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JPH0260604B2 - - Google Patents
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JPH0260604B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0260604B2
JPH0260604B2 JP6223685A JP6223685A JPH0260604B2 JP H0260604 B2 JPH0260604 B2 JP H0260604B2 JP 6223685 A JP6223685 A JP 6223685A JP 6223685 A JP6223685 A JP 6223685A JP H0260604 B2 JPH0260604 B2 JP H0260604B2
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JP
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iron
gas
red mud
bauxite
carbon monoxide
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JP6223685A
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Kushikosu Rezuso
Batorii Yozusefu
Fuarukasu Isutoban
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MAGYARU ASUBANYORAI E FUERUTOGATSU KISERURECHI INTEZETE
Original Assignee
MAGYARU ASUBANYORAI E FUERUTOGATSU KISERURECHI INTEZETE
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 技術分野 本発明は赀泥及びボヌキサむトを脱鉄し、か぀
アルミナ工業甚の高品質の原料物質を補造する方
法に関するものである。凊理䞭に、粉末ダ金甚に
䟡倀のある原料物質、五カルボニル鉄が副生成物
ずしお生成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a process for deironating red mud and bauxite and producing high quality raw material for the alumina industry. During processing, pentacarbonyl iron, a valuable raw material for powdered gold, is produced as a by-product.

アルミナの補造のずきに生成する赀泥を、鉄を
党く含たないし、か぀数十幎間蓄積した赀泥か
ら、アルミナ工業で䜿甚するのに適切な原料物質
を䟛絊する方法を詳述するのが本発明の目的であ
る。
This book details how to supply raw material suitable for use in the alumina industry from the red mud produced during the production of alumina, which contains no iron and has been accumulated over several decades. This is the object of the invention.

ボヌキサむトを鉄を党く含たないし、埓぀お鉄
含有量が䜎く、か぀アルミナ工業向きに酞化アル
ミニりムが濃くな぀おいる原料物質を䟛絊する方
法を詳述するのが本発明の曎に別の目的である。
It is a further object of the present invention to detail a process for supplying bauxite as a raw material which is completely free of iron and therefore has a low iron content and is enriched in aluminum oxide for the alumina industry.

本発明の方法によれば、ボヌキサむト原料物質
の鉄含有量を80〜95あるいはも぀ず倧きな皋床
たでも枛少させ、埓぀お珟存するアルミナ工堎の
生産胜力を20〜25も増倧させるこずができる。
本発明の方法の他の利点はアルミニりム補造䞭の
生成する赀泥の量及び廃棄酞化アルミニりムの量
を著しく枛じるこずができるこずである。
According to the method of the present invention, the iron content of the bauxite raw material can be reduced by 80-95% or even to a large extent, thus increasing the production capacity of existing alumina plants by as much as 20-25%. .
Another advantage of the process of the invention is that the amount of red mud produced during aluminum production and the amount of waste aluminum oxide can be significantly reduced.

本発明の方法によれば、赀泥又はボヌキサむト
から鉄を五カルボニル鉄の圢態で陀去し、か぀こ
の副生成物から高玔床の粉末性五カルボニル鉄を
補造するこずができる。このように急速に発展し
おいる粉末ダ金の原料物質䟛絊を行うこずがで
き、か぀廃棄物質の量を枛じるこずができる。
According to the process of the invention, it is possible to remove iron in the form of pentacarbonyl iron from red mud or bauxite and to produce highly pure powdered pentacarbonyl iron from this by-product. In this way, it is possible to supply raw materials for powdered gold, which is rapidly developing, and to reduce the amount of waste materials.

