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Dokumentenidentifikation DE10119685A1 24.10.2002
Titel Entfernung nicht-wasserlöslicher Substanzen aus Metallaufschlüssen
Anmelder Stockhausen GmbH & Co. KG, 47805 Krefeld, DE
Erfinder Kuboth, Detlef, 40599 Düsseldorf, DE
Vertreter Kutzenberger & Wolff, 50668 Köln
DE-Anmeldedatum 20.04.2001
DE-Aktenzeichen 10119685
Offenlegungstag 24.10.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.10.2002
IPC-Hauptklasse C01F 7/06
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung nicht-wasserlöslicher Substanzen aus Lösungen wässriger Metallaufschlüsse durch Zusatz wasserlöslicher kationischer Polyelektrolyte, die mit Mineralsäuren neutralisierte oder quaternierte und anschließend polymerisierte Dimethylaminopropylacrylamide enthalten.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung nicht-wasserlöslicher Substanzen aus Lösungen wässriger Metallaufschlüsse durch den Zusatz wasserlöslicher kationischer Polyelektrolyte, die mit Mineralsäuren neutralisierte oder quaternierte und anschließend polymerisierte Dimethylaminopropylacrylamide enthalten.

Einige Metalle und Metallverbindungen werden aus natürlichen Rohstoffen durch wässrige Aufschlüsse gewonnen.

Beispielsweise wird Aluminium aus Aluminiumoxid gewonnen, das weltweit nach dem Verfahren von Karl Joseph Bayer aus Bauxit hergestellt wird. Dazu wird vermahlenes Bauxit mit einer heißen wässrigen Natronlaugenlösung aufgeschlossen und das Aluminium in Natriumaluminat überführt, wobei letzteres bei hohen Temperaturen in der Aufschlusslösung löslich ist und bei der Absenkung der Temperatur ausfällt.

Bei wässrigen Aufschlüssen natürlicher Rohstoffe gehen sowohl lösliche als auch dispergierte und kolloidale nicht-wasserlösliche Verunreinigungen der Rohstoffe in die wässrige Phase über.

Als problematisch erweisen sich insbesondere bei der Ausfällung von Metallverbindungen die nicht-wasserlöslichen, insbesondere die nicht- wasserlöslichen organischen Verunreinigungen wie beispielsweise Huminstoffe, Rotschlämme und Oxalate, die kolloidal oder dispergiert in der Aufschlusslösung vorliegen. Diese nicht-wasserlöslichen Verunreinigungen behindern die Ausfällung der Metallverbindungen aus den Aufschlusslösungen und verunreinigen die Fällungsprodukte. Zudem reichern sich diese nicht-wasserlöslichen Verbindungen in Aufschlußsslösungen an, die in solchen Verfahren wiederverwendet werden.

Die US 4,578,255 beschreibt Verfahren zur Reduzierung nicht-wasserlöslicher huminsäureartiger Verunreinigungen aus Aufschlusslösungen des Bayer-Verfahrens durch das teilweise Ausfällen dieser Verunreinigungen mit wasserlöslichen polymeren quaternären Ammoniumsalzen, insbesondere mit Homopolymeren aus Diallyldimethylammoniumchloridmonomeren.

Nur die Homopolymere von Polydiallyldimethylammoniumchlorid ermöglichen eine technisch ausreichende Reduktion der Huminsäuren, während andere polymere quarternäre Ammoniumsalze und heterogene Copolymere, beispielsweise aus Diallyldimethylammoniumchlorid und Acrylamid, erheblich schlechtere Ergebnisse erzielen. Die Herstellung dieser Vebindungen ist vergleichsweise schwierig. Außerdem stehen diese Polymerisate nicht als Feststoff zur Verfügung. Zudem ist die Effizienz dieser Polymerprodukte noch gering.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Entfernung nicht-wasserlöslicher Substanzen aus Lösungen wässriger Metallaufschlüsse durch den Zusatz wasserlöslicher kationischer Polyelektrolyte, die mindestens einen Anteil von 50 Mol- % von mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden bezogen auf die Gesamtmenge des Polyelektrolyts enthalten.

