ａのアルカリ金属 酸化物Ｍｅ２ｏａ度まで蒸発させ、次に残留物を５０〜７０℃の温度で晶出させ 、１〜２時間保持し、つぎに母液を濾過分離してアルカリ金属アルミン酸塩を製 造する工程を実施するにあった。この工程はアルカリ金属アルミン酸塩の母液か らの分離を保証するが、生成物の低収率（約６０％）を示す、４５０〜５１０　 ｇ　／　Ａのアルカリ金＠酸化物Ｍ　ａ　２０濃度までアルミン酸溶液に強蒸発 させ、蒸発した溶液を３０℃の温度で晶出させ、つぎにアルミン酸パルプを濾過 する事によって所望の生成物の収率を増大させる試みは不成功であった。得られ た生成物は過大量できず、得られた生成物の品質が低下した。

Ｍ　ｅ　２０　：　Ａ　１２０　ｓ　＝　８のモル比を有するアルミン酸溶液の 脱ケイ酸処理と、４６０〜５４０　ｇ　／　Ｉ！−のアルカリ金属酸化物Ｍ　ｅ 　２０濃度までの蒸発とによってアルＰ、ニー、Ｌ、Ｇ、ロマノフ著°°アルミ ナのヒドロアルカリ製造法の物理−化学”、１９７５．アルマーアタ、゛′ナウ カ“°出版、２３７頁［６］）−得られた生成物はペースト状コンシスチンシー と不満足な濾過性とを有していた。

収率は７０％の高さに達したが、この生成物は過度の量の母液を有するので高水 分を有する゛、これは生成物中のアルカリ金属酸化物と酸化アルミニウムとのモ ル比Ｍｅ２０：Ａ１２０ｚ　＝２．２によって証明される。このような水分は取 り扱いと輸送が困難である。

１００〜３５０ｇ／ぷの酸化ナトリウムＮａ２０濃度を有しＮａ２Ｏ：Ａ１２０ ｓ　＝１．３〜１．６のモル比を有する脱ケイ酸アルミン酸溶液を流動層装置の 中で２５０〜３５０℃の温度で３分間、乾燥−造粒処理してアルミン酸溶液から アルミン酸ナトリウムを製造する方法が公知である。乾燥工程の加熱剤として、 二酸化炭素を除去された熱空気が使用された。得られた生成物はアルミン酸ナト リウムの乾燥粒子を含有していてる（ソ連発明者証第３４５７６７号、１９８４ 年出版［７］　”）、この方法は、アルミン酸ナトリウムの晶出と脱水が高電力 、多量の熱および投資額を必要とする乾燥炉ユニットの中で実施されるので、製 造コストが高い、この工程の商業的利用に伴って、乾燥炉ユニットからの高率の ダスト放出（２７％）ｔ、：生じる。

従って、高い収率と、固体生成物の高品位と、消費電力の低下を保証する簡単な 工程によってアルカリ金属アルミン酸塩を製造する方法が今も緊急に２・要とさ れている。

［発明の概要］ 本発明は、エネルギー消費量を最小限に成し、工程を簡単化し、収率を高め、最 終生成物の品質を向上させる事のできるアルカリ金属アルミン酸塩の製造法を提 供するものである。

この目的は、 一酸化アルミニウムとアルカリ金属とを含有する出発原料を浸出してアルミン酸 溶液を生じる段階と、−二のアルミン酸溶液を脱ケイ酸処理する段階と。

−説ケイ酸処理されたアルミン酸溶液の蒸発段階と、−蒸発されたアルミン酸溶 液からアルカリ金属アルミン酸塩を晶出させる段階とを含むアルカリ金屑アルミ ン酸溶液’＊ａ’に−お゛いて°、 本発明によれば。

−１，１乃至１．７のアルカリ金属酸化物対酸化アルミニウムＭ　ｅ　２０　： 　Ａ　１　ｔ　Ｏｓモル比を有するアルミン酸溶液を蒸発させ、この蒸発は１２ ０乃至１５０℃の範囲の温度で３５０乃至４００ｇ／ＩＬのアルカリ金属酸化物 濃度まで実施される段階と、 −９５乃至１５０℃の温度の蒸発された溶液を１０乃至９５℃の温度範囲の移動 式濾過面上に送り、その際に生成物を母液から晶出分離させる事によって前記の 蒸発された溶液からアルカリ金属アルミン酸塩を晶出させる段階と。