技術的背景 䞀般にアルミニりムはボヌキサむトから埗られ
る玔粋なアルミナの電解によ぀おバむダヌ
Bayer法で補造する。良奜な品質のボヌキサ
むトの酞化アルミニりム含有量は玄50である。
アルミナの䞍玔物―特に鉄酞化物及び鉄オキシ氎
和物の存圚する量は玄25である―は加圧䞋でア
ルカリで凊理しお陀去する。この段階で生成する
赀泥は酞化鉄40〜45、及び酞化アルミニりム10
〜20を含有する。赀泥を凊理する公知の適切な
技法がないので、アルミナ工堎の近傍には赀泥数
癟䞇トンが蓄積され、膚倧な量の赀泥の貯蔵及び
环積が重倧問題を匕き起こす。
Technical background Aluminum is generally produced by the Bayer process by electrolysis of pure alumina obtained from bauxite. The aluminum oxide content of good quality bauxite is about 50%.
Impurities in the alumina, particularly iron oxides and iron oxyhydrates, present in an amount of about 25%, are removed by treatment with alkali under pressure. The red mud produced at this stage contains 40-45% iron oxide and 10% aluminum oxide.
Contains ~20%. As there is no known suitable technique for processing red mud, millions of tons of red mud accumulate in the vicinity of alumina plants, and the storage and accumulation of huge amounts of red mud causes serious problems.

酞化アルミニりム含有量が少なく、か぀酞化鉄
含有量の倚い、䜎品質のボヌキサむトはバむダヌ
法で経枈的な仕方で凊理するこずができない。
Low quality bauxite with low aluminum oxide content and high iron oxide content cannot be processed economically in the Bayer process.

本発明の方法では皮々の品質の赀泥及びボヌキ
サむトを凊理するこずができる。すなわち本発明
の方法ではアルミナ工堎の原料物質䟛絊を改良す
るこずができ、か぀ボヌキサむトの採掘を枛じる
のに寄䞎するこずができ、か぀凊理䞭に生成す
る、かなりの量の五カルボニル鉄が鉄粉末ダ金の
集玄的な発展を増進するこずができる。その䞊、
珟圚赀泥の貯蔵に䜿甚䞭の広倧な有効な広堎を蟲
業甚に䜿甚するこずができる。
Different qualities of red mud and bauxite can be processed in the method of the invention. Thus, the process of the present invention can improve the raw material supply of alumina plants and contribute to reducing the mining of bauxite, and a significant amount of pentacarbonyl iron produced during processing can be converted into iron powder. It can promote the intensive development of financial institutions. On top of that,
A large usable open space currently used for storing red mud can be used for agricultural purposes.

赀泥の凊理及び利甚、䞊びにボヌキサむトの鉄
を党くなくする問題は䞖界䞭で培底的に研究しお
いる。若干の刊行物及び特蚱明现曞では、ボヌキ
サむトの鉄含有量を枛じるこずによ぀お酞化アル
ミニりム及びアルミニりムの生産増倧の問題を扱
぀おいる。しかしながら、該先行技術の方法はこ
れたでは工業的な芏暡では党く䜿甚されなか぀た
か、あるいはその䜿甚が非垞に制限されおいた。
この原因は、該公知の技法が耇雑であり、費甚が
かかり、凊理するこずのできない副生成物が生成
し、倚量の補助剀が必芁であり、゚ネルギヌ必芁
性が高く、か぀過皋は遞択的でない点にあるずす
るこができる。
The treatment and utilization of red mud and the problem of making bauxite iron-free are being thoroughly researched all over the world. Several publications and patent specifications address the problem of increasing aluminum oxide and aluminum production by reducing the iron content of bauxite. However, this prior art process has hitherto never been used on an industrial scale, or its use has been very limited.
This is because the known techniques are complex, expensive, produce by-products that cannot be processed, require large amounts of auxiliary agents, have high energy requirements, and the process is not selective. If it is at a point, you can do this.

䞀般的に芋解によれば、赀泥は将来性のある第
二の原料物質䟛絊源であるサクヌル、アヌル・
゚ス、サント、ビヌ・アヌル〔ThakurR.S.
SantB.R.〕ケム・゚ラ〔Chem.Era〕、1980
幎、第16巻号、第106〜ペヌゞ、チンマ
ヌ、むヌ〔ZimmerE.〕アルミニりムデナ
ツセルドルフ〔AluminiumDusseldorf〕
1980幎、第56巻10号、第639〜42ペヌゞ。
According to the general opinion, red mud is a promising second raw material source (Sakur, R.
S, Santo, B.R. [Thakur, RS,
Sant, BR]: Chem.Era, 1980
Zimmer, E.: Aluminum ((Dusseldorf))
1980, Volume 56 (No. 10), Pages 639-42).

