NO864645L - Fremgangsmaate for fremstilling av hovedsakelig jernfrie aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkter. - Google Patents
Fremgangsmaate for fremstilling av hovedsakelig jernfrie aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkter.Info
- Publication number
- NO864645L NO864645L NO864645A NO864645A NO864645L NO 864645 L NO864645 L NO 864645L NO 864645 A NO864645 A NO 864645A NO 864645 A NO864645 A NO 864645A NO 864645 L NO864645 L NO 864645L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- approx
- iron
- product
- kaolinite
- mineral
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- -1 ALUMINUM OXYL-SILICON Chemical compound 0.000 title description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 52
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 48
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 43
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical group O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 23
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 6
- 229910001608 iron mineral Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 4
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910003910 SiCl4 Inorganic materials 0.000 claims 2
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 48
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 4
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- ZTHNOZQGTXKVNZ-UHFFFAOYSA-L dichloroaluminum Chemical compound Cl[Al]Cl ZTHNOZQGTXKVNZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001773 titanium mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical class Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910016467 AlCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- IZMHKHHRLNWLMK-UHFFFAOYSA-M chloridoaluminium Chemical compound Cl[Al] IZMHKHHRLNWLMK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052592 oxide mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- WHOPEPSOPUIRQQ-UHFFFAOYSA-N oxoaluminum Chemical compound O1[Al]O[Al]1 WHOPEPSOPUIRQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 229910021646 siderite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C01F7/48—Halides, with or without other cations besides aluminium
- C01F7/56—Chlorides
- C01F7/58—Preparation of anhydrous aluminium chloride
- C01F7/60—Preparation of anhydrous aluminium chloride from oxygen-containing aluminium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/50—Agglomerated particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/10—Solid density
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse er primært anvendbar på materialer som for eksempel bauksitter, bauksittleirer,kåolinittleirer og blandinger derav hvor det foreligger jern og titan i forskjellige former som hovedforurensninger.
Det er forsket meget og det foreligger en mengde littera-tur når det gjelder å fremstille et relativt jernfritt aluminiumoksyd-, aluminiumoksyd-silisium-produkt og jernfritt aluminiumklorid fra slike råmaterialer. Ingen av de foreslåtte frem-gangsmåtene har vist seg å være økonomisk vellykkede.
Dette problemet kan best beskrives ved hjelp av følgende referanser: Landsberg Chlorination Kinetics of Aluminium Bearing Minerals; Metallurgical Transactions B, volum 68, juni 1985, sidene 207-208. Fra side 208, første spalte, skal det siteres: "Mens Foley and Tittle viste at jern kunne fjernes fra forhåndsredusert bauksitt ved klorering for å fremstille et aluminiumoksyd av ildfast kvalitet, indikerer fig. 2
at et betydelig tap av aluminiumoksyd følger den opprin-nelig raske jernkloreringen under reduserende betingel-
ser. Selv om dette tapet kunne tolereres er gjenværende mengde jern for høyt for å produsere aluminiumoksyd eller aluminiumklorid av cellekvalitet."
US-patent 3 842 163 hvorfra linjene 45 til 58 siteres: "Generelt er reduksjonen av aluminiumholdige materialer med klor i nærvær av reduserende karbon i en eller annen form for å produsere aluminiumklorid en gammel og generelt velkjent reaksjon og en av de foreslåtte metodene som er referert til ovenfor for anvendelse av bauksitt som det aluminiumoksyd-holdige materiale. Normalt inneholder imidlertid bauksitt mange forurensninger inkludert jern-oksyd, silisiumoksyd og titanoksyd. Siden disse forurensninger lett reagerer med klor i nærvær av karbon for å danne jern-, silisium- og titanklorider, må den vanlige aluminiumklorid-reaksjonsavgassen derfra underkastes en om-stendelig og kostbar etterrensning dersom disse klorid-forurensningene skal fraskilles for å gi selv et brukbart rent aluminiumprodukt."
Informasjonssirkulæret 1412 av Robert L. de Beauchamp
fra innenriksdepartementet i USA oppsummerer problemet ved å fremstille AICI3fra forskjellige materialer på side 6 idet det siste avsnittet lyder som følger: "De råmaterialer som kan anvendes for fremstilling av AlCl^, omfatter bauksitt, leirer, leirskifer, anortositt, kullaske og mange andre aluminiumholdige materialer. Bauksitt eller leirer er de mest logiske valg på grunn av deres høyere A^O^-innhold og store reserver av disse materialer som er tilgjengelige. Jern er den mest skadelige forurensning for fremgangsmåten siden det bruker opp klor og er vanskelig å fjerne fra produktet."
Kanadisk patent 569 8 30 beskriver en fremgangsmåte for klorering av aluminiumholdige materialer ved å behandle tørkede og knuste råmaterialer med aluminiumdamp ved 600-900°C, fjerne varme reaksjonsgasser som inneholder jernklorid og titanklorid, behandle resten med klor og et reduksjonsmiddel og behandle den gjenvunne aluminiumkloriddamp som inneholder silisiumklorid og karbonmonoksyd ved temperaturer over 800°C med aluminiumoksyd eller aluminiumoksydholdige materialer som er frie for jern og titan. De gasser som gjenvinnes fra kloreringsprosessen oksyde-res for å omdanne minst kloridene av jern og titan til deres oksyder før kondensasjonen. På grunn av oksydasjonstrinnet gjenvinnes derfor ikke kloridene av materialene i en form slik at de kan brukes om igjen. Videre kan den gjenvunne dampblandingen ikke fortynnes med CO for at oksydasjonstrinnet kan utføres.