−得ら九た母液を原料の浸出段階に宛侃させる段階とと古む方接シこよっ゛Ｃ達 成される。

本発明による方法は、！１造工程を簡単化し、蒸発段階と晶出段階におけるエネ ルギー渭ｇＲ量を最小限に成し。

生成物の品質を改良し１反応物の消費量を低減させる。

望ましくは、アルミン酸溶液の蒸発段階は２段階で実施される。第１段階におい て、溶液の蒸発は１２０℃の温度で２２５〜２３０ｇ／Ａのアルカリ金属酸化物 Ｍｅ２Ｏ濃度まで実施され、第２段階において、１５０℃の温度で３６０〜３７ ０ｇ／Ａの前記酸化物Ｍ　ｅ　２０濃度で実施される。この２段階蒸発モードは より経済的であり、すなわち加熱媒質（水蒸気）の必要消費量が低下する。

望ましくは、第２蒸発段階ののちにアルミン酸溶液を２〜３時間、９５〜１０５ ℃の温度に保持する（３８５〜３９５ｇ／Ａの溶液中アルカリ金属酸化物Ｍ　ｅ 　２０濃度に達するため）、この技術は生成物の晶出条件を改良し、収率を向上 させる。

晶出段階は２０〜５０℃の温度の移動式濾過面上で実施される。この程度の温度 が工業条件において最も容易に保持されうるからである。この濾過面上において 、アルカリ金属アルミン酸塩の急速な晶出とその母液からの分離が生じる。

濾過面としては、ポリアミド織布、織成金属スクリーンおよびその他の適当な素 材を使用する事ができる。

以下１本発明をアルカリ金属アルミン酸塩の製造工程およびその最良に実施態様 について詳細に説明する。

［実施例コ 霞石などのアルミニウム含有原料および石灰石を８０−９５μｍの粒径に破砕す る。装入物中の酸化物のモル比Ｃａｂ：　５ｉ０２　＝２．１　：　１およびＭ 　ｅ　２０：（Ａ１２０３　＋Ｆａ２０！　）＝０．９５−１を得る割合で霞石 ５石灰石およびアルカリ溶液を配合する事によって装入物を準備した。ここにＭ ｅはＮａ、にとする、このようにして準備された装入物をロータリキルンの中で １゜１５０〜１，２５０℃の温度で焼結する。得られた焼結物を粉砕し、つぎに モル比Ｍ　ｅ２０　：　Ａ　１２０　ｍ　＝　１　。

６３−４．２をもってＡｌ２Ｏ！　１４〜ｓ　ｏ　ｇ　／　１．−１Ｍ　ａ　２ ０−３５−３６　、５　ｇ／ＪＬ、ＳｉＯ２０，５〜０．７ｇ／Ａを含有する溶 液によって浸出した。このようにして酸化アルミニウムとアルカリ金属を含有す る原料の浸出によって得られたアルミン酸溶液において、アルカリ金属酸化物と 酸化アルミニウムのモル比Ｍ　ｅ　２０：Ａｌ２Ｏ３は１．１−１．７に等しい 、粘質物を分離するためにこのアルミン酸溶液を濾過し、０．０５〜０゜０７ｇ ／Ａの５ｉｆｔ含有量まで脱ケイ酸処理した。脱ケイ酸処理から生じる白色粘質 物を分離し、和装入物の準備段階に循環させた。

シリカを精製されたアルミン酸溶液の大部分はアルミナ、カリ、およびソーダの 製造に送られ、この溶液の他の部分がアルカリ金属アルミン酸塩の製造に使用さ れる。

アルカリ金属アルミン酸塩の製造に送られるアルミン酸溶液は、アルカリ金属酸 化物と酸化アルミニウムのモル比、ＭｅｚＯ：Ａ−１２０３＝１．ｉ−１，７を 有しなければならない、このアルカリ金属酸化物と酸化アルミニウムのモル比は 、前記組成、すなわちＡ　ｌ　２０３−１４−３０　ｇ／ｊ２．、　Ｍｅｔ　Ｏ −３５−３６，５ｇ／１２．５ｉ０２−０．５−０．７ｇ／１１を有しモル比Ｍ 　ｅ　２０：Ａ１２０３＝１．６３−４．２を有する溶液によって原料を浸出す る段階で得られる。

本発明によれば、モル比Ｍａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３に１゜１−１．７を有するアルミ ン酸溶液は、１２０〜１５０℃の温度範囲で、３５０〜４００ｇ／Ａのアルカリ 金属酸化物Ｍｅ２Ｏ濃度まで蒸発される。蒸発されるアルミン＠溶液は通常の鋼 から成る蒸発装置の腐食を生じない。

これは本発明の１つの利点を成す、高価でない鋼製の蒸発装置の使用を可能とし 、所望の生成物の製造コストを低下させるからである。このような蒸発されるア ルミン酸溶液の非腐食性は、溶液中のアルカリ金属酸化物がアルミン酸イオンの 形に化学的に結合した状態にある事による。