Vorzugsweise enthalten die kationischen Polyelektrolyte mindestens einen Anteil von 70 Mol-%, besonders bevorzugt einen Anteil von mindestens 90 mol-% von mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden bezogen auf die Gesamtmenge des Polyelektrolyts.

Ganz besonders bevorzugt sind die kationischen Polyelektrolyte als Homopolymere aus mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden

Weiterhin bevorzugt sind Copolymere von Acrylamid und mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden. Ganz besonders bevorzugt sind solche Copolymere, bei denen der Quotient aus Grenzviskosität der Copolmeren und dem Molverhältnis von Acrylamid zu Dimethylaminopropylacrylamid mindestens 200 ml/g aufweist.

Im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare bevorzugte Copolymere aus Acrylamid und Dimethylaminopropylacrylamid sind beispielsweise in der EP 0 228 637 B1 zur Entwässerung von Klärschlämmen beschrieben werden. Bezüglich der Herstellung von Copolymeren aus Acrylamid (ACA) und Dimethylaminopropylacrylamid (DMAPAA) wird auf die Seiten 3 und 10 der EP 0 228 637 B1 Bezug genommen, die hiermit als Referenz eingeführt werden und somit als Teil der Offenbarung gelten.

Die Homopolymerisate sowie die Copolymerisate können nach bekannten Polymerisationsverfahren hergestellt werden.

Im folgenden wird beispielhaft die Herstellung von Copolymerisaten aus ACA und mit Mineralsäuren neutralisiertem oder quaterniertem DMAPAA dargestellt.

Für die Erzielung eines Quotienten aus Grenzviskosität und Molverhältnis von ACA und DMAPAA von mindestens 200 ml/g ist die Reinheit des DMAPAA wesentlich. DMAPAA sollte sowohl zur Herstellung der Homopolymere wie auch von Copolymeren im wesentlichen frei von bifunktionellen Verbindungen sein, d. h. ihr Anteil im DMAPAA darf nur sehr gering sein. Bifunktionelle Verbindungen bewirken Vernetzungen im Polymer und führen dadurch zur Bildung von wasserunlöslichen Bestandteilen, die die Produkteffektivität bei der Anwendung beeinträchtigen. Daher ist der Vernetzunganteil so gering zu halten, daß die Wasserlöslichkeit der Polymerisatprodukte nicht wesentlich beeinträchtigt wird. So ist zu beachten, daß beispielsweise aus DMAPAA durch Abspaltung von Dimethylamin N-Allylacrylamid entstehen kann. Um Copolymere mit dem oben genannten Quotienten zu erhalten, sollte die Menge N-Allylacrylamid 30 ppm nicht überschreiten.

Zur Durchführung der Copolymerisation des DMPAA mit ACA wird zunächst das Salz der basischen Monomeren mit Säuren bzw. das Umsetungsprodukt mit qarternierenden Agentien wie beispielsweise Methylchlorid oder Dimethylsulfat gebildet. Anschließend wird eine wässrige Lösung des so kationisierten Monomeren mit anteiligen Mengen Acrylamid hergestellt und durch Radikalpolymerisation polymerisiert. Die Polymerisation kann durch Redoxsysteme, beispielsweise dem System Natriumbisulfit/Kaliumperoxodisulfat, durch thermisch zerfallende Initiatoren wie beispielsweise Azo-biisobutyronitril oder auch photochemisch gebildete Radikale beispielsweise aus Benzoinisopropylether, initiiert werden.

Durch die Polymerisation wird in Abhängigkeit vom Wassergehalt eine hochviskose Lösung, ein gummiartiges Gel oder ein spröder Feststoff erhalten.

Durch Reduzierung des Wassergehalts auf 5-15% und Zerkleinerung kann ein Copolymerprodukt in Pulverform mit Korngrößen zwischen 0,1 und 1 mm erhalten werden.

