Спосіб вилучення нерозчинних у воді речовин з розчинів, які містять переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали

Номер патенту: 77179

Опубліковано: 15.11.2006

Автор: Кубот Детлеф

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб вилучення нерозчинних у воді речовин з розчинів, які містять переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, додаванням принаймні одного водорозчинного катіонного поліелектроліту, причому використовують поліелектроліт, який містить у перерахунку на всю його кількість принаймні 50 мол. % нейтралізованого або кватернізованого принаймні однією мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, який відрізняється тим, що ступінь полімеризації поліелектроліту становить принаймні 90 %.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що діалкіламіноалкіл(мет)акриламідом є диметиламінопропілакриламід.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що використовують катіонний поліелектроліт, який містить у перерахунку на всю його кількість принаймні 70 мол. %, переважно принаймні 90 мол. % нейтралізованого або кватернізованого мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду.

4. Спосіб за п. 1 або 3, який відрізняється тим, що використовують катіонний поліелектроліт у вигляді принаймні одного гомополімеру, одержаного з нейтралізованого або кватернізованого принаймні однією мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду.

5. Спосіб за п. 1 або 3, який відрізняється тим, що використовують поліелектроліт у вигляді принаймні одного співполімеру акриламіду і нейтралізованого або кватернізованого принаймні однією мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду.

6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що використовують співполімери, у яких частка від ділення характеристичної в'язкості співполімеру на молярне співвідношення між акриламідом і диметиламінопропілакриламідом становить принаймні 200 мл/г.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що використовують поліелектроліт, ступінь полімеризації якого становить принаймні 95 %, найбільш переважно принаймні 98 %.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що використовують поліелектроліт, у якому в перерахунку на всю його масу на долю власне поліелектроліту припадає 40 мас. %, а на долю води припадає 60 мас. % і в'язкість якого, яка визначається за методом Брукфілда при температурі 20 °С з використанням шпинделя IV, становить від 1000 до 14000 мПа·с, переважно від 4000 до 8000 мПа·с.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що розчином, який містить переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, є розчин, який одержують при розкритті сировини в процесі одержання діоксиду титану, що проводять переважно сульфатним методом.

10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що розчином, який містить переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, є розчин, який одержують при розкритті сировини в процесі одержання оксиду алюмінію, що проводять переважно за способом Байєра.

11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що поліелектроліт використовують або у вигляді рідини, або у вигляді дисперсії типу "вода у воді", або у вигляді гранулята.

12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що кінцева концентрація поліелектроліту в перерахунку на масу одержаного в процесі розкриття розчину становить від 1 до 500 част./млн., переважно від 2 до 250 част./млн., найбільш переважно від 5 до 50 част./млн.

13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що одержаний у процесі розкриття розчин має підвищену температуру, переважно температуру в межах від 80 до 110 °С.

14. Спосіб за будь-яким з пп. 10-13, який відрізняється тим, що процес розкриття за способом Байєра включає виконання принаймні наступних стадій:

а) розкриття подрібненого бокситу за допомогою гарячого водного розчину їдкого натрію,

б) відділення грубозернистої твердої фракції шляхом фільтрації, переважно через піщаний фільтр,

в) відділення дрібнозернистої твердої фракції і

г) виділення гідроксіалюмінату осадженням з одержаного в процесі розкриття розчину шляхом його охолодження,

при цьому до і/або після проведеного на стадії б) відділення грубозернистої твердої фракції додають принаймні один катіонний поліелектроліт.

15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що прояснений розчин, одержаний в результаті виділення з нього гідроксіалюмінату на стадії г), принаймні частково піддають переробці шляхом його очищення і/або шляхом додавання до нього гідрокарбонату натрію, і/або шляхом його концентрування упарюванням, і/або шляхом його нагрівання і принаймні частково використовують повторно для розкриття бокситу на стадії а).

16. Спосіб за п. 14 або 15, який відрізняється тим, що після додавання катіонного поліелектроліту послідовно в часі на тій же стадії способу або на одній з наступних стадій способу, але до проведеного на стадії в) відділення дрібнозернистої твердої фракції додають принаймні один водорозчинний аніонний поліелектроліт.