Det angis i spalte 1, linje 28-32 i patentet:
"Det er riktig at titan fjernes fra det opprinnelige materiale sammen med jernet i form av titan fra klorid når behandlingen foregår mellom 900 og 1150°C, men bare i små mengder med mindre det anvendes et stort overskudd av aluminiumklorid."
I US-patent 4 277 446 avhenger det første kloreringstrinnet av bruk av overskudd aluminiumklorid som inneholder FeCl^som er gjenvunnet fra kretsløpet og tilbakeført for å klorere Fe20^. Fra spalte 8, linjene 30-34 siteres:
"(b) Overskudd AlCl3som anvendes gjenvinnes med
lav kostnad som et urent AlCl^ inneholdende FeCl^og tilbakeføres til det første kloreringstrinnet uten noen skadelige virkninger på klorering av de inneholdte jern- og titanmineraler."
US-patent 4 288 414 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av aluminium med svært høy renhet ved klorering av leirer sammen med kull og bauksitt. De beskrevne forbedringer er å forme matematerialet til karbon-frie briketter og innføre silisiumklorid i det reduktive kloreringstrinnet for ytterligere å un-dertrykke kloreringen av silisiumholdige materialer i matematerialet. For differensielt å klorere jernet beskrives bruken av en oksyderende atmosfære hvor jernet er fordampet.
Det første stadiet i spalte 2, linjer 62-66 angir:
"Først underkastes leiren eller bauksitten et pelletise-ringstrinn hvor det tilsettes en saltsyre-bindeløsning og det pelletiseres til pellets med høy densitet og styrke i et konvensjonelt utstyr som for eksempel en pelleti-seringsanordning av ekstrusjonstypen."
I spalte 4, linjer 1-4 angis:
"Forsøk på å fjerne jern fra pelletene ved klorering under reduserende eller nøytrale betingelser er ikke vellykkede på grunn av koklorering av overskuddsmengder av aluminiumoksyd."
I foreliggende søknad ble det ved bruk av en reduserende atmosfære klorert over 90 % av det jern som inneholdes i det kalsinerte, agglomererte produktet med mindre enn 2 % samklorering av det inneholdte aluminiumoksyd.
I motsetning til det som læres i US-patent 4 288 414 er videre et viktig trinn i foreliggende oppfinnelse å danne agglomerater av materialet i et spesielt størrelsesområde og med forholdsvis lav densitet, fortrinnsvis i massedensitetsområde på 0,8 til ca. 1,2 etter den påfølgende kalsinering. I foreliggende fremgangsmåte unngås således i motsetning til innen teknikkens stand, høytrykks-pelletisering eller -brikettering.
Det er således en hovedgjenstand for foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en ny og billig fremgangsmåte for fremstilling av aluminiumoksyd-silisiumoksydprodukter som er i det
vesentlige jernfrie.
En ytterligere gjenstand for foreliggende oppfinnelse er
å tilveiebringe en ny og billig fremgangsmåte for fremstilling av et i det vesentlige rent aluminiumklorid og aluminiummetall fra bauksitter, bauksittleirer, kaolinitt-leirer og blandinger derav hvor jernet på forhånd er fjernet fra råmaterialene ved differensialklorering før masseklorering for å fremstille aluminiumklorid .
I sitt bredeste område gjelder foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av et i det vesentlige jernfritt aluminiumoksyd-silisiumdioksydprodukt, og i det vesentlige rent aluminiumklorid og påfølgende aluminiummetall fra forskjellige materialer som inneholder aluminium i form av aluminiumoksydmineraler og komplekse aluminiummineraler som for eksempel kaolinitt, dvs. Al203, 2Si02.2H20, idet den foretrukne fremgangsmåte omfatter: (a) prosessmatematerialet velges slik at det preparerte materialet som mates til agglomeringstrinnet inneholder ca. 20 til ca. 60 % kaolinittmineral og ca. 40 til ca. 80 % Al203x H20-mineral på tørr basis. (b) Agglomeratene av matematerialet formes slik at det dannes et agglomerert produkt som i det vesentlige har en størrelse på minus 6 mesh pluss 200 mesh og som etter et etterfølgende kalsineringstrinn vil ha en massedensitet på 0,8 til 1,3 og en par-tikkelstørrelse på i det vesentlige minus 6 masker pluss 200 masker, og (c) det agglomererte produktet kalsineres i temperaturområdet på 6 50 til ca. 900°C for å gi et kalsinert, agglomerert produkt som fortrinnsvis har et massedensitetsområde på 0,8 til 1,3, og en partikkelstørrelse på i det vesentlige minust 6 masker pluss 200 masker.
Selv om alle de tre angitte funksjoner i fremgangsmåten tilsynelatende ikke har noen forbindelse med den etterfølgende fremstilling av et i det vesentlige jernfritt aluminiumoksyd-silisiumdioksydprodukt, er det overraskende funnet at alle tre er viktige for å oppnå det ønskede produkt med et minimum av samklorering av det aluminiumoksyd som inneholdes i det materiale som er fremstilt i agglomereringstrinnet.