１．７以上のＭ　ｅ　２０　：　Ａ　ｌ　２０３モル比を有するアルミン酸溶液 の使用は望ましくない、なぜかならば、このような組成のアルミン酸溶液は１２ ０〜１５０℃の温度ではＭ　ｅｔ　ＯＡ　ｌ　２０３−Ｈａ　Ｏ系の安定区域に 近く、従って生成物を晶出によって回収する事が困難だからである。

１．１以下のＭ　ｅ　２０　：　Ａ　ｌ　２０　：ｉモル比を有するアルミン酸 溶液の使用も望ましくない、なぜかならば、このような組成の溶液は、１２０〜 １５０℃の温度ではアルカリ金属酸化物に対して過飽和したＭ　ｅ　２０−　Ａ 　ｌ　２０３　Ｈ２Ｏ系の範囲内にあるからである。このような溶液からの生成 物の晶出は極めて急速に生じ、沈殿生成物による蒸発装置の閉塞を生じるからで ある。

従って１本発明よれば、Ｍ　ｅ　２０　：　Ａ　ｌ　２０　ｓ　＝　１　。

１〜１．７のモル比を有するアルミン酸溶液が蒸発される。前記の条件における こ°の溶液の蒸発は、アルカリ金属アルミン酸塩によって飽和された溶液を形成 する。９５〜１５０℃の温度のこの溶液を、１０〜９５℃の温度の移動式濾過面 上に装入する事によって晶出させる。

この晶出技術により、アルミン酸溶液は濾過面上において実質的に瞬間的に、固 体成分としてのアルカリ金属アルミン酸塩と母液とに分離される。アルミン酸溶 液が９５〜１５０℃の温度で濾過面上に送られるので、この濾過面が加熱される 。濾過面を１０〜９５℃の温度範囲に保持するため、これを冷却しなけ九ばなら ない、この冷却は、その非作動面に対して冷媒、主として水を送る事によって実 施される。冷水（＋５℃）を送る事によって、濾過面温度を１０℃にまで冷却す る事が可能である。

濾過面を９５℃以上に加熱すれば、晶出速度の低下を生じ、生成物の晶出工程が 不能率となる。

濾過面を１０℃以下に冷却すれば、アルミン［７６液粘度が増大し、従ってｉｉ ！過面上に「カワ」状の残留物が形成され、晶出工程を妨げる。このように濾過 面の温度限界を遵守しなければ、晶出工程を乱しまた所望の結果を得る事ができ ない。

前述のように、１０〜９５℃の温度の濾過面上において急速な晶出が生じ、母液 からアルカリ金属アルミン酸塩を分離させる。

本発明の工程において回収された母液は原料の浸出段階に送られる。この技術は アルカリ成分を回収し、従って浸出段階において消費される成分のｉ＆低減させ る事ができる。

濾過面としては、ポリアミド繊維の織布、織成金属スム出工程のＸ施の九巾に濾 過面を値則すわ、ば　濾過面温度を１０〜９５℃の範囲内に保持するための冷媒 として水道水を供給する事によりエネルギー消費量を大幅に低下させる事ができ る。

得られたアルカリ金属アルミン酸塩は商業製品である。

これは式Ｍｅｔ　０−ＡＩ＝　０３　・２．５Ｈ２０に対応するアルカリ金属と アルミン酸との塩の形の均質な白色結晶固体である。ここに、ＭｅはＮａまたは Ｋである。この生成物は易水溶性であって、空気中に貯蔵されたとき、ＪＡ酸塩 化され（固体炭酸塩アルカリの９いカワで被覆され）、ケーキングじやすく、１ ，２８０〜１，３２０ｋｇ／　ｍ　３のカサ比重を有し、吸湿性である。この生 成物は高純度を有し、またその化学組成：重量％でＭ、　ｅ　２０−２５〜３８ 、Ａ　１２０３−３７．５〜４４．５．５ｉＯ２−０，１以下、Ｆ　ｅ　２０　 ｓ　Ｏ−０２以下−水分−２０〜２５の一定性を有する。アルカリ金属酸化物と 酸化アルミニウムのモル比、Ｍｅ２０　：　Ａ　ｌ　２０３は１．１〜１．７に 等しい。