17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що використовують аніонний поліелектроліт, який містить наступні компоненти в полімеризованому вигляді:

а) акрилову кислоту і/або метакрилову кислоту в кількості від 90 до 30 мас. %,

б) сполуку формули

CH2=CR1CONH-X-NR2R3,

у якій R1 означає водень або метильний залишок, R2 і R3 можуть мати ідентичні або різні значення і являють собою метильний або етильний залишок, а Х означає необов'язково розгалужений алкіленовий залишок з 1-5 атомами вуглецю, у кількості від 10 до 60 мас. %,

в) при необхідності акриламідометилпропансульфонову кислоту в кількості від 0 до 50 мас. %,

г) іншу етиленоненасичену сполуку в кількості від 0 до 10 мас. % і молекулярна маса якої, виміряна при рН 8,0, становить менше 100000.

18. Спосіб за п. 16 або 17, який відрізняється тим, що використовують аніонний поліелектроліт, ступінь полімеризації якого становить принаймні 90 %, переважно принаймні 95 %, найбільш переважно принаймні 98 %.

19. Спосіб за будь-яким з пп. 10-18, який відрізняється тим, що катіонний поліелектроліт додають до одержаного в процесі розкриття розчину в дозованих кількостях залежно від вмісту гумінової кислоти в отриманому в процесі розкриття розчині.

20. Спосіб за будь-яким з пп. 10-15, який відрізняється тим, що катіонний поліелектроліт додають багаторазово на різних стадіях технологічного процесу, що проводять за способом Байєра.

21. Спосіб за будь-яким з пп. 16-18, який відрізняється тим, що аніонний поліелектроліт додають багаторазово на різних стадіях технологічного процесу, що проводять за способом Байєра.