Deres kombinerte funksjon i de etterfølgende trinnene
å fremstille i det vesentlige jernfritt aluminiumoksyd-silisiumdioksydprodukt, og etterfølgende i det vesentlige jernfritt aluminiumklorid og i det vesentlige jernfritt aluminiummetall er fortsatt ikke helt forstått og kan bare delvis teoretiseres. (d) Minst ett differensielt jernkloreringstrinn utføres i hvilket minst ett differensielt jernkloreringsmiddel som velges fra gruppen bestående av Cl2, C0C12, CCl^, HCl, SiCl4og AlCl-j anvendes. Når det anvendes Cl2som det dif f erensielle jernkloreringsmiddel må det anvendes en reduserende atmosfære som for eksempel CO eller C. Når det gjelder, de andre, oppførte midlene kan det anvendes en nøytral til reduserende atmosfære. Det er funnet at ved bruk av mindre mengder kloreringsmiddel, dvs. mindre enn ca. 30 % av kloreringsgass-strømmen, valgt fra denne gruppen i kombinasjon med de foregående trinnene kan kloreres minst 99 % av det jern som inneholdes i råmaterialet,
med mindre enn 2 % samklorering av det inneholdteAl-^O^.
Temperaturen i dette første, differensielle jernkloreringstrinnet er 550 til ca. 1100°C, og fortrinnsvis ca. 680 til ca. 1000°C. (e) Et massekloreringstrinn i hvilket det inneholdte Al20^ kloreres for å gi aluminiumklorid utføres ved å underkaste det fast-stoff produktet som fremstilles i (d) et kloreringstrinn hvor minst ett kloreringsmiddel velges fra gruppen bestående av Cl,,, C0C12og CCl^, og hvor, når Cl2velges som minst ett av de valg-te kloreringsmidlene, et reduksjonsmiddel fra gruppen bestående av C og CO også er til stede. (f) Den gasstrøm som fremstilles i (e) underkastes minst en differensial-temperaturkondensering for å fremstille et i det vesentlige jernfritt aluminiumklorid. (g) Det aluminiumklorid som fremstilles i (f) føres til en elektrolysecelle med smeltet salt for å fremstille i det vesentlige jernfritt aluminiummetall og tilbakeføring av fritt klor fortrinnsvis til (e).
Dersom det jern som inneholdes i det kalsinerte, agglomererte produktet ikke fjernes før massekloreringstrinnet vil en vesentlig del av det kloreres under betingelsene i massekloreringstrinnet og til slutt komme frem i det fremstilte aluminium- metallet som ikke kan aksepteres ved fremstilling av et relativt rent aluminiummetall.
Alle de trinn som er beskrevet og som begynner med kalsineringstrinnet, kan utføres i "fluo"-faststoffreaktorer, som er velkjente innen teknikkens stand.
I det følgende skal forskjellige uttrykk anvendt ved be-skrivelse av oppfinnelsen defineres for klarhets skyld: Kalsinering - også kjent som dehydratisering, betyr slik det anvendes i foreliggende søknad:
(a) Fjerning av eventuell fri fuktighet som damp.
(b) Nedbrytning av bindingen av krystallisasjonsvann i aluminiumoksydmineraler hvor en høy prosent av krystallisasjonsvann avdrives som damp. (c) Spaltning av den kjemiske bindingen eller de kjemiske bindingene i komplekse aluminiummineraler som for eksempel kaolinitt, Al203.2Si02.2H20, hvor H20 avdrives som damp og Al203og Si02omdannes til henholdsvis amorft Al-pO^ og amorft Si02- For å gjen-nomføre tilfredsstillende kalsinering av bauksitter og leirer kan det anvendes et temperaturområde på
650 til ca. 900°C. Det skal forstås at effektivitet-en av kalsineringstrinnet er en primær funksjon av temperatur og tid, idet det økonomiske optimum lett bestemmes av fagmannen.
I dette trinn av fremgangsmåten anvendes konvensjonelt utstyr som er vel kjent på fagområdet, og består av slikt utstyr som horisontale rotasjonsovner, loddrette sjaktovner og fluo-faststoffreaktorer med deres hjelpegass-vaske- og støv-samleenheter.
Aluminiumklorid - med dette uttrykk menes AlCl^ eller A12C16.
Kaolinittleirer - refererer generelt til materialer inneholdende lite eller ingen Al203xH20-mineraler og hovedaluminium-mineralbestanddelen er i det vesentlige kaolinitt.
Kaolinittisk silisiumdioksyd - silisiumdioksyd som er kjemisk bundet i kaolinitt.
Bauksittiske leirer - blanding av kaolinitt og A^O^xr^O-mineraler.
Bauksitter - i hovedsak A^O^xr^O-mineraler med mindre
mengder kaolinitt.
I alle de materialer i hvilke oppfinnelsen kreves å kunne anvendes, dvs. bauksitter, bauksittiske leirer, kaolinittiske leirer og blandinger derav skal det bemerkes at det produkt som dannes i kalsineringstrinnet vil ha både aluminiumoksyd (A^O-j) og amorft silisiumdioksyd (Si02) nærværende, idet amorft silisiumdioksyd dannes ved nedbrytning av kaolinitten i dette kalsineringstrinnet.
Jern og titan - standardpraksis i aluminiumindustrien er å angi Fe og Ti-analyser som Fe-pO^og TiC^- Jern- og titanmine-ralene som inneholdes i de aluminiumbærende materialene varierer betydelig og forekommer sjelden bare i form av Fe20.jog Ti02. For eksempel er hovedjernmineralet i Arkansas-bauksitt sideritt, FeCo-j, og den mest vanlig forekommende form for titan er som ilmenitt, FeOTi02• Når det refereres til prosenter av Fe^ O^
og TiC^her, menes de'; kjemiske analyser av Fe og Ti omdannet til henholdsvis Fe-jO^og TiO,,.
Karbon - hvilken som helst form av karbon som kan anvendes i spesielle trinn i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som et reduksjonsmiddel for de metalloksyder som inneholdes i det rå-materiale som anvendes i fremgangsmåten som beskrives her, og som ikke vil innføre ytterligere forurensninger som kan ha en stor skadelig virkning på det ønskede sluttproduktet.