引用文献Ｃ４，５，６］に記載の従来技術と比較して。

本発明しこよる方法は下記の利点を有釘る。

−この方法は電力消費率を５．５〜８％低下させる。

−所望の生成物の収率を８．５〜２６％増大させる。

−晶出段階および蒸発段階における処犀装置が簡単化さ一浸出段階に使用される アルカリ反応物は、その母液からの回収により少量となる。

［本発明を実施する最良の態様］ 石灰石および霞石などのアルミニウム含有原料を８０μｍサイズの粒子状に破砕 する。装入物中の酸化物ＣａＯとＳ　ｉ　Ｏ２のモル比が２．０５となりまたモ ル比Ｍｅ２Ｏ：（Ａ１２０ｓ　＋Ｆｅｘ　Ｏ３）　＝０．９５となるように、前 ｒａｇ料をアルカリ溶液と混合する事によって。

装入物を準備した。この装入物をロータリキルンの中で１２００℃の温度で焼結 した。焼結したケークを粉砕し。

ｇ／！組成：Ａ１２０３　１４〜３０．Ｍ８ａ　０　３５〜３５．５．５ｉ０２ ０．５〜０．７を有し１モル比Ｍｅ２Ｏ：　Ａ　１２０３＝１．６３〜４．２を 有する溶液をもって浸出した。アルカリ金属とアルミニウムの酸化物を含有する 焼結物の浸出の結果、１．１〜１．７の範囲の鼓化物モル比Ｍｐ、２Ｃ）：Δ】 ？０３を有するアルミン酸溶液が得られた。

アルミン酸溶液を得られた粘質物から分離し、脱ケイ酸処理を実施してシリカお よびその他の汚染物を精製する。この脱ケイ酸処理は、溶液中ＳｉＯ２残留含有 ；１１０゜０７ｇ／、ｇまで実施された。アルミン酸溶液の脱ケイ酸処理に際し て得られた白色粘質物を分離し、原料装入物の準備段階に送った。得られた精製 アルミン酸溶液に対して蒸発処理を実施する。蒸発処理は２段階で実施される。

その第１段階は、１２０℃の温度で２２５〜２３０ｇ／！のＭｅ２Ｏ１１！１度 まセ実施され、蒸発の第２段階はＩ　ｌ″＋５−１５０’Ｃｔ７１温ｆテ３６０ −３７０　ｇ／Ｊ！、ノＭ　＝２０濃度まで実施された。蒸発工程の２段階実施 は、蒸発がより効率的に生産的に生じるので好ましい。

無欠工程の結果、アルカリ金属アルミン酸塩に関して飽和したアルミン酸溶液が 生産された。この飽和アルミン酸溶液を２〜３時間、９５〜１０５℃の温度に保 持して、３８５〜３９５ｇ／Ｉ、の溶液中アルカリ金属濃度を得る。このように して、溶液はアルカリ金属アルミン酸塩に関して過飽和され、濃縮してパルプ状 コンシスチンシーを得て、アルカリ金属酸化物と酸化アルミニウムのモル比は２ ．０５に等しくなる。このようにして得られたパルプに対して晶出処理を実施す る。この処理は、織成金屑スクリーンから成る５０”Ｃの表面温度の穣動式濾− 過面上で実施される。この濾過面上で急速な晶出と共に。

母液からの生成物の分離が生じる。この晶出技術は晶出時間を短縮させ、生成物 の回収率と母液からの分離を向上させる。

得られた母液は焼結物の浸出段階にｆｉｆ１環される。この技術は浸出に使用さ れるアルカリ反応物の消費串を低下させる。

アルカリ金属アルミン酸塩を製造するための本発明のこの実施態様の好ましい特 性について、さらに詳細に説明する。１段階蒸発工程においては、生成物が沈殿 して蒸発装置の壁面に沈着し、蒸発工程の熱工学特性を損なうｄＪ能性がある。

２段階蒸発工程の１２０℃で実施される第１段階においては、溶液中のアルカリ 金属酸化物濃度が２２５〜２３０ｇ／、ｆ１？、のＭｅ２ｏ濃度に達する。この 溶液はまだ不飽和であって、生成物は溶液状である。

１３５〜１５０℃で実施される第２段階において、アルカリ金属酸化物の濃度は ３６０〜３７０ｇ／ＡのＭ　ｅ　２０に成される。蒸発温度を１３５〜１５０” Ｃに上昇させれば、これより低い溶液粘度が得られ、従ってアルカリ金属アルミ ン酸塩の溶解度を増大させる。従って固体相としての沈殿は殆どありえず、すな わち装置の壁面上に沈殿物が沈着する可能性は排除される。さらに望ましくは、 飽和した粘性溶液の中のアルカリ金Ｆｉｔ酸化物濃度がＭｅ２Ｏの３８５．−３ ９５　ｇ／Ｉ、となるまで、この溶液を９Ｄ〜１０５℃の温度Ｃ２〜３時間保持 する。この状態において、生成物の晶出が見られる。この技術は、１０〜９５ｔ の温度で移動式濾過面上で実施される晶出に対して良い効果を与える。この表面 温度は水道水による冷却で実施される。