Текст

1. Спосіб вилучення нерозчинних у воді речовин з розчинів, які містять переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, додаванням принаймні одного водорозчинного катіонного поліелектроліту, причому використовують поліелектроліт, який містить у перерахунку на всю його кількість принаймні 50 мол. % нейтралізованого або кватернізованого принаймні однією мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, який відрізняється тим, що ступінь полімеризації поліелектроліту становить принаймні 90 %. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що діалкіламіноалкіл(мет)акриламідом є диметиламінопропілакриламід. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що використовують катіонний поліелектроліт, який містить у перерахунку на всю його кількість принаймні 70 мол. %, переважно принаймні 90 мол. % нейтралізованого або кватернізованого мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопропілакриламіду. 4. Спосіб за п. 1 або 3, який відрізняється тим, що використовують катіонний поліелектроліт у вигляді принаймні одного гомополімеру, одержаного з нейтралізованого або кватернізованого принаймні однією мінеральною кислотою і потім полімеризованого діалкіламіноал 2 (19) 1 3 77179 4 12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, який відрізнятвердої фракції додають принаймні один водорозється тим, що кінцева концентрація поліелектрочинний аніонний поліелектроліт. 17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що літу в перерахунку на масу одержаного в процесі розкриття розчину становить від 1 до 500 використовують аніонний поліелектроліт, який част./млн., переважно від 2 до 250 част./млн., наймістить наступні компоненти в полімеризованому більш переважно від 5 до 50 част./млн. вигляді: 13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняа) акрилову кислоту і/або метакрилову кислоту в ється тим, що одержаний у процесі розкриття розкількості від 90 до 30 мас. %, чин має підвищену температуру, переважно темб) сполуку формули пературу в межах від 80 до 110 °С. CH2=CR1CONH-X-NR2R3, 14. Спосіб за будь-яким з пп. 10-13, який відрізняу якій R1 означає водень або метильний залишок, ється тим, що процес розкриття за способом R2 і R3 можуть мати ідентичні або різні значення і Байєра включає виконання принаймні наступних являють собою метильний або етильний залишок, стадій: а Х означає необов'язково розгалужений алкілеа) розкриття подрібненого бокситу за допомогою новий залишок з 1-5 атомами вуглецю, у кількості гарячого водного розчину їдкого натрію, від 10 до 60 мас. %, б) відділення грубозернистої твердої фракції шляв) при необхідності акриламідометилпропансульхом фільтрації, переважно через піщаний фільтр, фонову кислоту в кількості від 0 до 50 мас. %, в) відділення дрібнозернистої твердої фракції і г) іншу етиленоненасичену сполуку в кількості від 0 г) виділення гідроксіалюмінату осадженням з одедо 10 мас. % і молекулярна маса якої, виміряна ржаного в процесі розкриття розчину шляхом його при рН 8,0, становить менше 100000. 18. Спосіб за п. 16 або 17, який відрізняється охолодження, при цьому до і/або після проведеного на стадії б) тим, що використовують аніонний поліелектроліт, відділення грубозернистої твердої фракції додаступінь полімеризації якого становить принаймні ють принаймні один катіонний поліелектроліт. 90 %, переважно принаймні 95 %, найбільш пере15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що важно принаймні 98 %. 19. Спосіб за будь-яким з пп. 10-18, який відрізняпрояснений розчин, одержаний в результаті видіється тим, що катіонний поліелектроліт додають лення з нього гідроксіалюмінату на стадії г), принаймні частково піддають переробці шляхом його до одержаного в процесі розкриття розчину в доочищення і/або шляхом додавання до нього гідрозованих кількостях залежно від вмісту гумінової карбонату натрію, і/або шляхом його концентрукислоти в отриманому в процесі розкриття розчині. 20. Спосіб за будь-яким з пп. 10-15, який відрізнявання упарюванням, і/або шляхом його нагрівання ється тим, що катіонний поліелектроліт додають і принаймні частково використовують повторно для розкриття бокситу на стадії а). багаторазово на різних стадіях технологічного 16. Спосіб за п. 14 або 15, який відрізняється процесу, що проводять за способом Байєра. 