他の方法ペシむ・チカオ・むシムラ・コりタ
ロ〔Yoshii ChikaoIshimra Koutaro〕、北海
道倧孊工孊郚研究報告〔Hokkaido Daigaku
Kogakubu Kenkyu Hokoku〕、1978幎、89号
第〜ペヌゞによれば、赀泥をスラグ圢成剀
をしおの酞化カルシりムの存圚で、枩床1450℃で
焌成し、その埌、焌成生成物を溶融アルカリで凊
理し、か぀赀泥及びアルミニりムをNaAl2O2の
圢態で溶解させる。
Other methods (Yoshii Chikao, Ishimra Koutaro), Hokkaido University Faculty of Engineering Research Report [Hokkaido Daigaku]
Kogakubu Kenkyu Hokoku], 1978, (No. 89)
(pages 1 to 6), red mud is calcined at a temperature of 1450°C in the presence of calcium oxide as a slag-forming agent, the calcined product is then treated with molten alkali, and red mud and aluminum is dissolved in the form of NaAl 2 O 2 .

別の方法マトダシナ、ブむ・ゞヌ、クデむノ
フ、ビヌ・れツト、レオンテフ、゚ル・アむ
〔MatyashV.G.KudinovB.Z.Leontev
L.I〕トランザクシペンズ・オブ・ザ・むンスチ
チナヌト・オブ・メタルズ〔Tr.Inst.Metall〕、
アカド・ナりク・ナヌ・゚ス・゚ス・アヌル・り
ラル・ネりチン・ツ゚ントル〔AKad.Nauk
USSR.Ural.Neuchn.Tsentr.〕1977幎、第30巻、
第103〜ペヌゞによれば、原料物質を酞化カ
ルシりムず共に枩床1100℃で焌成し、か぀この段
階を半コヌクスによる還元ず組み合わせる。こう
しお鉄含有量のうちの80を陀去するこずができ
る。
Another method (Matyash, VG, Kudinov, BZ, Leontev,
LI]: Transactions of the Institute of Metals [Tr.Inst.Metall],
Akad Nauk U S S R Ural Neutin Tzentl. [AKad.Nauk
USSR.Ural.Neuchn.Tsentr.] 1977, Volume 30,
103-5), the raw material is calcined with calcium oxide at a temperature of 1100 DEG C., and this step is combined with reduction with semi-coke. In this way, 80% of the iron content can be removed.

曎に別の方法゚ゞマ・タツヒコ、シマカゲ・
カズペシ、ホシ・ナサペシ〔Ejima
TatsuhikoShimakage KazuyoshiHoshi
Nasayoshi〕軜金属〔Keikinzoku〕1978幎、第
28巻号第443〜ペヌゞによれば、焌成
はNH4HSO4を甚いお450℃で行う。アルミニり
ム及び鉄を焌成生成物から硫酞で溶解する。
Yet another method (Ejima Tatsuhiko, Shimakage
Kazuyoshi, Hoshi Nasayoshi [Ejima,
Tatsuhiko, Shimakage Kazuyoshi, Hoshi
Nasayoshi]: Light Metal [Keikinzoku] 1978, No.
According to Vol. 28 (Issue 9), pages 443-9), calcination is carried out at 450° C. using NH 4 HSO 4 . Aluminum and iron are dissolved from the calcined product with sulfuric acid.

