DE660560C - Verfahren zur Herstellung einer reaktionsfaehigen, in Saeuren leicht loeslichen Tonerde - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer reaktionsfähigen, in Säuren leicht löslichen Tonerde Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochreaktionsfähigeTonerde herzustellen. Diese ist für viele Industriezweige, hauptsächlich für diePapieriiidustrie, die große Mengen Aluminiumsalze gebraucht, von großer Wichtigkeit. Die Herstellung von Aluminiumsalzen erfolgt heute durchweg aus Aluininiumhydroxyd, wie es z. B. nach dem bekannten Bayer-Prozeß gewonnen wird. Ein derartiges Aluminiumhydroxyd ist aber wen.igreaktionsfähig. Seine Verarbeitung auf Tonerdesalze bereitet daher manche Schwierigkeiten, so daß die Industrien, die hauptsächlichAluminiumsalze verbrauchen, in derRegel darauf verzichten, sich diese selbst herzustellen. Sie überlassen dies Spezialwerken, von denen sie die fertigen Salze beziehen, obgleich sie wissen, daß diese gewöhnlichverhältnismäßig arm anA1.0gund daher mit hohen Frachtkosten belastet sind.
• Die vorliegende Erfindung weist nun einen Weg, der es ermöglicht, eine hochreaktionsfähige Tonerde herzustellen, die z. B. von den Verbrauchern von Aluminiumsalzen bezogen und von diesen selbst leicht in Aluminiumsalze umgewandelt werden kann. Eine solche hochreaktionsfähige Tonerde besitzt zudem bemerkenswerte katalytische Eigenschaften und eine gute und schnelle Löslichkeit in geschmolzenen Salzen, z. B. in Kryolith, so daß sie außer für die Aluminiumsalzherstellung auch für manche andere Zwecke Verwendung finden kann.
• Uni diese reaktionsfähige Tonerde zu erhalten, lag es nahe, hochbasische Aluminiumsulfite als Ausgangsmaterial zu verwenden, um so mehr, als es bereits bekannt war, Tonerde aus hochbasischen Aluminiumsulf ten zu gewinnen. So hat man beispielsweise bereits eine reine Tonerde aus einem hochbasischen Aluminiumsulfit der Zusammensetzung 5 Ah 0s # 3 SO. durch Erhitzen auf eine Temperatur von über goo° erhalten. Es ergab sich aber, daß die Tonerde, die aus diesen hochbasischen Aluminiumsulfiten gewonnen wurde, nicht reaktionsfähig war, so daß sie sich z. B. zur Weiterverarbeitung auf Aluminiumsalze nicht eignete.
• Es wurde nun gefunden, daß man ein hochreaktionsfähiges Aluminiumoxyd erhalten kann, wenn man von einbasischem Aluminiumsulfit der Formel Ale 0s # 2 S 02 ausgeht, wie es durch Erhitzen von Aluminiumsulfitlösungen unter Aufrechterhaltung eines SO-Gehaltes von mindestens 2 Mol SO, auf i Mol Ale 03-z. B. nach dem Verfahren des Patents 579 487 - sich herstellen läßt, und dieses auf etwa 6oo° erhitzt.
• Erhitzt man dieses einbasischeAluminiumsulfit, so beginnt oberhalb ioo° C die Abspaltung von Wasser und schwefliger Säure. Die Erhitzung erfolgt unter gewöhnlichem oder auch vermindertem Druck. Sie geschieht zweckmäßig unter Luftabschluß. Man kann die Abspaltung der schwefligen Säure auch