Die Herstellung des Dimethylaminopropylacrylamids (DMAPAA) kann beispielsweise nach DE 25 02 247 A bzw. EP 0 070 425 A durch Umsetzung von einem Mol Acrylsäure bzw. Acrylamid mit 2 Mol Dimethylaminopropylamin und nachfolgende Pyrolyse erfolgen.

Vorzugsweise weisen die in einem erfindungsgemäßen Verfahren verwendendbaren Polyelektrolyte einen Polymerisationsgrad von mindestens 90%, besonders bevorzugt von mindestens 95% und ganz besonders bevorzugt von mindestens 98% auf. Am meisten bevorzugt ist ein Polymerisationsgrad von 100%.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Polyelektrolyte weisen bei einem Anteil von 40 Gew.-% Polyelektrolyt und 60 Gew.-% Wasser bezogen auf die Gesamtmasse vorzugsweise eine Viskosität von 1000 bis 14000 mPa.s, besonders bevorzugt eine Viskosität von 4000 bis 8000 mPa.s auf, zu bestimmen nach dem Verfahren von Brook bei 20°C mit einer Spindel IV.

Die in den Verfahren erfindungsgemäß verwendbaren Polyelektrolyte können als Flüssigkeit oder als Wasser-in-Wasser Dispersion oder als Granulat hergestellt, transportiert und in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Wasser- in-Wasser-Dispersion ermöglichen ein schnelles Auflösen der Polyelektrolyte in wässrigen Lösungen ohne Verklumpen. Polyelektrolyte in Granulatform sind leicht zu handhaben und zu transportieren. Vor dem Einsatz in wässrigen Aufschlusslösungen werden Granulate vorzugsweise vorverdünnt oder in Dispersionen überführt.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Polyelektrolyte in den erfindungsgemäßen Verfahren in einer Endkonzentration des Polyelektrolyts von 1 bis 500 ppm, besonders bevorzugt 2 bis 250 ppm und ganz besonders bevorzugt von 5 bis 50 ppm bezogen auf die Aufschlusslösung eingesetzt.

Die beschriebenen Polyelektrolyte sind auch in kaustischen Lösungen weitgehend hitzebeständig und werden vorzugsweise in Aufschlusslösungen mit erhöhten Temperaturen eingesetzt, besonders bevorzugt bei Temperaturen von 80 bis 110°C.

In einer bevorzugten Ausführungsform findet das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung auf wässrigen Lösungen, wie sie beim Metallaufschluss zur Herstellung von Titandioxid entstehen, besonders bevorzugt auf wässrige Lösungen, die bei dem "Sulfat"-Verfahren-Verfahren zur Herstellung von Titandioxid anfallen. Bei dem Sulfatverfahren behandelt man eine aus Ilmenit (FeTiO3) durch Reduktion mit Koks erhältliche Schlacke mit konzentrierter Schwefelsäure bei 100-180°C und löst den hierbei gewonnenen Aufschlußkuchen, gegebenenfalls unter Zusatz von Eisenschrott zur Reduktion von dreiwertigem Eisen, in heißem Wasser bzw. Natronlauge, wobei Titandioxid-Hydrat ausfällt, welches in Drehrohröfen bei 800 bis 1000°C zu feinkörnigem Anatas bzw. bei > 1000°C zu grobkörnigem Rutil gebrannt wird oder bei 800 bis 1000°C in Anwesenheit von Rutilkeimen zu feinkörnigem Rutil.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten kationischen Polyelektrolyte binden sowohl organische wie auch anorganische kolloide und dispergierte nicht- wasserlösliche Feststoffe.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform findet das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung auf wässrige Lösungen, wie sie beim Metallaufschluss zur Herstellung von Aluminiumoxid, vorzugsweise nach dem Bayer-Verfahren, verwendet werden.