21. Спосіб за будь-яким з пп. 16-18, який відрізнятим, що після додавання катіонного поліелектроліється тим, що аніонний поліелектроліт додають ту послідовно в часі на тій же стадії способу або на одній з наступних стадій способу, але до пробагаторазово на різних стадіях технологічного веденого на стадії в) відділення дрібнозернистої процесу, що проводять за способом Байєра. Даний винахід стосується способу видалення не розчинних у воді речовин з розчинів, які містять переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали, додаванням водорозчинних катіонних поліелектролітів, які містять нейтралізовані або кватернізовані мінеральними кислотами і потім полімеризовані диметиламінопропілакриламіди, і відповідного пристрою для здійснення цього способу. Деякі метали і їх сполуки добувають із природної сировини шляхом їх переведення у водорозчинну форму. Так, наприклад, алюміній одержують з оксиду алюмінію, який добувається з бокситу широко розповсюдженим способом Карла-Йозефа Байєра. Відповідно до цього способу подрібнений боксит розкривають за допомогою гарячого водного розчину їдкого натрію й боксит розкривають за допомогою гарячого водного розчину їдкого натрію й алюміній переводять в алюмінат натрію, який при високих температурах залишається розчиненим у розчині, отриманому в процесі розкриття, а при зниженні температури випадає в осад. При розкритті природної сировини для переведення у водорозчинну форму цінних компонентів (металів), які містяться в ньому, у водну фазу переходять не тільки розчинні, але і дисперговані і колоїдні не розчинні у воді домішки, які містяться в сировині. Подібні не розчинні у воді домішки і насамперед не розчинні у воді органічні домішки, такі, наприклад, як гумінові речовини, червоний шлам і оксалати, які присутні в отриманому в процесі розкриття розчині в колоїдному або диспергованому вигляді, створюють проблеми здебільшого при осадженні сполук металів. Такі не розчинні у воді домішки перешкоджають осадженню сполук металів з отриманих у процесі розкриття розчинів і забруднюють осаджений продукт. Крім того, вміст цих не розчинних у воді сполук поступово збільшується в отриманих у процесі розкриття розчинах, які використовуються в подібних процесах повторно. У патенті US 4578255 описаний спосіб зниження концентрації не розчинних у воді домішок типу гумінових кислот у розчинах, які одержуються 5 77179 6 у процесі розкриття за способом Байєра, шляхом даний опис як посилання і є його частиною. часткового осадження цих домішок за допомогою Розглянуті в даному описі гомополімери, а таводорозчинних полімерних солей четвертинної кож співполімери можна одержувати відомими амонієвої основи, насамперед за допомогою гомометодами полімеризації. полімерів, отриманих з мономерів діалілдиметиНижче як приклад описане одержання співполамонійхлориду. При цьому знизити концентрацію лімерів з АКА і нейтралізованого або кватернізогумінових кислот до технічно прийнятного рівня ваного мінеральними кислотами ДМАПАА. Для дозволяють тільки гомополімери полідіалілдимезабезпечення потрібної величини частки від дітиламонійхлориду, тоді як ефект від використання лення характеристичної в'язкості на молярне співінших полімерних солей четвертинної амонієвої відношення між АКА і ДМАПАА, що дорівнює приоснови і гетерогенних співполімерів отриманих, наймні 200мл/г, важливе значення має чистота наприклад, з діалілдиметиламонійхлориду й акриДМАПАА. ДМАПАА для можливості одержання на ламіду, значно нижче. Крім цього процес одержанйого основі гомополімерів, так само як і співполіня таких сполук є порівняно складним. Крім того, мерів практично не повинен містити біфункціонаподібні полімери не доступні у вигляді твердої рельних сполук, тобто їх присутність у ДМАПАА причовини. Ще один недолік цих полімерних продуктів пустима лише у винятково малих кількостях. Такі полягає в тому, що їх ефективність усе ще залибіфункціональні сполуки ініціюють утворення сітшається на досить низькому рівні. частої структури в полімері й у результаті привоВ основу даного винаходу була покладена задять до утворення не розчинних у воді компонендача розробити спосіб, який не мав би недоліків, тів, які знижують ефективність продукту при його властивих відомим з рівня техніки рішенням. наступному застосуванні. З цієї причини ступінь Вказана задача вирішується за допомогою зшивання полімеру необхідно підтримувати на способу видалення не розчинних у воді речовин з настільки низькому рівні, щоб він ніяк істотно негарозчинів, які містять переведені шляхом хімічного тивно не впливав на водорозчинність полімерного розкриття у водорозчинну форму метали, додапродукту. Так, наприклад, слід забезпечити можванням принаймні одного водорозчинного катіонливість одержання N-алілакриламіду з ДМАПАА в ного поліелектроліту, який містить у перерахунку результаті відщеплення від нього диметиламіну. на всю його кількість принаймні 50мол.