前記の蒸発段階の実施態様は、加熱媒質−水蒸気の高消費率を必要としない。

アルカリ金属アルミン酸塩の製造法の特定の実施態様を示す実施例について説明 する。

実施例１ 重量％でＭ　ｅ　２０−２０．８．Ａｌ２０ｗ１　３４．２、Ｆａ２０ｓ−１〜 ３．５．８ｉ○２−４３の主成分と残分の不純物を含有霞石鉱石２７８．４ｋｇ と、重量％でＣａｏ　５４．ＳｉＯ２２、残分の不純物から成る石灰石４９０ｋ ｇを８５μｍサイズの粒子状に破砕した。

２７８．４ｋｇの粉砕霞石と４９０に、ｇの破砕石灰石とを３３ＱｋＨの水と混 合した。得られた装入物は（’：　ａ　Ｏ：　Ｓｉ　Ｏ２＝　２．０５／；Ｍｅ ２Ｏ：　（Ａ１２０３　＋Ｆｃ２０３）＝１のモル比を有する。このようにして 得られた装入物をロータリキルンの中で１２００℃の温度で焼結した。焼結され たケークを破砕し、Ｍ　ｅ　２０　：　Ａ　１２０３＝１．９３モル比を有しＭ 　ｅ　２０　３５　ｇ　／　１１と、Ａ１２０３−３０　ｇ／Ａとを含有する溶 液をもって浸出した。

浸出から生じたパルプを濾過し、濾過後に得られたＭｅ２Ｏ−７２，５ｇ／、ｇ −Ａ１２０３−１０９ｇ／、ｆｌｌ：、ＳｉＯ２−０，６ｇ／Ａを含有し、Ｍ　 ｅ　２０　：　Ａ　ｌ　２０３＝１．１のモル比を有するアルミン酸溶液を脱ケ イ酸処理した。得られた白色粘質物を濃縮と濾過によって分離し、原料準備段階 に循環させた。Ｍｅ２Ｏ−７２，５ｇ／！、Ａ　Ｉ　２０　ｓ　−１０９ｇ　／ 　Ａ、５ｉＯ３−０，０５ｇ／１１の組成を有し、Ｍｅ２Ｏ：Ａ１２０３　＝１ ．１のモル比を有する１ｍ３の脱ケイ酸処理されたアルミン酸溶液を流下フィル ム型蒸発装置中で、１２０℃の温度で３５０　ｇ　／　１１　Ｍ　ｅ　２０の濃 度まで蒸発させた。

１２０℃の温度の０．２０６ｍ’の蒸発された溶液を、潅水型濾過器上に固着さ れたポリアミド繊維の移動式濾過織布上に蒸発装置がら送った。濾過織布は、そ の不作動側に５℃の温度の冷水を連続的に送る事によって、１０℃の温度に冷却 された。移動式濾過面上において、アルカリ金２アルミン酸塩の瞬間的晶出とそ の母液がらのＭｅ２Ｏ−３５ｇ／、Ｉｇ、、Ａ　１　ｚ　Ｏｓ　−３０ｇ　／　 Ａ、モル比５Ａ　ｅ　２０：Ａｌａ　０３＝１．９３．体ａｉｍ’のこの溶液を 焼結物浸出段階に送った。

生成物収量は６３ｋｇであった（理論値の６８．５％）。

生成物は下記の化学組成を有していた１重量％：　Ｍ　ｅ　２０−２５、Ａｌ２ Ｏ３３７，５，５ｉＯｚ−０，０５、Ｆｅ２０３−０．０２　；残分は結合型の Ｈ２Ｏ；モル比Ｍ　ｅ　２０：　Ａ１２０ｗｌ　”１．１　；水分−２５゜この 生成物は商業的純度のバラ状白色固体物質であった。

実＃ｉ例２ 重量％：　Ｍｅ２Ｏ−２０，８，Ａ１２０３−３４．２、Ｆｅ２Ｏ３３，５，Ｓ ｉＯ２−４３を主成分とする霞石鉱石２８０．３ｋｇと、重量％：ＣａＯ−５４ ，３ｉＯ２−２を主成分とする石灰石５２１．７ｋｇとを８０μｍの粒子状に破 砕した。