Nach dem Bayer-Verfahren wird Bauxit vermahlen und das Aluminium in heißer wässriger Natronlauge in lösliches Natriumtetrahydroxyaluminatsalz überführt. Die meisten anderen Bauxitinhaltsstoffe sind unlöslich in der alkalischen Aufschlußlösung.

Die heiße Aufschlußlösung wird dann etwas abgekühlt und die großeren unlöslichen Teile in einem Grobfilter, der meist als Sandfilter ausgeführt ist, abgetrennt. Dem Grobfilter ist in der Regel ein weiterer Feinfilter nachgeschaltet, der unlösliche Feinststoffe aus der Lösung entfernt. Die Grob- und Feinfilter werden in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich mit Wasser von Ablagerungen freigewaschen.

Nach der Abtrennung nicht-löslicher Bestandteile in den vorgeschalteten Filtern wird die Aluminatlösung soweit abgekühlt, daß Aluminiumhydoxid ausfällt. Das so gefällte Aluminiumhydroxid wird dann klassiert, d. h. größe Feststoffanteile werden abgetrennt und feinere Feststoffe, meist mit einem Durchmesser < 45 µm werden als Impfkristalle zur weiteren Fällung wiederverwendet. Die gröbere Fraktion der Aluminiumhydroxidfällung wird mit Wasser gewaschen und durch Kalzinieren in Aluminiumoxid überführt.

In den großtechnischen Verfahren wird die verbleibende Aufschlusslösung dann wieder erhitzt und gegebenenfalls eingedampft und/oder es wird Natronlauge nachdosiert und/oder es werden Verunreinigungen aus der Lösung entfernt.

Je nach Ursprung weisen die Bauxitrohmaterialien 0,01 bis 0,25% Kohlenstoff auf. Diese Kohlenstoffverbindungen werden während des Aufschlusses großteils in Huminstoffe, Oxalate und Carbonate überführt. Einige dieser Stoffe, wie beispielsweise die Huminstoffe und Oxalate, liegen in nicht-wasserlöslicher Form als dispergierte Feststoffteilchen und/oder Kolloide vor, die nicht durch herkömmliche Filtrierverfahren abtrennbar sind.

Diese und andere nicht-wasserlösliche organische und/oder anorganische Verunreinigungen üben in der aluminathaltigen Aufschlusslösung einen negativen Einfluß auf die Effektivität und die Fällungsgeschwindigkeit des Aluminiumhydroxids aus. Geladene Verunreinigungen wie beispielsweise Huminstoffe können mit Hilfe kationischer Polyelektrolyte aus der Aufschlusslösung vor dem Fällungsschritt entfernt werden.

Das Bayer-Verfahren weist demnach vorzugsweise mindestens die folgenden Schritte auf:

  • a) einen Aufschluß von vermahlenem Bauxit mit heißer wässriger Natronlauge
  • b) die Grobabtrennung von Feststoffen durch Filtration, vorzugsweise durch einen Sandfilter,
  • c) die Feinabtrennung von Feststoffen,
  • d) die Abtrennung von Hydroxyaluminat durch Ausfällung aus der Aufschlusslösung durch Abkühlen.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden kationischen Polyelektrolyte können an mehreren Stellen zwischen Schritt a) und Schritt d) in die Aufschlußlösung dosiert werden, müssen jedoch spätestens vor dem letzten Filtrationschritt vor der Aluminiumhydroxidfällung eingesetzt werden.

Vorzugsweise erfolgt der Zusatz der oben beschriebenen kationischen Polyelektrolyte vor und/oder nach der Grobabtrennung gemäß Schritt b), wobei das kationische Polyelektrolyt vorzugsweise in das Waschwasser der Grobabtrennung dosiert wird.

Vorzugsweise wird der Klarlauf der Abtrennung gemäß Schritt d) zumindstens teilweise durch Reinigung und/oder Zusatz von Natron und/oder Eindickung durch Verdampfen und/oder Erhitzen aufbereitet und für den Aufschluss gemäß Schritt a) zumindestens teilweise wiederverwendet. In diesem Fall können die kationischen Polyelektolyte auch allein oder zusätzlich im Rahmen der Aufarbeitung in den Prozeß dosiert werden.