% нейтраліДля одержання співполімерів із вказаними вище зованого або кватернізованого принаймні однією значеннями частки від ділення характеристичної мінеральною кислотою і потім полімеризованого в'язкості на молярне співвідношення між АКА і діаліламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диДМАПАА кількість N-алілакриламіду не повинна метиламінопропілакриламіду. перевищувати 30част./млн. Для співполімеризації Переважно, щоб на частку вказаного нейтраліДМАПАА з АКА спочатку утворюють сіль основних зованих або кватернізованого мінеральною кисломономерів з кислотами, відповідно одержують тою і потім полімеризованого діаліламіноалпродукт взаємодії з кватернізуючими агентами, кіл(мет)акриламіду, переважно такими, наприклад, як метилхлорид або диметилдиметиламінопропілакриламіду, у такому катіонсульфат. Потім одержують водний розчин катіоніному поліелектроліті припадало в перерахунку на зованого таким шляхом мономеру з відповідними всю його кількість принаймні 70мол.%, найбільш відносними кількостями акриламіду і полімеризупереважно 90мол.%. ють шляхом радикальної полімеризації. ПолімериНайбільш переважним є катіонний поліелектзацію можна ініціювати за допомогою окиснороліт у вигляді гомополімеру, отриманого з нейтвідновних систем, наприклад за допомогою систералізованого або кватернізованого мінеральною ми бісульфіт натрію/пероксодисульфат калію, за кислотою і потім полімеризованого діаліламіноалдопомогою ініціаторів, які термічно розкладаються, кіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопротаких, наприклад, як азобіізобутиронітрил, або ж пілакриламіду. за допомогою утворених фотохімічним шляхом Переважні далі співполімери акриламіду і нейрадикалів, наприклад з бензоїнізопропілового ефітралізованого або кватернізованого мінеральною ру. У результаті полімеризації залежно від вмісту кислотою і потім полімеризованого діаліламіноалвологи в кінцевому продукті одержують високов'якіл(мет)акриламіду, переважно диметиламінопрозкий розчин, гумоподібний гель або крихку тверду пілакриламіду. речовину. Зниженням вмісту вологи в такому проОсобливо переважні такі співполімери, у яких дукті до 5-15% і його подрібнюванням можна одечастка від ділення характеристичної в'язкості співржати співполімер у вигляді порошку з розміром полімеру на молярне співвідношення між акрилачастинок від 0,1 до 1мм. Диметиламінопропілакмідом і диметиламінопропілакриламідом станориламід (ДМАПАА) можна одержувати, наприклад, вить принаймні 200мл/г. відповідно до DE 2502247 А або ЕР 0070425 А Переважні для застосування в запропоновавзаємодією 1моля акрилової кислоти, відповідно ному у винаході способі співполімери, які одержуакриламіду з 2молями диметиламінопропіламіну з ють з акриламіду і диметиламінопропілакриламіду, наступним піролізом. відомі, наприклад, із заявки ЕР 0228637 В1 за опиСтупінь полімеризації придатних для застосусаним в цій заявці їх застосуванням для зневодвання в запропонованому у винаході способі полінення шламів, які утворюються при проясненні. електролітів переважно становить принаймні 90%, При цьому спосіб одержання таких співполімерів з більш переважно принаймні 95%, переважно приакриламіду (АКА) і диметиламінопропілакриламіду наймні 98%. Найбільш переважно, щоб вказаний (ДМАПАА) описаний на стор.3 і 10 вказані заявки ступінь полімеризації становив 100%. ЕР 0228637 В1, які відповідно до цього включена в В'язкість використовуваних відповідно до ви 7 77179 8 находу поліелектролітів, яка визначається за мету запропонованим у винаході способом пропонутодом Брукфілда при температурі 20°С з викорисється обробляти водні розчини, які використовутанням шпинделя IV, у яких у перерахунку на всю ються при розкритті металевих руд у процесі одеїх масу на долю власне поліелектроліту припадає ржання оксиду алюмінію, переважно за способом 40мас.%, а на долю води припадає 60мас.