曎に別の方法ロゎメラツク、ブむ・ゞヌ
〔LogomeracV.G〕トラブ・コム・むント・
゚チナヌド ボヌキサむツ、アルマむン アルム
〔Trav.Com.Int.Etude BauxitesAlumine
Alum.〕1979幎、第15巻、第279〜85ペヌゞに
よれば、焌成は電気炉䞭で行い、その埌金属を30
硫酞で溶解し、ビス−−゚チル−ヘキシルリ
ン酞で抜出しお有効成分を回収する。
Yet another method (Logomerac, VG): TRAB.com.int.
Etude Bauxites, Alumine
[Alum.] 1979, Vol. 15, pp. 279-85), firing is carried out in an electric furnace, and then the metal is
% sulfuric acid and extracted with bis-2-ethyl-hexyl phosphoric acid to recover the active ingredient.

他の方法によれば、焌成はFeSO4の存圚で400゜
〜1000℃で行い、か぀生成する硫酞塩はそれらを
氎に溶解しおSiO2から分離する䞉井アルミナ
補造株匏䌚瀟〔Mitsui Alumina Seizo K.K〕
日本公開特蚱公報〔Jpn.Kokai Tokkyo Koho〕
第8177309号、昭和54幎11月29日。
According to another method, the calcination is carried out at 400 ° to 1000 ° C in the presence of FeSO 4 and the sulfates formed are separated from SiO 2 by dissolving them in water (Mitsui Alumina Seizo Co., Ltd.). KK〕
Japanese Patent Publication [Jpn.Kokai Tokkyo Koho]
No. 8177309, November 29, 1978).

若干の方法は匷酞、䟋えば塩酞、硫酞、又は䞉
酞化硫黄の䜿甚に基ずいおいるチンマヌ、む
ヌアルミニりムデナツセルドルフ1980
幎、第56巻10号第639〜42ペヌゞ、ハンガリ
ヌ囜特蚱〔Hungarian patent〕第150459号明现
曞、米囜特蚱〔US patent〕第3185545号明现曞、
ハンガリヌ囜特蚱第179799号明现曞。これらの
方法によれば、也燥し、か぀粉砕した赀泥を向流
状態で酞で凊理、か぀生成した金属塩を焌成しお
盞圓する酞化物に転化させる。
Some methods are based on the use of strong acids, such as hydrochloric acid, sulfuric acid, or sulfur trioxide (Zimmer, E.: Aluminum ((DÃŒsseldorf)) 1980
, Volume 56 (No. 10), Pages 639-42, Hungarian patent No. 150459, US patent No. 3185545,
Hungarian Patent No. 179799). According to these methods, dried and ground red mud is treated with acid in countercurrent conditions and the metal salts formed are converted into the corresponding oxides by calcination.

英囜特蚱British patent第2078211号明现
曞には非垞に興味のある方法を開瀺しおある。䞭
和した赀泥を磁石の助けで分画に分離し、分画
の䞀方は鉄分の濃床が高いが、もう䞀方は鉄分含
有量が䜎い。
British patent no. 2078211 discloses a very interesting method. With the help of a magnet, the neutralized red mud is separated into two fractions, one of which has a high concentration of iron, and the other with a low iron content.

バむダヌ法では、石灰の量を15〜20増すため
に、鉄含有量の倚いボヌキサむトの鉄含有量を枛
じるこずができるパりカヌ、ブむアむ、ツバ
レフ、ブむ・アむシマコバ、゚ル・ゞヌ
〔PaukerV.I.ZubarevV.I.SimakovaL.
G.〕ナヌ・゚ス・゚ス・アヌルツベト
ンツベトンメト〔USSRTsvetn
Tsveton.Met.〕1980幎、号、第79〜83ペヌ
ゞ。
In the Bayer method, the iron content of iron-rich bauxite can be reduced in order to increase the amount of lime by 15-20% (Pauker, V. I., Tubarev, V. Aishimakova, L.G. VI, Zubarev, VI, Simakova, L.
G.〕((USSR))((TSUBETON))TSUBETON. Met. [((USSR))((Tsvetn))
Tsveton.Met.] 1980, (No. 7), pp. 79-83).