Zusätzlich zu dem kationischen Polyelektrolyten können vorzugsweise auch anionische Elektrolyte der Aufschlußlösung zugesetzt werde. Besonders bevorzugt sind anionische Elektrolyte auf Basis von Acrylamid und Acrylsäure, wie sie beispielsweise in EP 0 256 312 B1 beschrieben werden, die hiermit als Referenz eingeführt wird und somit als Teil der Offenbarung gilt.

Die anionischen Elektrolyte können in dem selben Verfahrensschritt wie die kationischen Polyelektrolyte oder in einem nachfolgenden Verfahrensschritt der Aufschlusslösung zugesetzt werden. Es ist jedoch darauf zu achten, daß zuerst der kationische Polyelektrolyt zugesetzt wird und daß dieser ausreichend Zeit hat, mit den organischen Verunreinigungen in Wechselwirkung zu treten bevor der anionische Polyelektrolyt zugesetzt wird.

Vorzugsweise findet ein anionischer Polyelektrolyt Verwendung, der

  • a) 90 bis 30 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
  • b) 10 bis 60 Gew.-% einer Verbindung der Formel



    CH2 = CR1CONH-X-NR2R3



    worin R1 für ein Wasserstoff oder einen Methylrest, R2 und R3, die gleich oder verschieden sein können, einen Methyl- oder Ethylrest bedeuten und X für einen gegebenenfalls verzweigten Alkylenrest mit 1 bis 5 Kohlenstoff- Atomen steht,
  • c) erforderlichenfalls 0 bis 50 Gew.-% Acrylamidomethylpropansulfonsäure,
  • d) 0 bis 10 Gew.-% einer anderen ethylenisch ungesättigten Verbindung einpolymerisiert enthalten, und das Molekulargewicht, gemessen bei einem pH-Wert von 8,0 kleiner als 100.000 ist
enthält.

Solche Verbindungen sind in der EP 0 256 312 B1 als Dispergierhilfsmittel beschrieben.

Die anionischen Polyelektrolyte werden nach an sich bekannten Polymerisationsmethoden erhalten. Vorzugsweise wird die Polymerisation der Monomeren in wässriger Lösung oder in Gemischen aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln wie Alkohol, beispielsweise Isopropanol, durchgeführt. Die Initiierung der Polymerisation kann analog zu der für die kationischen Polymere beschriebenen Initiierung erfolgen.

Die für ein erfindungsgemäßes Verfahren verwendbaren anionischen Polyelektrolyte weisen vorzugsweise ein Molekulargewicht von 500 bis 50 000 auf, bestimmt durch Gelpermeationschromatographie, und/oder vorzugsweise einen Polymerisationsgrad von mindestens 90%, besonders bevorzugt mindestens 95% und ganz besonders bevorzugt mindestens 98% auf. Am meisten bevorzugt ist ein Polymerisationsgrad von 100%.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den Klarlauf der der Filtrationsstufe, in die das anionische Polyelektrolyt dosiert wurde noch einmal kationisches Polyelektrolyt nachdosiert.

Da der Anteil organischer Verunreinigungen in Bauxitrohstoffen unterschiedlicher Herkunft stark variiert, erfolgt die Dosierung der Polyelektrolyte vorzugsweise in Abhängigkeit des Huminsäureanteils in der Aufschlußlösung als Regelgröße.

Sowohl der kationische und/oder der anionische Polyelektrolyt können mehrfach in verschiedenen Schritten des Bayer-Verfahrens zugesetzt werden.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Bayer-Verfahrens zur Herstellung von Aluminiumoxid aus Bauxit, die zumindest einen Aufschlußbehälter, eine Feststoffabtrennung und einen Fällungsbehälter oder eine Filtrationsvorrichtung umfaßt und die eine Zugabestelle für kationische Polyelektrolyte aufweist, wobei die kationischen Polyelektrolyte mindestens einen Anteil von 50 Mol-% von mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden bezogen auf die Gesamtmenge des Polyelektrolyts enthalten.