%, стаБайєра. При одержанні оксиду алюмінію способом новить переважно від 1000 до 14000мПа-с, більш Байєра боксит подрібнюють і алюміній переводять переважно від 4000 до 8000мПа-с. у гарячому водному розчині їдкого натрію в розЗастосовувані відповідно до винаходу поліечинну сіль у вигляді тетрагідроксіалюмінату налектроліти можна одержувати, транспортувати і трію. Більшість інших компонентів бокситу не розвикористовувати в запропонованому у винаході чинні в одержуваному в процесі розкриття способі або у вигляді рідини, або у вигляді дисперлужному розчині. Далі отриманий у процесі розксії типу "вода у воді", або у вигляді грануляту. Дисриття гарячий розчин трохи охолоджують і потім персії типу "вода у воді" забезпечують швидке ровід нього у фільтрі грубого очищення, як який звизчинення поліелектролітів у водних розчинах без чайно використовують піщаний фільтр, відокремгрудкування. Перевага поліелектролітів у вигляді люють більш велику нерозчинну фракцію. Звичайгранулятів полягає в простоті оперування з ними і но за фільтром грубого очищення додатково їх транспортування. Грануляти перед їх додаванпередбачають ще один фільтр - фільтр тонкого ням до водних розчинів, які одержують у процесі очищення, у якому від розчину відокремлюють розкриття, переважно попередньо розбавляти або найдрібнішу не розчинну в ньому фракцію. Фільтри переводити в дисперговану форму. грубого і тонкого очищення для видалення затриВідповідно до одного із переважних варіантів маного ними матеріалу періодично через рівні поліелектроліт використовують у запропонованопроміжки часу або безперервно промивають вому у винаході способі в кінцевій концентрації, яка дою. Потім алюмінатний розчин після попередньостановить в перерахунку на всю кількість отримаго відділення від нього у вказаних фільтрах не ного в процесі розкриття розчину від 1 до розчинних у ньому компонентів охолоджують доти, 500част./млн, більш переважно від 2 до поки з нього в осад не почне випадати гідроксид 250част./млн, найбільш переважно від 5 до алюмінію. Осаджений таким шляхом гідроксид 50част./млн. алюмінію після цього піддають класифікації, тобто Представлені в даному описі поліелектроліти відокремлюють грубозернисту фракцію твердої завдяки їх високій теплостійкості, яку вони здатні речовини, а більш дрібну фракцію твердої речовизберігати й у каустичних розчинах, переважно вини, звичайно з діаметром частинок менше 45мкм, користовувати для обробки одержуваних у процесі використовують повторно як затравочні кристали розкриття розчинів, які мають підвищену темперадля наступного осадження. Більш велику фракцію туру, насамперед температуру в межах від 80 до осадженого гідроксиду алюмінію промивають во110°С. дою і шляхом кальцинування переводять в оксид Згідно із ще одним переважним варіантом заалюмінію. При здійсненні розглянутого вище пропропонованим у винаході способом пропонується цесу в промисловому масштабі розчин, який заобробляти водні розчини, які утворюються при лишається, отриманий у процесі розкриття, у нарозкритті металевих руд у процесі одержання діоступному знову нагрівають і при необхідності ксиду титану, найбільш переважно водних розчиупарюють і/або до нього потім у дозованих кільконів, які утворюються в процесі одержання діоксиду стях додають розчин їдкого натрію і/або з нього титану сульфатним методом. При одержанні діоквидаляють домішки. сиду титану таким сульфатним методом шлак, Бокситна сировина залежно від її родовища який одержують з ільменіту (FeTiO3) його прямим містить вуглець у кількості від 0,01 до 0,25%. Подівідновленням вуглецем коксу, обробляють концебні вуглецевмісні сполуки в процесі розкриття бокнтрованою сірчаною кислотою при температурі від ситу здебільшого переходять у гумінові речовини, 100 до 180°С і отриманий при цьому кек з матеріаоксалати і карбонати. Деякі з цих речовин, такі, лу, який піддається розкриттю, необов'язково з наприклад, як гумінові речовини й оксалати, преддодаванням до нього залізного скрапу для відновставлені в не розчинній у воді формі у вигляді дилення тривалентного заліза, розчиняють у гарячій спергованих твердих частинок і/або колоїдів, які воді, відповідно в розчині їдкого натрію, що супронеможливо видалити з розчину традиційними меводжується випаданням в осад гідрату діоксиду тодами фільтрації. Ці та інші не розчинні у воді титану, який в обертових трубчастих печах піддаорганічні і/або неорганічні домішки негативно ють кальцинуванню при температурі від 800 до впливають на ефективність і швидкість осадження 1000°С з одержанням дрібнозернистого анатазу, гідроксиду алюмінію з розчину, який містить алювідповідно кальцинуванню при температурі більш мінат, отриманого в процесі розкриття. При цьому 1000°С з одержанням грубозернистого рутилу або електрично заряджені домішки, такі, наприклад, як кальцинуванню при температурі від 800 до 1000°С гумінові речовини, можна видалити з отриманого в у присутності