DE1592059A1

DE1592059A1 - Verfahren zur Reinigung von Aluminiumsulfat

Info

Publication number: DE1592059A1
Application number: DE19651592059
Authority: DE
Inventors: Koo Raymond H; Carlson Emery J; Michener Jun Aubrey W
Original assignee: Allied Chemical Corp
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 1962-10-31
Filing date: 1965-06-04
Publication date: 1970-09-10
Also published as: FR88071E; CH502270A

Description

PR. ILSE RUCH

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Allied Chemical Corporation, New York, H. Y., USA

Verfahren zur Relnlj^ung von Aluminiumsulfat Zusatz zu Patent . ....... (Fat.anm. A 44 425 IVa/-12m)

Die Erfindung ist eine Verbesserung oder Modifikation des Verfahrens des Hauptpatents zur Reinigung von Aluminiumsulfat.

Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren» bei dem aus wäßrigem Aluminiumsulfat > das als Verunreinigungen Elsen und entweder Zirkonium oder Titan oder beides enthält, praktisch eisenfreies Aluminiumsulfat gewonnen wird» indem dem verunreinigten wäßrigen Aluminiumsulfat ein Oxydationsmittel,vorzugsweise Wasserstoffperoxid, zugesetzt wird, um das Ferroeisen in dem wäßrigen Aluminiumsulfat l Ferrieisen zu überführen, das wäßrige Aluminiumsulfat mit einem wasserunlöslichen Amlnanlonenaustauaoher, vorzugsweise In der

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Form einer Lösung dieses Austausohers in einem organischen Lösungsmittel, vermischt wird, um die Verunreinigungen aus dem wäßrigen Aluminiumsulfat zu extrahieren, das gereinigte wäßrige Aluminiumsulfat abgetrennt und gewonnen vrird, der Amlnanionenaustauscher, der die von dem wäßrigen Aluminiumsulfat extrahierten Verunreinigungen enthält, durch innigen Kontakt mit einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure, die wenigstens 6$, vorzugsweise 6 bis j50# und insbesondere 10 biß

enthält, so daß die Verunreinigungen von dem Aminanionenaustauscher entfernt werden, reaktiviert wird, der reaktivierte Austauscher einer Behandlung, vorzugsweise durch Waschen mit Wasser, bis das Wasser 0,5 bis 1 Gew.-^ H₂SO^ enthält, unterworfen wird, um den Sulfatgehalt auf 25# oder darunter, bezogen auf das Gewicht des Aminanlonenaustauschers, zu senken, und der so behandelte reaktivierte Aminanionenaustauscher zu der Extraktionsstufe zurückgeführt wird. Der Aminanlonenaustauscher hat vorzugsweise ein Molekulargewicht von 200 bis 600 und, wenn er In der Form alner Lösung in einem organischen Lösungsmittel verwendet wird, enthält die Lösung vorzugsweise 5 bis 15 Qew.-# an dem AmInanlonenenaustauscher. In der Extraktiunsstufe des Verfahrons ist das Volumverhältnis von wäßrigem Aluminiumsulfat zu der Lösung des Aminanionenauetausohers vorzugsweise 1:1,5 bla 1:2,5, und bei der Inaktivierung des Aminanlgenaustauschere ist daa Volumverhältnis von wäßriger Schwefelsäure zu der Lösung des Aminanlonenau&tauschers vorzugsweise bis 1:12. Gemäß einer bevorzugten Durohführungsfonn

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des Verfahrens des Hauptpatents erfolgt die Oxydation des verunreinigten wäßrigen Aluminiumsulfats bsi einer Temperatur von 45-6Q⁵C und das Vermischen der oxydierten Lösung mit dem Aminanionenaustauscher erfolgt entweder unmittelbar anschließend oder die oxydierte Lösung wird bei einer Temperatur unter 45*C aufbewahrt, bis sie mit dem Aminanionenaustauscher vermischt wird.

Es wurde nun gefunden» daß es, wenn die verunreinigte wäßrige Aluminiumsulfat lösung noch Chrom enthält, besonders zweckmäßig ist, als Oxydationsmittel Chlor zu verwenden. Chrom (Cr^") ist schvrieriger zu oxydieren als Eisen (Pe-.*), und Wasserstoffperoxyd vermag zwar leicht das Eisen zu oxydieren, oxydiert das Chrom jedoch nur teilweise. Wenn das verunreinigte wäßrige Aluminiumsulfat beispielsweise etwa *K)-50 Gew.-Teile je Million an Chrom enthält - was oft der Fall ist - , so wird der Chromgahalt durch das Wasserstoffperoxid nur auf etwa 20-25 Teile je Million gesenkt. Wenn das Endprodukt einen niedrigen Chromgehalt besitzen soll, beispielsweise

etwa
weniger als ^ Teile je Million an Chrom enthalten soll, werden bei Verwendung von Chlor als Oxydationsmittel sehr viel bessere Ergebnisse erzielt. D.h. gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Chromgehalt des Produktes auf weniger als 2 Teile je Million und sogar weniger als 1 Teil je Million gesenkt werden, und auch die außerdem als Verunreinigungen anwesenden Metalle Eisen, Titan und Zirkon werden entfernt.