粉砕された２８０．３ｋｇの霞石と５２１．７ｋｇの破砕石灰石とを３３５に、 の水と混合した。得らｔた装入物はモル比Ｃ，ａＯ：　５ｉＯａ　＝２．１．Ｍ ｇ２０：　（Ａ１２０ｘ　＋Ｆ　Ｉｎ２０３）＝１．１を有していた。このよう にして得られた装入物をロータリキルン中で１２５０℃の温度で焼結した。焼結 されたケークを粉砕し、Ｍ　ｃ　２０：Ａ１２０ｓ＝４．１モル比を有しＭ　６ ２０−３５　ｇ　／！と、Ａ　１２０！　−１４ｇ　／、Ａとを含有する溶液を もって浸出した。浸出から生、じたパルプを濾過し、濾過後に得らｈたＭｅ２Ｏ −７２，５ｇ／ｉ、Ａ１２０３−７０ｇ／Ｊ＆、５ｉｎ２　０．１ｇ／Ａを含有 し、％１ｃ２０：Ａ１□０３＝１．７のモル比を有するアルミン酸ン８液を脱ケ イ酸処理した。得られた白色粘質物を濃縮と濾過によって分離し、原料準備段階 に循環させた。

Ｍｇ２０−７２．５ｇ／Ａ−Ａ　１２０ｓ　−７０ｇ／Ｊ３゜５ｉＯ２−０，０ ５ｇ／Ａの組成を有し、Ｍ　ｅ　２０　：　Ａ１ｚＯｉ＝１．７のモル比を有す る１ｍ’の脱ケイ酸処理されたアルミン酸溶液を流下フィルム型蒸発装置中で、 １５０℃の温度で４００　ｇ　／　Ａ　Ｍ　ｅ　２０の濃度まで蒸発させた。

１５０　”Ｃの温度の０．１８２ｍ’の蒸発さ九た溶液を、潅水型濾過器上に固 着されたポリアミド繊維の移動式濾過織布上に蒸発装置から送った。濾過織布は 、その不作動側に３０℃の温度の冷水を連続的に送る事によって。

９５℃の温度に冷却された。

移動式減退面上において、アルカリ金属アルミン′ｒＩＪ！塩の瞬間的晶出とそ の母液からの分離が生じた。得られた母液は下記の組成を有していた。　Ｍ　ｅ 　ｚ　Ｏ−３５ｇ　／　Ａ、Ａ　ｌ　２０３−１４　ｇ／Ａ、モル比Ｍ　ｅ　２ ０　：　Ａ　ｌ　２０３＝１．７．この母液を焼結物浸出段階に送った。　生成 物収量は５６ｋｇであった（理論値の８０．０％）。

生成物は下記の化学組成を有していた。重量％：Ｍｅ２０　３６．５．Ａ１２０ ３−４３．５ｉ０２−０．０７、Ｆｅ２０３−０．０２；残分は結合型のＨ２０ ；モル比　Ｍ　ｅ　２０　：　Ａ　１２０．　＝１．４　；水分−２１゜この生 成物は商業的純度の液状白色固体物質であった。

実施例３ 重量％：Ｍｅ２Ｏ２０，８、Ａ１２０３−３４．２、Ｆ　ｅ２０３−１〜３．５ 、Ｓ　ｉ　Ｏ２−４３の主成分と残分の不純物を含有霞石鉱石２８０．３ｋｇと 、重量％でＣａ　Ｏ−５４＋　Ｓ　ｉ　Ｏ２−２、残分の不純物から成る石灰石 ４９０ｋｇを８５μｍサイズの粒子状に破砕した。

２８０−３ｋｇの粉砕霞石と４９０ｋｇの破砕石灰石とを３３０　ｋｇの水と混 合した。得られた装入物はＣａＯ：Ｓｉ○２＝２．０５：ＭｅｚＯ：（Ａ１２０ コ＋ＦＱ２０３）＝１．０５のモル比を有する。このようにして得られた装入物 をロータリキルンの中で１２００”Ｃの温度で焼結した。焼結されたケークを破 砕し、　Ｍ　６２０：Ａ１２０３＝１．６３モル比を有しＭ　ｅ　２０−３５　 ｇ　／　Ａと、Ａ　１２０３−２１　、５　ｇ　／　１１とを含有する溶液をも って浸出した。浸出から生じたパルプを濾過し、濾過後に得られたＭ　ｅ　２０ −７２　、５　ｇ　／　Ａ、Ａ　ｌ　２０３−Ｂｏｇ／　Ａ　、　Ｓ　Ｌ　Ｏ１ １−０、０ｇ　／　Ｊ！／を含有し−ＭｅｚＯ：Ａ１□０３　＝１．５のモル比 を有するアルミン酸溶液を脱ケイ酸処理した。得られた白色粘質物をｆＡ綿と濾 過によって分離し、原料準備・段階に循環させた。