зародків рутилу з одержанням дрібпроцесі розкриття розчину за допомогою катіонних нозернистого рутилу. поліелектролітів перед стадією осадження. Використовуваний у запропонованому у винаВідповідно до цього процес розкриття бокситу ході способі катіонний поліелектроліт зв'язує й за способом Байєра передбачає переважне викоорганічні, і неорганічні не розчинні у воді тверді нання принаймні наступних стадій: речовини, які знаходяться в колоїдному або диса) розкриття подрібненого бокситу за допомопергованому стані. гою гарячого водного розчину їдкого натрію, Відповідно до наступного переважного варіанб) відділення грубозернистої твердої фракції 9 77179 10 шляхом фільтрації, переважно через піщаний г) іншу етиленово ненасичену сполуку в кільфільтр, кості від 0 до 10 мас.% і молекулярна маса якої, в) відділення дрібнозернистої твердої фракції, виміряна при рН 8,0, становить менше 100000. г) виділення гідроксіалюмінату осадженням з Подібні сполуки описані в заявці ЕР 0256312 отриманого в процесі розкриття розчину шляхом В1, відповідно до якої вони використовуються як його охолодження. диспергатори. Застосовувані відповідно до винаходу катіонні Такі аніонні поліелектроліти одержують поліполіелектроліти в принципі можна додавати в домеризацією відомими методами. Полімеризацію зованих кількостях до отриманого в процесі розкмономерів переважно проводити у водному розриття розчину на будь-якому етапі між стадією а) і чині або в суміші води і розчинників, які змішуютьстадією г), однак найпізніше їх необхідно додавати ся з водою, таких як спирт, наприклад ізопропаперед останньою стадією фільтрації, яка передує нол. Ініціювати таку полімеризацію можна осадженню гідроксиду алюмінію. аналогічно до описаного вище для полімеризації Описаний вище катіонний поліелектроліт пекатіонних полімерів ініціювання. реважно додавати до і/або після проведеного на Застосовувані в запропонованому у винаході стадії б) відділення грубозернистої твердої фракспособі аніонні поліелектроліти переважно мають ції, при цьому такий катіонний поліелектроліт пемолекулярну масу, яка становить при її визначенні реважно додавати в дозованих кількостях до прогель-проникаючою хроматографією від 500 до мивальної води, яка використовується на стадії 50000, і/або переважно мають ступінь полімеризавідділення грубозернистої твердої фракції. ції, що становить принаймні 90%, більш переважно Прояснений розчин, отриманий у результаті принаймні 95%, переважно принаймні 98%. Найвиділення з нього гідроксіалюмінату на стадії г), більш переважний ступінь полімеризації, що стапереважно принаймні частково піддавати перероновить 100%. бці шляхом його очищення і/або шляхом додаванЗгідно із ще одним переважним варіантом ня до нього гідрокарбонату натрію і/або шляхом здійснення даного винаходу в прояснений розчин, його концентрування упарюванням і/або шляхом отриманий на тій стадії фільтрації, на якій додають його нагрівання і принаймні частково використовуаніонний поліелектроліт, пропонується додатково вати повторно для розкриття бокситу на стадії а). додавати катіонний поліелектроліт. У цьому випадку катіонний поліелектроліт можна Оскільки вміст органічних домішок у бокситній додавати в розчин у дозованих кількостях окремо сировині залежно від її родовища змінюється в в ході власне технологічного процесу або ж додатшироких межах, поліелектроліти переважно додаково в ході вказаної переробки розчину. вати в дозованих кількостях залежно від вмісту В отриманий у процесі розкриття розчин на гумінової кислоти в отриманому в процесі розкритдодаток до катіонного поліелектроліту переважно тя розчині, який тим самим є регулюючою величидодавати також принаймні один аніонний електроною. літ. Найбільш переважні при цьому аніонні електКатіонний і/або аніонний поліелектроліт можна роліти на основі акриламіду й акрилової кислоти, додавати багаторазово на різних стадіях технолоякі описані, наприклад, у заявці ЕР 0256312 В1, гічного процесу, проведеного за способом Байєра. яка відповідно до цього включена в даний опис як Ще одним об'єктом даного винаходу є припосилання і тим самим є його частиною. Аніонні стрій, призначений для здійснення способу одерелектроліти можна додавати до отриманого в прожання оксиду алюмінію з бокситу, що проводиться цесі розкриття розчину на тій же стадії, на якій у за способом Байєра, і який має принаймні ємкість нього додають катіонні поліелектроліти, або ж на для розкриття бокситу, систему відділення твернаступній стадії технологічного процесу. При цьодих речовин і ємність для осадження або пристрій му, однак, слід враховувати, що в отриманий у фільтрації, а також пристрій додавання принаймні процесі розкриття розчин спочатку слід додавати одного катіонного поліелектроліту, який містить у катіонний поліелектроліт і що з моменту його доперерахунку на всю його кількість принаймні давання повинен пройти достатній для його взає50мол.