Eksempler på slik karbon er trekull, koks av kull hvorfra de flyktige stoffene er fjernet, petroleumkoks hvorfra de flyktige stoffene er fjernet og bitumen. Den type koks som anvendes, bør velges omsorgsfullt for å unngå å innføre forholdsvis store mengder forurensninger som kan ha en stor skadelig virkning i
fremgangsmåten for å fremstille rent aluminiumklorid.
Fjerning av flyktige stoffer - refererer til faste brenn-stoffer som for eksempel kull eller petroleumkoks hvor det spesielle materiale er oppvarmet til en tilstrekkelig høy temperatur til å avdrive i det vesentlige alt vann som vanndamp og even-tuelt fritt hydrogen som inneholdes i råmaterialet.
Fri fuktighet - betyr vann som inneholdes i materialet,
er ikke kjemisk bundet og kan fordampes ved en temperatur på ca. 100°C.
Tørrvekt - bare fri fuktighet fjernet.
Maskestørrelse - når det refereres til en minus-maskestør-relse for et produkt betyr dette at i det vesentlig alt dette produkt vil gå gjennom den spesifiserte US-standard siktstørrel-se. For eksempel betyr minus 8 maskers produkt at i det vesentlige alt av dette produktet vil være finere enn 8 masker. Når det refereres til en pluss-maskestørrelse vil minst 90 %
av produktet tilbakeholdes på den spesifiserte siktstørrelsen. For eksempel betyr pluss 200 maskers produkt at minst 90 % av produktet vil være grovere enn åpningene i sikten med 200 masker.
Agglomerater - refererer til et stort antall fine partikler som holdes sammen til en regulert maksimal partikkelstørrelse. Pelleter er det samme med den unntagelse av de normalt fremstilles i en trommel som er vel kjent på fagområdet. Agglomerérte partikler som er dannet ved slike metoder som tørking, knusing og sikting av en filterkake av materialet eller utvunnet materiale, kan etter sikting føres til en pelletiseringstrommel for å danne en halvrund pellet. For formålet å beskrive foreliggende oppfinnelse har agglomerater eller pelleter den samme betydning som det agglomerérte produktet eller pelletiserte produktet har.
Banke- eller massedensitet - er en konvensjonell måte å må-le densiteten hos et produkt som for eksempel et kalsinert, agglomerert produkt ved å plassere en spesifikk vekt av materialet i et innelukket kar, banke sidene på karet, vanligvis i en spe-siell tidsperiode, la materialet tildannes til dets naturlige la-veste volum og beregne densiteten av det avsatte materialet.
Det skal nu refereres til tegningene som medfølger søknaden og hvor det vil sees at fig. 1 viser et foretrukket flytskjema ifølge oppfinnelsen for fremstilling av et i det vesentlige jernfritt aluminiumoksyd-silisiumdioksydprodukt. Fig.. 2 viser et foretrukket flytskjema ifølge oppfinnelsen for behandling av det i det vesentlige jernfrie aluminiumoksyd-silisiumdioksydproduktet som er fremstilt ved hjelp av flyt-skjemaet i fig. 1 for å fremstille et i det vesentlige jernfritt aluminiumklorid og deretter i det vesentlige jernfritt aluminiummetall .
Figur 1.
Det foretrukne matematerialet er vist ved 10. Material-fremstillingskretsløpet er vist ved 11 hvor de viktigste agglomeratene fremstilles i størrelsesområdet på ca. minus 6 masker til pluss 200 masker og slik at det kalsinerte produktet i det etterfølgende kalsineringstrinnet som er vist ved 15, vil ha en massedensitet i området ca. 0,8 til 1,3. I motsetning til ifølge teknikkens stand må det anvendes minimumstrykk for å oppnå denne massedensitet. Det fremstilte produktet 12 kan eventu-elt forhåndsoppvarmes som vist ved 13 for enten å redusere fuk-tighetsinnholdet i agglomeratene eller for å styrke agglomeratene før det kalsineringstrinn som er vist ved 14. Det kalsinerte produktet 15 vil i det vesentlige være minus 6 masker pluss 200 masker, ha en massedensitet på ca. 0,80til 1,3 og inneholde et minimum på ca. 10 % amorft silisiumdioksyd fra nedbrytning av kaolinitt under kalsineringen. Det kalsinerte produktet mates til i det minste det ene differensielle jernkloreringstrinnet som er vist ved 16 for å fremstille et aluminiumoksyd-silisiumdioksydprodukt som er i det vesentlige jernfritt eller fattig på jern som vist ved 17.
Figur 2.
Hvor det aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkt som er vist ved 17, fig. 1 gjøres fattig på jern for å fremstille et aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkt som er i det vesentlige jernfritt, oppvarmes det produkt som er vist ved 18 til over 680°C eller fordampningstemperaturen for ferroklorid avhengig av de arbeidsbetingelser og -midler som anvendes med eller uten nærvær av kloreringsmiddel. Ved 19 vises det i det vesentlige jernfrie aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produktet. Det aluminiumoksyd-silisiumdioksydprodukt som er vist ved 20, vil enten mates til en aluminium-monokloridprosess vist ved 21 for å fremstille aluminiummetall eller alternativt som vist ved 22, et massekloreringstrinn for å fremstille aluminiumtriklorid og mindre mengder SiCl^vist ved 23. Ved 24 vises aluminiumklorid-produktkretsløpet hvor det foretrekkes å bruke minst ett konden-sasjonstrinn over ca. 190°C for å kondensere mindre forurensninger før kondensasjonen av aluminiumkloridet. Det kondenserte aluminiumkloridet mates under en temperatur på ca. 180°C til en smeltet saltcelle vist ved 26 for å produsere i det vesentlige jernfritt aluminiummetall som vist ved 28 og Cl2vist ved 27, som fortrinnsvis sirkuleres til massekloreringstrinnet vist ved 22.