  durch Einleiten von inerten oder reduzie.g,

  den Gasen oder Dämpfen in das Erhitz u

  gefäß oder durch Zugabe von Stoffen a

  Calcinationsgut, die solche erzeugen, um

  stützen. Von etwa 3oo° an bis hinauf zu etwa 6oo' hinterbleibt ein weißer pulveriger Rückstand, der einen A1203-Gehalt von ungefähr 75 bis 95 % aufweist. Er ist äußerst reaktionsfähig und insbesondere sehr säurelöslich. So löst er sich z. B. in einer 6°/oigen Salzsäure oder in wäßriger schwefliger Säure praktisch vollkommen. Geht man aber mit der Erhitzung höher hinauf, also wesentlich über 6oo°, so verändert sich die innere Struktur der Tonerde. Die Reaktionsfähigkeit der Tonerde läßt nach, und die Säurelöslichkeit fällt immer mehr, bis schließlich gänzliche Säureunlöslichkeit eintritt. Die Umwandlung kann auch mit Hilfe des Röntgenbildes durch das Auftreten der bekannten Interferenzlinien leicht festgestellt werden.
• Uni den Unterschied in der Reaktionsfähigkeit der aus hochbasischem und der aus diesem einbasischem Aluminiumsulfit gewonnenen Tonerde klarer hervortreten zu lassen, seien noch folgende Versuche angeführt: Es wurde je ein hochbasisches und ein einbasisches Aluminiumsulfit bei 6oo' geglüht und dann die Löslichkeit bzw. die Lösegeschwindigkeit der Glühprodukte in überschüssiger io°/oiger Schwefelsäure bei 4.o° bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Zeichnung wiedergegeben. Die obere Kurve zeigt dieLösungsverhältnisse (LöslichkeitundLösegeschwindigkeit) der aktiven Tonerde, die aus dem einbasischen Aluminiunisulfit, und die untere die Lösungsverhältnisse der Tonerde, die aus dem hochbasischen Aluminiumsulfit gewonnen wurde. Die Lösungsgeschwindigkeit der aktiven Tonerde aus dem einbasischen Aluminiumsulfit ist bedeutend größer als die der Tonerde aus dem hochbasischen Aluminiumsulfit; denn während z. B. die erstere nach i% Minuten bereits zu 5o °/o gelöst ist, zeigt die letztere nach dieser Zeit noch kaum

  ' ' 3e Spur einer Löslichkeit. Erst nach 4o Mi-

  en sind 50 % gelöst. Während ferner die

  'nerde aus dem einbasischen Aluminiumsul-

  praktisch vollständig löslich ist, beträgt die

  LÖSlichkeltderTOnerde aus demhochbasischen Aluminiumsulfit nur 81 °/o. Die vollständige Lösung der ersteren tritt bereits nach 30 Minuten ein, während von der letzteren zu dieser Zeit erst 4.o °/D gelöst sind. Wird einbasisches Aluminiumsulfit auf Temperaturen von iioo° erhitzt, so gehen von der so gewonnenen Tonerde mit io °/oiger Schwefelsäure selbst beim mehrstündigen Kochen nur o,5 °/a in Lösung. Zur Weiterverarbeitung auf andere Tonerdeverbindungen, wie Aluminiumsalze, ist also die aus dem einbasischen Aluminiumsulfit durch Calcinieren bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen erhältliche Tonerde weit besser geeignet als die aus dem hochbasischen Alu:miniumsulfit bei ähnlichen Calcinationsteinperaturen gewonnene.
• Weitere Versuche ergaben, daß die selbst durch vorsichtige thermische Spaltung aus anderen Aluminiumsalzen, z. B. Aluminiumnitrat, Aluminiumchlorid usw., gewinnbaren tonerdereichen Rückstände nicht annähernd die Reaktionsfähigkeit der nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durch Glühen von einbasischem Aluminiumsulfit erhaltenen Tonerde erreichten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung einer reaktionsfähigen, in Säuren leicht löslichen Tonerde, dadurch gekennzeichnet, daß man einbasisches Aluminiumsulfit der Zusammensetzung Ah 0s # 2 S 021 wie es durch Erhitzen von Aluminiumsulfitlösungen unter Aufrechterhaltung eines SO.- Gelialtes' von mindestens 2 Mol S O.2 auf i NZol A1203 erhalten wird, auf Temperaturen von etwa 6oo' erhitzt,