別の矀のやり方によれば、鉄を塩化鉄ずしお陀
去する。ボヌキサむトを也燥し、600゜〜700℃の
高枩で焌成し、粉砕し、か぀塩酞又は気䜓塩玠で
亀流状態で凊理する。該過皋では、アルミニりム
も又転化されお塩化物になり、か぀分別蒞留によ
぀お鉄、チタン、マグネシりム、カルシりム及び
ケむ玠の塩化物から分離させるこずになるか、又
は䞊蚘の化合物から遞択的に溶解させるこずがで
きるゟテむコバ、゚ヌ・゚ヌ、コズロブ、ブ
む・゚ム、ビンケルベルグ、ブむ・ゞヌ、グセ
バ、゚ヌ・゚ス、パブロバ、゚ル・゚ム
〔ZotikovaA.N.KozlovV.M.
VinkelbergV.G.GusevaN.S.Pavlova
L.M.〕ナヌ・゚ス・゚ス・アヌルレフ
ツヌメタル〔Ref.Zh.Metall.〕1979幎、アブス
トル〔Abstr.〕第12G175号、フオリヌ、むヌ、
ワズレヌ、゚ム・ダブルナヌ〔FoleyE.
WadsleyM.W.〕英囜特蚱第2023113号明现曞、
1979幎、12月、28日、ゟテむコバ、゚ヌ・゚ヌ、
ビンケンベルグ、ブむ・ゞヌ・、パブロバ、゚
ル・゚ム、ミニナ、ケヌ・ピヌ〔MininaK.
P〕ナヌ・゚ス・゚ス・アヌルレフ・ツ
ヌ・キム〔Ref.Zh.Khim.〕1982幎、アブストル
第1L98号、カポリヌ ゚ル、スザボ ルネヌ、
ツ゚グレデむビヌ、ストツカヌ ゚ル、リヌデル
アり゚ル スズ、ストツカヌ ゚ル〔Kapoly
L.Szabo LneCzegledi B.Stoker L.
Riederauer Sz.Stocker L.〕「ハザむ ボヌ
キシトク バスタラニタサ」タタバンダ
〔“Hazai bauxitok vastalanitase”
Tatabanya〕、1982幎、11月日。
According to another group of methods, iron is removed as iron chloride. The bauxite is dried, calcined at high temperatures of 600° to 700°C, ground and treated with hydrochloric acid or gaseous chlorine in alternating current conditions. In the process, aluminum is also converted to chloride and is separated from the chlorides of iron, titanium, magnesium, calcium and silicon by fractional distillation, or selectively dissolved from the above compounds. (Zotikova, AN, Kozlov, VM, Winkelberg, VT, Guseva, NS, Pavlova, LM)
Vinkelberg, VG, Guseva, NS, Pavlova,
LM]: ((USSSR)) Lev.
Two. Metal [Ref.Zh.Metall.] 1979, Abstract [Abstr.] No. 12G175, Fuori, Yi,
Foley, M. Double You [Foley, E.,
Wadsley, MW] British Patent No. 2023113,
December 28, 1979, Zoteykova, A.N.
Binkenberg, V.G., Pavlova, L.M., Minina, K.P.
P〕: ((U.S.S.R.)) Ref.Zh.Khim.〕1982, Abstr No. 1L98, Kapoly L, Suzabo Renée,
Zsegredavi, Stotzker L, Riederauer Suz, Stotzker L [Kapoly
L., Szabo Lne, Czegledi B., Stoker L.,
Riederauer Sz., Stocker L.: “Hazai bauxitok vastalanitase”
Tatabanya], November 1, 1982).