EKSEMPLER IFØLGE OPPFINNELSEN
I dette programmet ble det fremstilt fem forskjellige sats-er av agglomerater ved å kombinere et kaolinittleire-materiale fra det sydøstre USA og. inneholdende i hovedsak kaolinitt-mineralet med en bauksitt fra Syd-Amerika inneholdende i hovedsak Al203.xE^O-mineraler. Alle de fremstilte agglomeratene var i et masse- eller bankedensitetsområde på 0,8 til 1,2.
Den kjemiske analysen av den forbedrede kaolinittleiren var som følger:
Fem partier av agglomerert produkt ble fremstilt fra de to ovenfor angitte råmaterialene. Etter blanding ble det kombinerte sluttproduktet av hvert parti filtrert for å danne en filterkake. Filterkaken ble i hvert tilfelle enten lufttørket eller tørket på en dampplate ved ca. 110°C til mindre enn 20 % fri fuktighet. Filterkakene ble knust i en kjeveknuser fulgt av en 12 maskers US-standard-sikt idet for stort materiale gikk gjennom en valse fulgt av en 12 maskers sikt. Materialet med for liten størrelse fra de to siktene ble videre siktet på en 100 maskers sikt idet materialet med minus 12 masker og pluss 100 masker dannet det agglomerérte produktet.
Partiene 22, 23, 24 og 25 bestod av forbedret kaolinittleire og forbedret bauksitt. Parti 26 bestod av uforbedret kaolinittleire og forbedret bauksitt.
Den følgende tabellen viser det omtrentlige, blandede produktet i hvert parti og den beregnede prosent av kaolinittisk silisiumdioksyd som foreligger i hvert parti.
Partiene 22, 23, 25 og 26 ble alle testet under de strengeste arbeidsbetingelsene der de agglomerérte produktene ble matet ved romtemperatur direkte til et kalsineringstrinn i en "fluo"-faststoff-reaktor ved temperaturer mellom 700 og 910°C, og viste en maksimal nedbrytning på ca. 10 % tørrvekt. Dette var et overraskende resultat under slike strenge opera-sjonsbetingelser, uten bruk av et spesielt bindemiddel eller et forhåndsoppvarmningstrinn for agglomeratene ved betydelig lave-re temperaturer.
Effekten av det kaolinittiske silisiumdioksydet i kombinasjon med det agglomerérte produktet med partikkel størrelse på minus 12 pluss 100 masker og de kalsinerte pellets med lav densitet på 0,8 til 1,2 viser seg å være enestående, mens med-det kaolinittiske silisiumdioksydet på 19,2 % i parti 22 bare brøt opp ca. 2 % av agglomeratene ved kalsinering.
Eksempel 1
Parti 22 - minus 12 pluss 100 masker.
Den tilførte mengde til 53 mm "fluo"-faststoffreaktor var 260 g. Starttemperatur i reaktoren var 800°C.
Slutt-temperaturen i reaktoren etter 15 minutters kalsinering
var 8 20°C.
C02 ble brukt som fluidiserende medium.
Det differensielle jernkloreringstrinn var 20 minutter ved 9 00°C.
Jernkloreringsmiddel var Cl2tilført med en hastighet på ca.
0,8 g/min. idet hoveddelen av kloreringsgasstrømmen var CO. 4,0 g CaCl2ble tilsatt til matesatsen.
Massekloreringstrinnet for å omdanne Al^ O^ i det tilførte materiale til AlCl^ble utført som følger: 20 min. ved 1010°C - 10,5 g/min. Cl2og ekvimolare mengder
CO.
40 min. ved 1010°C - 7,2 g/min. Cl2 og ekvimolare mengder
CO.
Den beregnede, korrigerte vektprosent av tilført materiale som ble klorert, var 65,4.
Den kjemiske analysen av den kalsinerte topp-prøven var som følger:
Vekt% av rest var 34,6.
Fe20^-analysen etter differensial-jernkloreringstrinnet var 0,023 %, idet et overskudd på 99 % av det jern som forelå i det tilførte materiale var differensielt klorert.
Den beregnede prosent av det totale Al203i det tilførte materiale som var klorert, var 80 %. Dette var et enestående resultat hvilket indikerer at det ikke bare er en høy prosent omdannelse til AlCl-j av A1203 .xH20-mineralene, men også en betydelig prosent omdannelse av det kaolinittiske Al,,03 til A1C13.
EKSEMPEL 2. - PARTI 25
Matestørrelse - minus 12 pluss 100 masker.
Tilførsel til "Fluo"-faststoffreaktor 260 g.
Kalsineringstrinn: 8 minutter ved 8 20°C fulgt av 7 min. ved
910°C inkludert tid til å komme fra 810 til 910°C.
C02brukt som fluidiserende medium.
Differensialjern-
kloreringstrinn: 910°C i 20 min.
4,0 g KC1 til sjiktet.
0,8 g C^/min., CO utgjorde hoveddelen av gasstrømmen.
Masseklorerings-
trinn :
910°C i 60 min.
11,4 g Cl/min.; CO ekvimolar.
Den kjemiske analyse av den kalsinerte topp-prøven var som følger:
Vekt% rest var 40,8.