% нейтралізованого або кватернізованого модії з органічними домішками час, і лише після мінеральною кислотою і потім полімеризованого цього в розчин можна додавати аніонний поліеледіаліламіноалкіл(мет)акриламіду, переважно диктроліт. метиламінопропілакриламіду. Переважно використовувати аніонний поліеПодібний пристрій додавання катіонного полілектроліт, який містить наступні компоненти в поелектроліту переважно виконаний у вигляді заванлімеризованому вигляді: тажувального патрубка для подачі водних розчинів а) акрилову кислоту і/або метакрилову кислоту або дисперсій або у вигляді змішувальної камери з в кількості від 90 до 30мас.%, доступом до одержуваного в процесі розкриття б) сполуку формули розчину. Цей пристрій додавання катіонного поліCH2=CR1CONH-X-NR2R3, електроліту може розташовуватися на будь-якому у якій R1 означає водень або метильний залипристрої, який використовується в процесі розкшок, R2 і R3 можуть мати ідентичні або різні знариття бокситу за способом Байєра і який розташочення і являють собою метильний або етильний ваний в технологічному ланцюзі до позиції остатозалишок, а X означає необов'язково розгалужений чного відділення твердих речовин, що передує алкіленовий залишок з 1-5 атомами вуглецю, у стадії осадження. кількості від 10 до 60мас.%, Нижче винахід більш докладно розглянутий на в) при необхідності акриламідометилпропанприкладі його здійснення. Цей приклад лише ілюссульфонову кислоту в кількості від 0 до 50мас.%, трує винахід і не обмежує його обсяг. 11 77179 12 Приклад частоті його обертання 10об/хв, аналізуючи водОсадження не розчинних у воді домішок ний розчин, який у перерахунку на всю його масу Суміш бокситів, яка на 60мас.% складалася з містив 40мас.% гомополімеру. Досліди проводили бокситу типу А з родовища Вейпе і на 40мас.% з з отриманим у процесі розкриття розчином, кінцебокситу з родовища Боке, із вмістом вуглецю привий об'єм якого у вимірювальному циліндрі станоблизно 2,0% розкривали за способом Байєра в вив 1000мл. Потім розчину давали відстоятися напівпромисловому масштабі. протягом наступних 5хв, а потім визначали калаДо отриманого в процесі розкриття лужного мутність проясненої надосадової рідини, зразок розчину додавали 1мас.%-ний водний катіонний якої з цією метою аналізували за допомогою спекрозчин гомополімеру, отриманого з кватернізоватрального фотометра типу Philipps PU 8620 при ного і потім полімеризованого диметиламінопропідовжині хвилі 691нм. На відміну від контрольних лакриламіду, доводячи концентрацію катіонного сумішей, які не містили катіонних полімерів і які полімеру в цьому лужному розчині до кінцевої ветому ніяк не впливали на каламутність надосадоличини, яка дорівнює 40част./млн, і потім перемівої рідини, яка утворюється після відстоювання шували протягом 3хв. При цьому використовували отриманого в процесі розкриття розчину, усі катігомополімерні електроліти з в'язкістю 1500, 3900 онні поліелектроліти з вказаними вище значенняабо 6450мПа-с, яку визначали при 20°С методом ми в'язкості значно знижували ступінь каламутносБрукфілда з використанням шпинделя типу IV при ті аналізованої надосадової рідини. Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for the removal of non-water soluble substances containing metals transferred in water-soluble form by chemical exposure

Назва патенту російською

Способ удаления нерастворимых в воде веществ из растворов, которые содержат переведенные путем химического раскрытия в водорастворимую форму металлы

МПК / Мітки

МПК: C01F 7/06, C22B 3/26, C01F 7/47

Мітки: спосіб, хімічного, водорозчинну, метали, розчинів, шляхом, води, нерозчинних, речовин, переведені, форму, розкриття, вилучення, містять

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-77179-sposib-viluchennya-nerozchinnikh-u-vodi-rechovin-z-rozchiniv-yaki-mistyat-perevedeni-shlyakhom-khimichnogo-rozkrittya-u-vodorozchinnu-formu-metali.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб вилучення нерозчинних у воді речовин з розчинів, які містять переведені шляхом хімічного розкриття у водорозчинну форму метали</a>

Подібні патенти