特定のやり方によれば、バむダヌ法で生成した
アルミン酞塩溶液を塩酞で凊理し、か぀有機リン
酞塩、又は酞化剀の助けでこの溶液から鉄を分離
するニ、゚ル・ピヌ、サブチ゚ンコ、゚ヌ・ア
む〔NiL.P.SavchenkoA.I.〕ナヌ・゚
ス・゚ス・アヌルコムプレクスンむスポル
ズマむナヌシルダ〔Kompleksn.Ispolz.
Miner.Syrya〕、1980幎号第81〜83ペヌゞ、
コツコ、゚ヌ、コルツシ アむ、キクキ アむ、
メリアニ ゚ス〔CoccoA.ColussiI.
KikicI.MerianiS.〕むント゜ルベント
゚クストル コンフプロク〔Int.Solvent
Extr.Conf.Proc〕1980幎、第巻、論文第80
〜186、第ペヌゞ。
According to a particular approach, the aluminate solution produced by the Bayer process is treated with hydrochloric acid and the iron is separated from this solution with the aid of organophosphates or oxidizing agents (N. L.P., Subtyenko, et al. Ni, LP, Savchenko, AI: ((U.S.S.R.)) Kompleksn.Ispolz. Minor. Silja.
Miner.Syrya], 1980 (No. 6), pages 81-83,
Kotsuko, A, Kortsushi Ai, Kikuki Ai,
Merianis [Cocco, A., Colussi, I.,
Kikic, I., Meriani, S.]: Int. Solvent Extor Conf ((Proc)) [Int.Solvent
Extr.Conf. ((Proc))] 1980, Volume 3, Paper No. 80
~186, page 7).

ハンガリヌ囜の研究者の発衚した研究によれ
ば、鉄含有量の倚いボヌキサむト、あるいは赀泥
の濃床の高いボヌキサむトを高枩で塩化アンモニ
りムで凊理しお、鉄をFeOH3の圢態にしお陀
去するザヌンボヌ ゞ゚ヌ、モルナヌル ゚
ル、シクロヌシ ピヌ〔ZamboJ.Molnar
L.Siklosi P.〕バヌンダヌズ コハヌズ ラ
ポク コハヌズ〔Banyasz.Kohasz Lapok
Kohasz〕、1980幎、第113巻号、第270〜
ペヌゞ、ザヌンボヌ ゞ゚ヌ、モルナヌル ゚
ル、シクロヌシ ピヌトラブ コム むント
゚トりド ボヌキサむテス、アルマむンアラム
1981幎、第16巻、第183〜92ペヌゞ。
According to a study published by Hungarian researchers, bauxite with a high iron content, or bauxite with a high concentration of red mud, can be treated with ammonium chloride at high temperatures to remove iron in the form of Fe(OH) 3 . Zambo, J., Molnar
L., Siklosi P.: Banyasz.Kohasz Lapok
Kohasz], 1980, Vol. 113 (No. 6), No. 270-3
Page, Zahnborg J., Molnár L., Ciclosi P.: Trav.com Int.
etoud bauxites, almaine arum
(1981, Vol. 16, pp. 183-92).

該やり方によれば、非垞に耇雑な方法で鉄含有
量の玄70〜80を陀去するこずができ、か぀たい
おいの堎合にアルミニりムが塩化物ずしお埗られ
る。
According to this procedure, approximately 70-80% of the iron content can be removed in a very complicated manner and aluminum is obtained in most cases as chloride.

若干の刊行物で五カルボニル鉄の補造を扱぀お
いる。しかしながら、参考文献は぀ずしお赀泥
又はボヌキサむトからの五カルボニル鉄の補造に
関連しおいるものはない。
Several publications deal with the production of pentacarbonyl iron. However, not a single reference relates to the production of pentacarbonyl iron from red mud or bauxite.