Fe203_analysen etter det differensielle jernkloreringstrinnet var 0,042 % hvilket resulterte i at et overskudd på 98 % av det jern som inneholdtes i det tilførte materiale ble differensielt klorert for å produsere et i det vesentlige jernfritt aluminium-silisiumdioksyd-produkt før massekloreringstrinnet.
EKSEMPEL 3 - PARTI 26
Matestørrelse - minus 12 pluss 65 masker
Tilført mengde til "fluo"-faststoffreaktoren var 300 g. Kalsineringstrinn: 8 min. ved 750°C fulgt av 12 min. ved 910°C
inkludert tid for å komme fra 750 til 910°C.
C02ble brukt som fluidiseringsmedium.
Differensielt jern-
kloreringstrinn: 910°C i 20 min.
0,9 g Cl2/min.; CO dannet hoveddelen av gasstrømmen.
Massekloreringstrinn: 910°C
25 min. 10,8 g/min. Cl,, - CO ekvimolar.
35 min. 7,1 g/min. Cl2~CO ekvimolar.
Den kjemiske analysen av den kalsinerte topp-prøven var som følger:
Vekt% av rest var 17,1 %.
Fe^^-analysen etter det differensielle jernkloreringstrinnet var 0,19 %.
Av totalmengden AljO^ i det tilførte materiale var det beregnede, klorerte A^O^ 86,5 %.
EKSEMPEL 4
Den følgende testserie viste det lave temperaturområdet for det differensielle jernkloreringstrinnet i forbindelse med agglomerater som ble fremstilt slik at det oppnås en massedensitet etter kalsinering på ca. 0,8 til ca. 1,3 og et partikkel-størrelsesområde på i det vesentlige minus 6 masker pluss 200 masker.
I eksemplene 4 og 5 var det materiale som ble brukt, i hovedsak kaolinitt-mineral. Før fremstilling av agglomeratene ble det brukt høyintensiv magnetisk separering for å fjerne vesentlige mengder jernmineral.
Det kalsinerte produktet i dette eksemplet inneholdt 2,03 % Fe203 og massedensiteten for de kalsinerte agglomeratene var omtrent 0,9.
Temperaturen ved det differensielle jernkloreringstrinnet var 788°C og tidsperioden var 40 minutter.
De differensielle jernkloreringsmidlene som ble brukt, var SiCl^, 1,08 g pr.mihu og CCl^, 0,6 3 g pr. min. Bærergassen var CO i en mengde på 5,78 g pr. min.
Analysen av resten etter det differensielle jernkloreringstrinnet viste et innhold på 0,049 % Fe203- Det differensielt klorerte Fe203var omtrent 9 7,5 %.
EKSEMPEL 5
I dette eksempel ble en forlenget periode på 60 minutter brukt for å undersøke effekten i det differensielle jernkloreringstrinnet under ca. 680°C hvor det ble antatt at ikke-flyktig ferroklorid kunne dannes og ville kreve et andre, differensielt jernkloreringstrinn ved en høyere temperatur for å flyktiggjøre mulig dannelse av ferroklorid, FeCl2. Det differensielle jernkloreringsmiddel som ble brukt, var AlCl^og bærergassen var CO.
Toppanalysen av det kalsinerte produktet viste et innhold på 1,53 % Fe^jO-j og resten etter det dif f erensielle jernkloreringstrinnet var 0,219 % Fe203. Det Fe^^ som ble dif f erensielt klorert og fjernet fra produktet, var 85,6 %, betydelig dårlig-ere enn med temperaturer over 680°C.
Oppfinnelsen er beskrevet her med henvisning til visse foretrukne utførelsesformer. Oppfinnelsen skal imidlertid ikke anses begrenset til dette, idet variasjoner av disse vil være selvklare for fagmannen. Det vil eksempelvis være selvsagt for fagmannen å blande bayer-prosess-aluminiumoksyd med kaolinittisk leire for å fremstille et i det vesentlige jernfritt aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkt.
Claims (8)
1. Fremgangsmåte for fremstilling av et i det vesentlige jernfritt aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkt fra gruppen av materialer bestående av kaolinitt bærende leirer, kaolinitt og A^O-jX r^O-mineralbærende bauksittiske leirer, A^O^ xr^O-mineral og kaolinittbærende bauksitter og blandinger derav, hvilke materialer inneholder jernmineral, karakterisert ved at:
(a) materialet velges slik at det inneholder et minimum på ca. 10 % amorft silisiumdioksyd etter et påfølgende kalsineringstrinn;
(b) materialet behandles for å fremstille et produkt som er klart for et etterfølgende agglomereringstrinn;
(c) det fremstilte produktet underkastes deretter det nevnte agglomereringstrinnet hvori agglomerater av det fremstilte produktet fremstilles i et US-standard-siktstørrelsesområ-de på i det vesentlige minus 6 masker til ca. pluss 200 masker og som i et etterfølgende kalsineringstrinn gir et kalsinert produkt med en massedensitet på ca. 0,8 til 1,3;
(d) agglomeratene underkastes deretter det nevnte kalsineringstrinnet hvori agglomeratene oppvarmes til innenfor temperaturområdet på ca. 650 til ca. 900°C for å fjerne fri fuktighet og krystallisasjonsvann i agglomeratene og å omdanne kaolinitten til amorft silisiumdioksyd og amorft aluminiumoksyd for å fremstille det kalsinerte produktet i partikkelstørrelsesområdet på ca. minus 6 masker til ca.