Diese Zugabestelle ist vorzugsweise als Einfüllstutzen für wässrige Lösungen oder Dispersionen oder als Mischkammer mit Zugang zur Aufschlußlösung ausgeführt. Die Zugabestelle kann sich an jeglicher Vorrichtung zur Durchführung des Bayer- Verfahrens befinden, die sich vor der endgültigen Abtrennung von Feststoffen vor dem Fällungsschritt befindet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels erläutert. Dieses Beispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und schränkt den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.

Beispiel Fällung nicht-wasserlöslicher Verunreinigungen

Im Technikumsmaßstab wurde eine Bauxitmischung aus 60 Gew.-% des Weipa A- und 40 Gew.-% des Boke-Bauxittyps mit einem Kohlenstoffanteil von etwa 2,0% dem Bayer-Aufschlussverfahren unterzogen.

Mit einer 1 gew.-%igen wässrigen kationischen Homopolymerlösung, hergestellt aus quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden, wurde die alkalische Aufschlusslösung auf eine Endkonzentration von 40 ppm an kationischem Polymer gebracht und 3 Minuten gerührt. Es wurden Homopolyelektrolyte mit Viskositäten von 1500, 3900 oder 6450 mPas.s eingesetzt, deren Viskosität als 40 Gew.-%ige wässrige Lösung bezogen auf die Gesamtmenge bei 20°, nach Brook mit einer Spindel Typ IV bei 10 U/min bestimmt wurden. Das Endvolumen der Aufschlusslösung betrug 1000 ml in einem Meßzylinder. Nach weiteren 5 Minuten Absetzzeit wurde die Trübung einer Probe des klaren Überstands mit einem Photometer des Typs Philipps PU 8620 Spektral-Photometer bei einer Wellenlänge von 691 nm gemessen.

