Способ получения полиоксихлорида алюминия из боксита

Изобретение относится к химической промышленности и цветной металлургии, а именно к получению коагулянта на основе полиоксихлорида алюминия, применяемого при очистке питьевых и сточных вод. Полиоксихлорид алюминия получают из боксита в 2 стадии. На первой происходит обезжелезивание боксита соляной кислотой с концентрацией 105 г/л при соотношении Т:Ж=1:10 в течение 15-60 минут в интервале температур 80-103°С. Далее раствор фильтруют и боксит направляется на автоклавное выщелачивание соляной кислотой с концентрацией 350 г/л при соотношении Т:Ж=1:5 в течение 4 часов и температуре 185°С. Изобретение позволяет снизить содержание примеси железа в коагулянте и улучшить потребительские качества продукта. 3 табл.

 

Изобретение относится к химической промышленности и цветной металлургии, может быть применено при получении коагулянта на основе полиоксихлорида алюминия, который находит широкое применение при очистке питьевых и сточных вод.

Существуют способы получения коагулянта на основе солей алюминия из различных видов алюмосодержащего сырья: гидроксида алюминия (RU 2300499), каолиновых глин (RU 2402487) и техногенного отхода «красного шлама» (RU 2571116) путем взаимодействия их с соляной или серной кислотой.

При выщелачивании минерального сырья в автоклавах в раствор полиоксихлорида алюминия переходит примесь железа (RU 2558122, RU 2574614). Это может привести к повышенному содержанию железа в очищенной воде и несоответствию ПДК = 0,3 мг/л по СанПиН 2.1.4.1074-01.

Существуют различные способы удаления железа из кислых растворов: сорбционное извлечение (RU 2453368, RU 2352654, SU 513006, US 3586477) и электрохимическая очистка (RU 2625470, SU 40967). Недостатками данных способов являются сложность аппаратурного оформления и многостадийность процесса, а также низкий выход по току и высокий расход электроэнергии за счет частичной пассивации электродов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обезжелезивания бокситов (SU 2300499, заявлено 12.03.1981 г.) путем предварительной обработки боксита железобактериями Leptothrix Kutzing, Crenothrix Cohn при Т:Ж=1:5, Т=28-30°С и продолжительности выщелачивания от 5 до 36 суток. По завершении выщелачивания руду обрабатывали соляной кислотой при Т=20-80°С, Т:Ж=1:5 и продолжительности 1 час.

Недостатками этого способа является применение бактерий только для минералов, содержащих двухвалентное железо, сложность в техническом обслуживании бактерий, длительность процесса, а также низкая степень извлечения железа - 69,4%.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании способа получения полиоксихлорида алюминия из боксита.

Техническим результатом изобретения является использование предварительной стадии обезжелезивания боксита раствором соляной кислоты низкой концентрации и снижение содержания примеси железа в полученном коагулянте - полиоксихлориде алюминия.

Технический результат достигается тем, что в способе получения полиоксихлорида алюминия из боксита, согласно изобретению, получение полиоксихлорида алюминия происходит в две стадии: на первой стадии происходит обезжелезивание боксита путем его обработки соляной кислотой при атмосферном давлении с получением раствора хлорида железа. На второй стадии, боксит после обезжелезивания подвергается автоклавному выщелачиванию соляной кислотой с получением раствора полиоксихлорида алюминия.

Снижение содержания железа в растворе полиоксихлорида алюминия происходит за счет того, что минералы железа в боксите представлены легкорастворимыми в соляной кислоте гетитом FeOOH и гематитом Fe2O3, тогда как соединения алюминия состоят из упорных минералов: бемита АlOOН и каолинита Al2(Si2O5)(OH)4, которые растворяются в НСl только при автоклавном выщелачивании.

В качестве сырья был выбран боксит Североонежского месторождения (Архангельская область). Состав боксита представлен в таблице 1.

Боксит, измельченный до крупности 0,1 мм, растворяли в соляной кислоте концентрацией 105 г/л в интервале температур 80-103°С. Соотношение Т:Ж было принято 1:10 для всех опытов. Время процесса составляло 15, 30, 45, 60 минут. По завершении опыта жидкую фазу отделяли от нерастворившегося остатка фильтрацией. Полученные растворы анализировали на содержание оксида алюминия и железа. Данные опытов представлены в таблице 2. При повышении температуры с 80 до 103°С концентрация железа увеличивается с 3,5 до 7,2 г/л, а с увеличение продолжительности растворения с 15 до 60 минут, повышает содержание Fe с 7,2 до 11,7 г/л, содержание алюминия во всех опытах находится в диапазоне 1,3-2,9 г/л. Из приведенных данных следует, что предварительное обезжелезивание боксита позволяет удалить более 95% железа от исходного содержания.