200 masker med en massedensitet på ca. 0,8 til 1,3 og som inneholder et minimum på ca. 10 % amorft silisiumdioksyd, (e) det kalsinerte produktet underkastes deretter minst ett differensielt jernkloreringstrinn hvor minst i det ene differensielle jernkloreringstrinnet det foreligger minst ett kloreringsmiddel valgt fra gruppen bestående av Cl2 , C0Cl4 , CC14 , Ha, AlCl^ og SiCl4 og hvor temperaturområdet er fra 550 til ca. 1100°C for å fremstille et i det vesentlige jernfritt aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkt.
2. Fremgangsmåte for fremstilling av et i det vesentlige jernfritt aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkt fra gruppen av materialer bestående av kaolinittbærende leirer, kaolinitt og Al2 03 xH2 0-mineralbærende bauksittiske leirer, Al2 03 xH2 0-mineral og kaolinittbærende bauksitter og blandinger derav og hvilke materialer inneholder jernmineral, karakterisert ved at:
(a) materialet velges slik at det inneholder ca. 20 til ca.
80 % Al2 03 xH2 0-mineral i det etterfølgende, behandlede produktet;
(b) materialet behandles for å fremstille det behandlede produktet for et etterfø lgende agglomereringstrinn hvor det behandlede produktet inneholder ca. 20 til ca. 80 % av det nevnte Al^^H-jO-mineral;
(c) det behandlede produktet underkastes deretter agglomereringstrinnet hvor agglomerater av det behandlede produktet fremstilles i US-standard siktstørrelseområde på i det vesentlige minus 6 masker til ca. pluss 200 masker og som i et etterfølgende kalsineringstrinn gir et kalsinert produkt med massedensitet på ca. 0,8 til 1,3;
(d) agglomeratene underkastes deretter kalsineringstrinnet hvor agglomeratene oppvarmes til innenfor temperaturområdet på ca. 650 til ca. 900°C for å fjerne.fri fuktighet og krystallisasjonsvann fra agglomeratene og omdanne kaolinitten til amorft silisiumdioksyd og amorft aluminiumoksyd og Al2 03 xH2 0-mineralet til aluminiumoksyd og H2 0 for å gi det kalsinerte produktet i partikkelstørrelsesområdet på ca. minus 6 masker til ca. pluss 200 masker og med en maskedensitet på ca. 0,8 til 1,3; og
(e) det kalsinerte produktet deretter underkastes minst ett differensielt jernkloreringstrinn hvor det i minst det ene differensielle jernkloreringstrinnet foreligger minst ett kloreringsmiddel valgt fra gruppen bestående av Cl2 , C0C14 , CC14 , HC1, A1C13 og SiCl4 og hvor temperaturområdet er fra 550 til ca. 1100°C for å fremstille et i det vesentlige jernfritt aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkt.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at agglomeratene oppvarmes før kalsineringstrinnet.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at minsfc det ene differensielle jernkloreringstrinnet utføres i et temperaturområde på ca. 680 til ca. 1000°C.
5. Fremgangsmåte for fremstilling av i det vesentlige jernfritt aluminiumklorid, karakterisert ved at det i det vesentlige jernfrie aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produktet som er fremstilt ved hjelp av fremgangsmåten i krav 1 eller 2 underkastes et massekloreringstrinn hvor minst ett kloreringsmiddel velges fra gruppen bestående av Cl2/ C0C12 og CCl^ og kloreringstrinnet utføres i et temperaturområde på ca.
550 til ca. 1100°C for å fremstille en gasstrøm som inneholder minst aluminiumklorid og silisiumtetraklorid, gasstrømmen underkastes deretter minst en regulert temperaturkondensasjon for å fremstille et i det vesentlige jernfritt aluminiumklorid.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det fremstilles et kalsinert produkt med en massedensitet på ca. 0,8 til 1,2.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at kalsiumklorid anvendes i det differensielle jernkloreringstrinnet.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som materialgruppe anvendes kaolinittbærende leirer, kaolinitt og Al-j O^ xr^O-mineralbærende, bauksittiske leirer, A^O^ xH-^ O-mineral og kaolinittbærende bauksitter, aluminiumoksyd- og kaolinittbærende leirer og blandinger derav.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/800,341 US4699770A (en) | 1984-11-28 | 1985-11-21 | Production of a purified alumina-silica product and substantially pure aluminum chloride from bauxites, bauxitic clays, kaolinitic clays and mixtures thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO864645D0 NO864645D0 (no) | 1986-11-20 |
| NO864645L true NO864645L (no) | 1987-05-22 |
Family
ID=25178159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO864645A NO864645L (no) | 1985-11-21 | 1986-11-20 | Fremgangsmaate for fremstilling av hovedsakelig jernfrie aluminiumoksyd-silisiumdioksyd-produkter. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4699770A (no) |
| EP (1) | EP0223493A2 (no) |
| JP (1) | JPS62246815A (no) |
| AU (1) | AU6553786A (no) |
| NO (1) | NO864645L (no) |
| ZA (1) | ZA868007B (no) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5434000A (en) * | 1992-07-30 | 1995-07-18 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Biaxially oriented polyester film |
| DE69510989T2 (de) * | 1994-04-28 | 2000-01-20 | Sumitomo Chemical Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung von Alpha-Aluminiumoxidpulver |
| AU699077B2 (en) * | 1995-02-21 | 1998-11-19 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Alpha-alumina and method for producing the same |