Während Kontrolansätze ohne kationische Polymere keinen Einfluß auf die Trübung des Aufschlussüberstands zeigten, bewirkten alle kationischen Polyelektrolyte mit den oben aufgeführten Viskositäten eine signifikante Reduktion der Trübung des untersuchten Überstands.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Entfernung nicht-wasserlöslicher Substanzen aus Lösungen wässriger Metallaufschlüsse durch den Zusatz wasserlöslicher kationischer Polyelektrolyte, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyelektrolyte mindestens einen Anteil von 50 Mol-% von mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden bezogen auf die Gesamtmenge des Polyelektrolyts enthalten.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kationischen Polyelektrolyte mindestens einen Anteil von 70 Mol-%, vorzugsweise einen Anteil von mindestens 90 mol-% von mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden bezogen auf die Gesamtmenge des Polyelektrolyts enthalten.
  3. 3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kationischen Polyelektrolyte Homopolymere aus mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden sind.
  4. 4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyelektrolyte Copolymere von Acrylamid und mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden sind.
  5. 5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei denen der Quotient aus Grenzviskosität der Copolmeren und dem Molverhältnis von Acrylamid zu Dimethylaminopropylacrylamid mindestens 200 ml/g aufweist.
  6. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyelektrolyte einen Polymerisationsgrad von mindestens 90%, vorzugsweise mindestens 95% und besonders bevorzugt von mindestens 98 % aufweisen.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyelektrolyte bei einem Anteil von 40 Gew.-% Polyelektrolyt und 60 Gew.-% Wasser bezogen auf die Gesamtmasse eine Viskosität von 1000 bis 14000 mPa.s, vorzugsweise eine Viskosität von 4000 bis 8000 mPa.s aufweisen, zu bestimmen nach dem Verfahren von Brook bei 20°C mit einer Spindel IV.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem wässrigen Metallaufschluss um einen Aufschluss zur Herstellung von Titandioxid, vorzugsweise nach dem "Sulfat"-Verfahren handelt.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem wässrigen Metallaufschluss um einen Aufschluss zur Herstellung von von Aluminiumoxid, vorzugsweise nach dem Bayer-Verfahren handelt.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyelektrolyt als Flüssigkeit oder als Wasser-in-Wasser Dispersion oder als Granulat eingesetzt wird.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkonzentration des Polyelektrolyts 1 bis 500 ppm, vorzugsweise 2 bis 250 ppm und besonders bevorzugt 5 bis 50 ppm bezogen auf die Aufschlusslösung beträgt.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlusslösung eine erhöhte Temperatur, vorzugsweise 80 bis 110°C aufweist.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bayer-Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:
    1. a) einen Aufschluß von vermahlenem Bauxit mit heißer wässriger Natronlauge
    2. b) die Grobabtrennung von Feststoffen durch Filtration, vorzugsweise durch einen Sandfilter,
    3. c) die Feinabtrennung von Feststoffen,
    4. d) die Abtrennung von Hydroxyaluminat durch Ausfällung aus der Aufschlusslösung durch Abkühlen,
    und, daß der Zusatz des kationischen Polyelektrolyts vor und/oder nach der Grobabtrennung gemäß Schritt b) erfolgt.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Klarlauf der Abtrennung gemäß Schritt d) zumindstens teilweise durch Reinigung und/oder Zusatz von Natron und/oder Eindickung durch Verdampfen und/oder Erhitzen aufbereitet wird und für den Aufschluss gemäß Schritt a) zumindestens teilweise wiederverwendet wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zeitlich nach dem Zusatz des kationischen Polyelektrolyts im selben Verfahrensschritt oder einem nachfolgenden Verfahrensschritt, jedoch vor der Feinabtrennung von Schritt c) ein anionischer wasserlöslicher Polyelektrolyt zugesetzt wird.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der anionische Polyelektrolyt
    1. a) 90 bis 30 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
    2. b) 10 bis 60 Gew.-% einer Verbindung der Formel

      CH2 = CR1CONH-X-NR2R3

      worin R1 für ein Wasserstoff oder einen Methylrest, R2 und R3, die gleich oder verschieden sein können, einen Methyl- oder Ethylrest bedeuten und X für einen gegebenenfalls verzweigten Alkylenrest mit 1 bis 5 Kohlenstoff-Atomen steht,
    3. c) erforderlichenfalls 0 bis 50 Gew.-% Acrylamidomethylpropansulfonsäure,
    4. d) 0 bis 10 Gew.-% einer anderen ethylenisch ungesättigten Verbindung einpolymerisiert enthalten, und das Molekulargewicht, gemessen bei einem pH-Wert von 8,0 kleiner als 100.000 ist
    enthält.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der anionische Polyelektrolyt einen Polymerisationsgrad von mindestens 90%, vorzugsweise mindestens 95% und besonders bevorzugt mindestens 98% aufweist.
  18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung der Polyelektrolyte, insbesondere des kationischen Polyelektrolyts, entsprechend des Huminsäureanteils in der Aufschlußlösung erfolgt.
  19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der kationische und/oder der anionische Polyelektrolyt mehrfach in verschiedenen Schritten des Bayer-Verfahrens zugesetzt wird.
  20. 20. Vorrichtung zur Durchführung des Bayer-Verfahrens zur Herstellung von Aluminiumoxid aus Bauxit, die zumindest einen Aufschlußbehälter, eine Feststoffabtrennung und einen Fällungsbehälter oder eine Filtrationsvorrichtung umfaßt und die eine Zugabestelle für kationische Polyelektrolyte aufweist, wobei die kationischen Polyelektrolyte mindestens einen Anteil von 50 Mol-% von mit Mineralsäuren neutralisierten oder quaternierten und anschließend polymerisierten Dimethylaminopropylacrylamiden bezogen auf die Gesamtmenge des Polyelektrolyts enthalten.






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