Далее проводили автоклавное выщелачивание очищенного боксита соляной кислотой с концентрацией 350 г/л при соотношении Т:Ж=1:5 в течение 4 часов и температуре 185°С. Полученные растворы содержали, г/л: Аl - 54,1; Fe - 1,2.

Эффективность полученного полиоксихлорида алюминия проверяли на примере воды Москва реки по известной методике [Гетманцев С.В. и др. Очистка промышленных сточных вод коагулянтами и флокулянтами - М.: АСВ. 2008. 272 с.]. Результаты представлены в таблице 3.

Таким образом, предложенный способ существенно снижает содержание железа в полиоксихлориде алюминия и позволяет использовать его для очистки питьевых вод с большой эффективностью.

Способ получения полиоксихлорида алюминия из боксита, отличающийся тем, что полиоксихлорид алюминия получают в 2 стадии: на первой происходит обезжелезивание боксита соляной кислотой с концентрацией 105 г/л при соотношении Т:Ж=1:10 в течение 15-60 минут в интервале температур 80-103°С, далее раствор фильтруют и боксит направляется на автоклавное выщелачивание соляной кислотой с концентрацией 350 г/л при соотношении Т:Ж=1:5 в течение 4 часов и температуре 185°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при получении коагулянта для очистки воды, в медицинской и парфюмерной промышленности. Основный хлорид алюминия получают путем взаимодействия водного раствора соляной кислоты со слитками металлического алюминия при повышенной температуре с периодическим охлаждением водой.

Группа изобретений относится к разработке антиперспирантных солей. Описан способ получения композиции соли алюминия с использованием сочетания основного органического буфера с источником ионов щелочноземельного металла, в молярном соотношении от 1:1 до 18:1.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способу получения оксихлорида (основного хлорида) алюминия. Способ получения оксихлорида алюминия путем обработки гидроксида алюминия соляной кислотой при нагревании, отличающийся тем, что перед нагреванием добавляют неорганическое соединение - силикат щелочного металла или кремниевую кислоту в количестве от 0,005 до 0,8 моль SiO2 на 1 кг Al(ОН)3.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, цветной металлургии и в области очистки сточных вод. Способ получения гидроксохлорида алюминия из бемит-каолинитовых бокситов и соляной кислоты включает растворение боксита в автоклавах соляной кислотой с концентрацией 200-300 г/л при соотношении Т:Ж=1:3-5 при температуре 150-225°C в течение 1-2 часов.

Изобретения могут быть использованы в косметической области. Антиперспирантная композиция соли алюминия включает соль алюминия, причем соль алюминия (i) имеет молярное соотношение алюминия и хлорида, составляющее от 0,3:1 до 3:1; и (ii) содержит частицы катионов полигидроксиоксоалюминия, обнаруживаемых при 76 м.д.

Изобретение относится к химической промышленности. Смешанный коагулянт из минерального сырья получают путем растворения бемит-каолинитового боксита в автоклаве соляной кислотой концентрацией 220 г/л при соотношении Т:Ж=1:6 в течение 1-3 часов в интервале температур 150-180°C.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения оксихлоридов алюминия включает обработку термохимически активированного гидроксида алюминия водным раствором соляной кислоты при нагреве.

Изобретение относится к технологии получения коагулянтов для очистки вод, в частности для очистки промышленных сточных вод с использованием коагулянтов на основе гидрооксихлорида алюминия [Аl2(ОН)nСl6-n].

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при получении высокоосновного полигидроксохлорида алюминия, используемого в качестве коагулянта при подготовке воды хозяйственно-питьевого назначения, в производстве бумаги и картона, а также в составах при получении керамических изделий спецназначения, медицинских препаратов и парфюмерно-косметических композиций.
Изобретение относится к способам получения оксихлорида алюминия, используемого в качестве коагулянта при очистке воды и компонента парфюмерно-косметических изделий.

Изобретение относится к химической промышленности и цветной металлургии, а именно к получению коагулянта на основе полиоксихлорида алюминия, применяемого при очистке питьевых и сточных вод. Полиоксихлорид алюминия получают из боксита в 2 стадии. На первой происходит обезжелезивание боксита соляной кислотой с концентрацией 105 гл при соотношении Т:Ж1:10 в течение 15-60 минут в интервале температур 80-103°С. Далее раствор фильтруют и боксит направляется на автоклавное выщелачивание соляной кислотой с концентрацией 350 гл при соотношении Т:Ж1:5 в течение 4 часов и температуре 185°С. Изобретение позволяет снизить содержание примеси железа в коагулянте и улучшить потребительские качества продукта. 3 табл.

Наверх