Известно, что получение солей алюминия при действии кислот на прокаленную до 600-800° глину достигается весьма легко. Недостатком этого способа является трудность удаления железа, обычно присутствующего в глинах в больших или меньших количествах и переходяш,его в раствор в большинстве случаев в виде солей окиси. Это обстоятельство вызвало появление многочисленных способов отделения железа от солей алюминия. Уже эта многочисленность служит указанием на неудовлетворительность их в том или ином отношении.
Опыты изобретателей показали, что растворы солей алюминия можно обезжелезить до желаемой степени при помощи природного пиролюзита при особых условиях. При обычных условиях, например, при фильтровании растворов через слой пиролюзита на холоду или при обычном кипячении растворов с измельченным пиролюзитом опыты обезжелезивания дают отрицательные результаты. В виду этого во всех описанных в литературе способах обезжелезивания применяется исключительно искусственно изготовленная двуокись марганца, так как считалось, что только она обладает надлежащей адсорбиционной способностью по отношению к имеющимся в растворе окисным соединениям железа. Из таких способов можно указать,
(27)
например, на описанные в американских патентах №№ 345604 и 455611, в германских патентах 6№ 21526 и 432558, во французском патенте № 577422 и дополнительном к нему № 28821 или в Журнале Хим. Пром. 1930 г. стр. 165.
Предлагаемый способ состоит в том, что растворы солей алюминия, содержащие соединения железа, пропускают через слой природного пиролюзита при повышенной температуре. Для опытов применялся кавказский (чиатурский) пиролюзит с содержанием около 85°/о двуокиси марганца.
Пример. Через слой дробленого пиролюзита, высотой в 25 см, весом в 100 г, помещенный в трубке, снабженной паровой рубашкой, пропускался снизу вверх раствор нитрата алюминия, содержащий в I л 125 г окиси алюминия и 2,87 г окиси железа (в виде нитрата), со скоростью 62 см в час, так что время соприкосновения раствора с пиролюзитом равнялось 15 мин. Во время опыта через паровую рубашку пропускался водяной пар. Отдельные порции пропущенного раствора подвергались анализу на содержание железа. Первые порции, содержащие железо ниже стандартного (например, менее 0,1 % окиси железа по отношению к окиси алюминия), собирались отдельно, а оставшийся раствор пропускался через свежий или регенерированный слой пиролюзита. Для регенерации пиролюзита через слой его пропускалась в обратном направлении разбавленная азотная кислота до тех пор, пока почти вся поглощенная окись железа не извлекалась. Такого рода регенерированный пиролюзит обладает примерно такой же адсорбционной способностью, как и природный. Опыты показали, что пиролюзит, регенерированный до 40 раз, имеет первоначальную адсорбционную способность.
Получаемая таким образом отбросная азотная кислота, содержащая железо, употребляется для извлечения окиси алюминия из прокаленных глин при помощи диффузоров, причем большая часть находящихся в растворе соединений окиси железа переходит в нерастворимое состояние и удаляется вместе с кремнеземом, как это описано в журнале „Легкие металлы за 1932 г. (№№ 10-11); в растворе остается лищь немного железа, которое и удаляется сполна или почти сполна по предлагаемому способу.
При понижении температуры до 80- 60° и ниже количество адсорбированного
железа постепенно уменьшается, а при обыкновенной температуре адсорбция ничтожна, как Это указано раньш.е.
При обезжелезивании растворов сернокислого глинозема и регенерации пиролюзита действием разбавленной серной кислоты получаются аналогичные результаты.
В случае содержания в растворе соединений закиси- железа последние окисляются действием пиролюзита в соединения окиси, которые и поглощаются по предлагаемому способу, но при этом часть марганца переходит в раствор.
Предмет изобретения.
1.Способ обезжелезивания растворов солей алюминия, отличающийся тем, что содержащий железо раствор пропускают через природный пиролюзит при повышенной температуре.
2.В означенном п. 1 способе применение приема регенерации отработавшего пиролюзита промыванием его растворами кислот.