このようにして得られたＭ　８２０−７２−５　ｇ　／　！−Ａ　ｌ　２０３− ８０　ｇ／！、　Ｓ　ｉ○２−０　、０５　ｇ　／　４の組成を有し、Ｍ　ｅ　 ２０：Ａ１２０ｓ　＝１．５のモル比を有する１ｍ３の脱ケイ酸処理されたアル ミン酸溶液を流下フィルム型蒸発装置中で、１３５℃の温度で３７５ｇ／！のＭ 　ｅ　２０濃度まで蒸発させた。　１３５℃の温度の０．１９５ｍ３の蒸発され た溶液を、流出型濾過器上に固着されたポリアミド繊維の移動式濾過織布上に蒸 発装置から送った。濾過織布は、その不作動側に２０℃の温度の冷水を連続的に 送る事によって、５０℃の温度に得られた母液は下記の組成を有していた。Ｍｅ ２Ｏ−３５ｇ／Ａ、Ａ１２０３−２１．５ｇ／Ａ、モル比Ｍ　ｅ　２０：Ａ１２ 　ｏ３＝ｌ、６３．この溶液を焼結物浸出段階に送った。　生成物収量は５８． ５ｋｇであった（理論値の７３％）、生成物は下記の化学組成を有していた０重 量％：ＭｅａＯ−３０，５、Ａ１２０ｓ　−３９−５ｉＯ２−０，０６、Ｆｅ２ ０３−０．０１５　；残分は結合型のＨ２Ｏ；モル比　Ｍ　ｅ　２０　：　Ａ　 ｌ　２０３＝　１　、３　；水分−２２，５，この生成物は商業的純度の結晶性 バラ状白色固体アｒカリ金属アルミン酸塩であった。

実施例４ 重量％：　Ｍｇ２０　２０．８、Ａ１２０３−３４．２、Ｆｅ２０３−３．５． ５　ｉ○２−４３の主成分と残分の不純物を含有する霞石鉱石２８０．３ｋｇと 、重＋ｉ％：Ｃａｏ−５４，ＳｉＯ□−２，残分の不純物から成る石灰石５２１ ．７ｋｇを８５μｍサイズの粒子状に破砕した。

２８０’、　３　ｋｇノｆｅ砕ｉ石ト５２１　、７ｋｇ０）破砕石灰石とを３３ ５ｋｇの水と混合した。得られた装入物はＣａＯ：　Ｓ　１ｏ２＝２．１　；　 Ｍｅｚ　０　：　（Ａ１２０３　＋Ｆｅ２０３）＝１．１のモル比に有する。こ のようにして得られた装入物をロータリキルンの中で１２５０℃の温度で焼結し た。焼結されたケークを破砕し、Ｍ　ｅ　２０：Ａ１２０３＝４．２モル比を有 しＭ　ｅ　２０−３６．５ｇ／！と、Ａ１２０３−１４．５ｇ／Ａとを含有する 溶液をも、て浸出した。浸出から生じたバルブを濾過し、濾過後に得られたＭｅ ｚ　０−７２．５　ｇ／Ａ、Ａ　ｌ　２０３−７０ｇ／ｉ、Ｓ　ｉ　０２−０． 　１　ｇ／Ａを含有し、Ｍｅ２Ｏ：Ａｌ１０ｇ　＝１．７のモル比を有するアル ミン酸溶液を脱ケイ酸処理した。得られた白色粘貿物詮濃縮と濾過によフて分離 し、Ｒ？＋準備段階に循環させた。

Ｍ１４１２０−７２．５　ｇ／Ａ、Ａ　Ｉ　２０ｓ　−７０ｇ　／　Ａ−５ｉ　 ０２−０．０５　ｇ／Ａの組成を有し、Ｍ　８２０　：　Ａ１２０、＝１．７の モル比を有する１　ｍ　３の脱ケイ酸処理されたアルミン酸溶液を２段階で蒸発 させた。

第１段階では、流下フィルム型蒸発装置の中に１２ｐ’Ｃの温度で、２３０ｇ／ ＡのＭ　Ｑ　２０．０．１６ｇ／ＡのＳｉＯ２の濃度まで蒸発させた。第１段階 から出た０゜３１５ｍ’の溶液を第２蒸発段階に送り、この蒸発段階は１３５− １５０℃の湿度で、３７０ｇ／ＡのＭｅ２Ｏ，０，２５ｇ／ＡのＳ　ｉ０２濃度 まで１３５−１５０”Ｃで流下型蒸発器の中で実施された。温度１３５〜１５０ ℃の０．１９５ｍ’の第２段階から出た溶液を蒸発装置から、攪拌器を備えた晶 出器の中に排出した。その中で。