| KR100411601B1 (ko) * | 2000-03-22 | 2003-12-18 | 대한민국(여수대학교 총장) | 카올린나이트를 사용한 중기공성 활성알루미나 및 그제조방법 |
| US9315382B2 (en) | 2006-03-23 | 2016-04-19 | Keystone Metals Recovery Inc. | Metal chlorides and metals obtained from metal oxide containing materials |
| CN113936747B (zh) * | 2021-10-19 | 2024-08-06 | 西安热工研究院有限公司 | 一种煤中游离SiO2的计算方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3489514A (en) * | 1967-09-18 | 1970-01-13 | Timax Associates | Alumina from low grade aluminiferous ores and minerals |
| GB1564027A (en) * | 1975-11-12 | 1980-04-02 | Toth Aluminum Corp | Preferntial chlorination of alumina in kaolinitc ores |
| US4096234A (en) * | 1977-03-23 | 1978-06-20 | Aluminum Company Of America | Production of anhydrous aluminum chloride from clay using catalyst and recycling of silicon chloride |
| US4288414A (en) * | 1978-01-30 | 1981-09-08 | Public Service Company Of New Mexico | Process for chlorinating clays and bauxite |
| DE2834165C3 (de) * | 1978-08-04 | 1982-04-22 | Holland, Gerhard, Dr.rer.pol., 6000 Frankfurt | Verfahren zur selektiven Gewinnung mehrerer voneinander getrennter reiner Halogenide und/oder Halogenidgemische aus einem Gemisch fester Oxide |
| US4213943A (en) * | 1978-12-22 | 1980-07-22 | Aluminum Company Of America | Production of aluminum chloride from clay using staged reactors |
| US4277446A (en) * | 1979-01-24 | 1981-07-07 | Reynolds Metals Company | Removal of iron and titanium minerals from aluminum bearing materials by chlorination and beneficiation |
| US4428912A (en) * | 1979-06-20 | 1984-01-31 | Public Service Company Of New Mexico | Regeneration of chloridizing agent from chlorination residue |
| US4284607A (en) * | 1979-09-10 | 1981-08-18 | Aluminum Company Of America | Chlorination of aluminous materials using preselected solid reducing agents |
| US4425310A (en) * | 1981-04-13 | 1984-01-10 | David Weston | Production of aluminum chlorides from bauxites and clays |
| US4425311A (en) * | 1982-05-13 | 1984-01-10 | David Weston | Production of a purified alumina-silica product and substantially pure aluminum trichloride from bauxites and clays |
| US4363789A (en) * | 1981-04-20 | 1982-12-14 | Reynolds Metals Company | Alumina production via aluminum chloride oxidation |
| US4355007A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-19 | Dunn Jr Wendell E | Two stage chlorination process for aluminum value containing source |
-
1985
- 1985-11-21 US US06/800,341 patent/US4699770A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-10-22 ZA ZA868007A patent/ZA868007B/xx unknown
- 1986-11-04 EP EP86308594A patent/EP0223493A2/en not_active Withdrawn
- 1986-11-20 AU AU65537/86A patent/AU6553786A/en not_active Abandoned
- 1986-11-20 JP JP61278523A patent/JPS62246815A/ja active Pending
- 1986-11-20 NO NO864645A patent/NO864645L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4699770A (en) | 1987-10-13 |
| AU6553786A (en) | 1987-05-28 |
| ZA868007B (en) | 1987-09-30 |
| EP0223493A2 (en) | 1987-05-27 |
| NO864645D0 (no) | 1986-11-20 |
| JPS62246815A (ja) | 1987-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2102510C1 (ru) | Способ повышения содержания двуокиси титана в титансодержащей руде или концентрате | |
| AU667606B2 (en) | Recycling of spent pot linings | |
| KR101502592B1 (ko) | 실리카 및 마그네시아 추출을 위한 슬래그의 처리방법 | |
| US5830420A (en) | Method to upgrade titania slag and resulting product | |
| US4474736A (en) | Treatment of aluminous materials | |
| US5224986A (en) | Procss for the recovery of titanium values | |
| JPH09512056A (ja) | チタン含有材料を品質向上させるための侵出液の処理 | |
| JP4819157B2 (ja) | チタン鉱の塩素処理からの廃物又はサイクロン固体の処理 | |
| NO317932B1 (no) | Kvalitetsforbedring av titanholdige materialer | |
| CA3185584A1 (en) | Processing of titaniferous ores and minerals | |
| US3897537A (en) | Beneficiation of ilmenite ores | |
| US4699770A (en) | Production of a purified alumina-silica product and substantially pure aluminum chloride from bauxites, bauxitic clays, kaolinitic clays and mixtures thereof | |
| US3690828A (en) | Ore extraction | |
| US6808695B1 (en) | Process for continuously producing aluminum from clays | |
| US4425311A (en) | Production of a purified alumina-silica product and substantially pure aluminum trichloride from bauxites and clays | |
| US4536212A (en) | Production of a purified aluminum monochloride from alumina, bauxites and clays and the subsequent production of aluminum metal | |
| CA1158417A (en) | Removal of iron and titanium minerals from aluminum bearing materials by chlorination and beneficiation | |
| US3860416A (en) | Modified aluminum process | |
| WO1994012434A1 (en) | Process for converting waste aluminum dross residue into useful products | |
| US4425310A (en) | Production of aluminum chlorides from bauxites and clays | |
| US4437887A (en) | Production of aluminum metal from alumina bauxites and clays by firstly producing a purified aluminum monochloride | |
| CA1234478A (en) | Production of a purified alumina-silica product and substantially pure aluminum chloride from bauxites, bauxitic clays, kaolinitic clays and mixtures thereof | |
| KR102752528B1 (ko) | 레드머드로부터 유가금속을 회수하는 공정 | |
| NZ239070A (en) | Recovery of titanium values from a complex matrix by chlorinating titanium nitride in the matrix | |
| CA1202470A (en) | Production of a purified alumina-silica product and substantially pure aluminum trichloride from bauxites and clays |