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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Reinigung von wäßrigem Aluminiumsulfat, das als Verunreinigungen Eisen, Chrom und entweder Zirkonium oder Titan oder beides enthält« besteht also darin, daß man dem unreinen wäßrigen Aluminiumsulfat Chlor zusetzt, um Fe ^ψ und CiT* in dem wäßrigen Aluminiumsulfat in Fe^⁺ bzw. Cr zu überführen, das wäßrige Aluminiumsulfat mit einem wasserunlöslichen Aminanionenaustauscher vermischt, um die Verunreinigungen aus dem wäßrigen Aluminiumsulfat zu extrahieren, das gereinigte wäßrige Aluminiumsulfat abtrennt und gewinnt, den Amlnanionenaustausoher, der die aus dem wäßrigen Aluminiumsulfat extrahierten Verunreinigungen enthält, durch innigen Kontakt mit einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure mit einer Konzentration von wenigstens 6$ zwecks Entfernung der Verunreinigungen von dem Aminanlonenaustauscher reaktiviert, den reaktivierten Aminanionenaustauscher einer Behandlung zur Senkung des Sulfat gehalt es auf 25# oder darunter, bezogen auf das Gewicht des Aminanionenaustausehers. unterwirft und den so reaktivierten Aminanlonenaustauscher wieder mit oxydierter Lösung von verunreinigtem wäßrigem Aluminiumsulfat vermischt.

Die Oxydation mit Chlor erfolgt vorzugsweise bei tiberatmosphärischem Druck, beispielsweise bei einem Druck von ?,5 - 14 atU, und bei einer Temperatur von etwa . Unter diesen Bedingungen ist die Oxydation

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- 5 normalerweise in etwa 4-6.Minuten beendet.

Wenn erfindungsgemlß als Oxydationsmittel Chlor verwendet wird« ist der bevorzugte Anlonenaustauscher "Amberlite LA-2", ein sekundäres Arain, nämlich Lauryl-tri alkyl methyl -amin, das vorzugsweise in einem Erdöldestillat^ wie ⁿSolvesso^B-150, gelöst wird. Die Aktivität des Anionenaustauschers kann nach einiger Zeit absinken* da er,

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wenn er in Anwesenheit von Cr mit Schwefelsäure regeneriert wird, durch den Kontakt mit einem starken Oxydationsmittel,, nämlich einer schwefelsauren Chromatlösung., an Aktivität einbüßt. Dies kann erforderlichenfalls dadurch behoben werden« daß man in der Schwefelsäure geringe Sensen an Perrosulfat auflöst« so daß das sechswsrtlge Chrom unmittelbar nach Infreiheitsetzen quantitativ zu uneohädllohem dreiwertigem Chrom reduziert wird.

Durch die Behandlung mit Schwefelsäure werden zwar die Metallionen von dem Anlonenaustausoher abgetrennt; Jedoch können Chloridionen zurückbleiben« die eloh dann ansammeln und die Lebensdauer des Anionenaustauschers verringern. Daher wird die Behandlung mit Schwefelsäure vorzugsweise durch eine Regenerlerungsbe-

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handlung rait einer lQ-20#-igen lösung von Natriumcarbonat ergänzt. Durch dies© zusätzliche Behandlung werden auch die Chlorionen von dem Anionenaustausch©r abgetrennt.

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Claims

P at ent ansp rüohe

I. Verfahren zur Reinigung von wäßrigem Aluminiumsulfat, das als Verunreinigungen Eisen, Chrom und entweder Zirkonium oder Titan oder beides enthält, wobei dem unreinen wäßrigjsn Aluminiumsulfat ein Oxydationsmittel zugesetzt wird, das wäßrige Aluminiumsulfat mit einem wasserunlöslichen Amlnanicnenaußtauscher vermischt wird, um die Verunreinigungen aus dem x^äßrigen Aluminiumsulfat zu extrahieren, das gereinigte wäßrige Aluminiumsulfat abgetrennt und gewonnen wird, der Aminanionenaustausoher, der die aus dem wäßrigen Aluminiumsulfat extrahierten Verunreinigungen enthält, durch innigen Kontakt mit einer wäßrigen Sehwefelsäurelösung mit einer Konzentration von wenigstens 6$, so daß die Verunreinigungen von dem Amlnanionenaustauscher abgetrennt werden, reaktiviert wird, der reaktivierte Aminanionenau3tauscher einer Behandlung zur Senkung des Sulfatgehaltes auf 25# oder darunter, bezogen auf das Gewicht des Amihanlonenaustauschers, unterworfen wird und der so reaktivierte Amlnanionenaustauacher wieder mit Vf3i"unreinigtem wäßrigem Aluminiumsulfat vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydation mit Chlor erfolgt, um Pe in Fe^⁺ und CiT⁺ in Cr zu überführen.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydation bei einer Temperatur von 150-177⁶C unter über atmosphärischem Druck erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydation unter einem Druck von 2,5 - I^ atü erfolgt,
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Aminanionenaustauscher Lauryl-trialkylmethyl-amin verwendet und in einem Erdöldestillat gelöst wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet*., daß die zur Reaktivierung des Arainanionenaustauschers verwendete wäßrige Schwefelsäurolösung Ferrosulfat enthält,
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der reaktivierte Aminanionenaustauscher mit einer 10-20 Gew.-#-igen Lösung von Natriumcarbonat behandelt wird.

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