アルカリ金属酸化物の濃度が３８５〜３９５ｇ／ぷとなるまで、溶液を９５〜１ ０５℃の温度に２〜３時間保持した。そこで溶液を自己蒸発によって１０５℃の 温度まで冷却させ、つぎに３９０ｇ／ＡのＭｅ２Ｏ，０，２６ｇ／ぷの５ｉＯｚ の濃度まで後蒸発させ、バルブを形成した。このようにして得られたアルミン酸 塩バルブは０゜１８５℃コであって＋　Ｍ　ｅ　２０−３６０　ｇ　／　Ａと− Ａ１２０、−２９０ｇ／Ａとを含有し１モル比Ｍ　ｅ　２０　：　Ａｌ２Ｏ、＝ ２．０５であった。このバルブを１０５℃の温度で、ロータリドラムフィルター のパレットに固着された移動式織布金属スクリーン上に送った。濾過金属スクリ ーンの非作動面に冷水を送って、このスクリーンを９５℃の温度に冷却した。生 成物の晶出、その母液からの分離、浸出段階への循環は実施例１〜３に記載のも のと同様に実施された。

生成物の叙景は６０ｋｇ（８６％）であった、得られた生成物は下記の化学組成 を有する０重量％：　Ｍ　Ｑ　２０−３８、Ａ１２０ｓ−４４，５，５ｉｎ２０ ．０６、Ｆｅ２Ｏ，０，０１，残分は結合水、モル比Ｍ　ｅ２０　：Ａ１２０． ＝１．４、水分は２０．この生成物は商業品質のバラ状白色固体生成物であった 。

工業的用途 本発明による方法は、霞石、ボーキサイトなどのアルミニウム含有鉱石、化学、 冶金およびその他のアルミニウム含有工業廃棄物をアルミナ、ソーダおよびカリ に処理する際に使用する事ができる。

アルミナの製造に際して、ｙＫ料（焼結物）の浸出段階で得られ゛たアルミン酸 塩溶液の相当部分がアルカリ金属アルミン酸塩の製造に送られる。この生成物は 、バルブ−ｇｉ紙工業、原油掘削、鉱業、鋳造工業、水利技術建造物の建設にお いてますます使用されている。

１閣　弦　ｉｌｌ　審　牽ｌ　牛

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．一酸化アルミニウムとアルカリ金属とを含有する原料を浸出してアルミン酸 塩溶液を生じる段階と、−このアルミン酸塩溶液を脱ケイ酸処理する段階と、− 脱ケイ酸処理されたアルミン酸塩溶液の蒸発段階と、−蒸発されたアルミン酸塩 溶液からアルカリ金属アルミン酸塩を晶出させる段階とを含むアルカリ金属アル ミン酸塩製造法において、 −１．１乃至１．７のアルカリ金属酸化物対酸化アルミニウムＭｅ２Ｏ：Ａｌ２ Ｏ３モル比を有するアルミニウム溶液を蒸発させ、この蒸発は１２０乃至１５０ ℃の範囲の濃度で３５０乃至４００ｇ／ｌのアルカリ金属酸化物濃度まで実施さ れる段階と、 −９５乃至１５０℃の温度の蒸発された溶液を１０乃至９５℃の温度範囲の移動 式濾過面上に送り、その際に生成物を母液から晶出分離させる事によって前記の 蒸発された溶液からアルカリ金属アルミン酸塩を晶出させる段階と、 −得られた母液を原料の浸出段階に循環させる段階とを含む方法。
2. ２．前記のアルミン酸塩溶液の蒸発段階は２段階で実施され、第１段階において 、溶液の蒸発は１２０℃の温度で２２５乃至２３０ｇ／ｌのアルカリ金属酸化物 濃度まで実施され、第２段階において、１３５乃至１５０℃の温度で３６０乃至 ３７０ｇ／ｌの前記酸化物濃度まで実施されることを特徴とする請求の範囲第１ 項による方法。
3. ３．蒸発段階ののちにアルミン酸塩溶液を２乃至３時間、９５乃至１０５℃の温 度に保持して、３８５乃至３９５ｇ／ｌの溶液中アルカリ金属酸化物濃度を得る ことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項のいずれかによる方法。
4. ４．晶出段階は２０乃至５０℃の温度の移動式濾過面上で実施されることを特徴 とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかによる方法。
5. ５．濾過面として、ポリアミド織布、織成金属スクリーンを使用することを特徴 とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかによる方法。