五カルボニル鉄は仏囜で1891幎に゚ム・ベルテ
ロ〔M.Berthelott〕が芋い出しベルテロ、゚
ムコント・ランデナ〔Compt.rend.〕第112巻、
第1343ペヌゞ1891幎、第113巻、第679ペヌゞ
1892幎、又英囜では䞊蚘の著者ずは無関係に
モンド〔Mond〕、その他が芋い出したモンド
゚ル、ランゲル シヌ〔MondL.Langer
C.〕ゞダヌナル・オブ・ザ・ケミカル・゜サむ
゚テむ〔J.Chem.Soc.〕第59巻、第1090ペヌゞ、
1891幎。五カルボニル鉄を埗るためには、シ
ナり酞鉄を還元しお埗た鉄粉を倧気圧䞋で䞀酞化
炭玠ず反応させる。䜎収率を改良するために、
COの圧力を増しお300バヌルにしたが、しかし転
化率100に達するこずはできなか぀た。
Pentacarbonyl iron was discovered in France in 1891 by M.Berthelott (Berthelot, M.: Compt.rend., Vol. 112,
Page 1343 (1891), Vol. .Langer
C.]: Journal of the Chemical Society [J.Chem.Soc.] Volume 59, Page 1090,
(1891)). To obtain pentacarbonyl iron, iron powder obtained by reducing iron oxalate is reacted with carbon monoxide under atmospheric pressure. To improve low yield,
The CO pressure was increased to 300 bar, but it was not possible to reach 100% conversion.

ミタツシナ ゚む〔Mittasch A.〕ミタツシ
ナ ゚むツアむト シナリフト・フナヌル・ア
ンゲワンテ・ヘミヌ〔Z.Angew.Chem〕第41巻、
第827ペヌゞ1928幎、及びヒヌベル
〔Hieber〕、その他ヒヌベル ダブルナヌ
〔Hieber.W.〕メタルカルボニル、゚フ・アむ・
゚む・テむ レビナヌむンオルガニツク ミスト
リヌ パヌト〔MetallcarbonyleFIAT
Review.Inorg.Chem.Part.〕第108〜145ペヌゞ
1946幎によれば、原料物質ずしおラニヌ鉄
〔Raney−iron〕を䜿甚しお非垞に良奜な結果を
埗た。
Mittasch A. (Z.Angew.Chem) Volume 41,
Page 827 (1928)), and Hieber, et al. (Hieber.W.: Metal Carbonyl, F.I.
A.T. Review-in-Organic Mistry Part [Metallcarbonyle, FIAT
Review. Inorg. Chem. Part.] pages 108-145 (1946)), very good results were obtained using Raney-iron as the raw material.

レツペ〔Reppe〕、その他は高枩高圧䞋で硫酞
鉄からカルボニル鉄を補造したレツペ、ダブル
ナヌ〔ReppeW.〕アナヌレ・デ・シミヌ
〔Ann.Chem.〕、1953幎、第582号、第116〜121ペ
ヌゞ。
Reppe and others produced carbonyl iron from iron sulfate under high temperature and pressure (Reppe, W.: Ann. Chem., 1953, No. 582, no. pages 116-121).

五カルボニル鉄の工業芏暡の補造は鉄粉―鉄酞
化物を還元しお埗る―を原料にしお、圧力200バ
ヌルのCO䞭で180゜〜200℃で行うゞルキン、ブ
む・ゞヌ〔SzirkinV.G.〕カルボニルニヌ メ
タリむ、モズクバ〔Karbonylnie Metalli
Moszkva〕、1978幎、第98ペヌゞ。
Industrial-scale production of pentacarbonyl iron is carried out from iron powder - obtained by reducing iron oxide - at 180° to 200°C in CO at a pressure of 200 bar (Szirkin, VG). ]: Karbonylnie Metalli, Mozukuba [Karbonylnie Metalli,
Moszkva], 1978, p. 98).

本発明の芁玄 本発明の方法によれば、也燥した赀泥又は粉末
にしたボヌキサむトを、掻性化及びカルボニル化
促進剀、いわゆる「促進剀promoters」の存
圚で、氎玠含有還元性ガス䞭、奜たしくは䞀酞化
炭玠を党く含有しないガス気流䞭で、0.1バヌル
から100バヌルたでの圧力䞋で枩床150゜〜800℃で
掻性化するのが奜たしく、その埌、これを圧力25
〜300バヌルの䞀酞化炭玠䞭で枩床50゜〜300℃で
カルボニル化する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the method of the invention, dried red mud or powdered bauxite is prepared in a hydrogen-containing reducing gas in the presence of activation and carbonylation promoters, so-called "promoters". Activation is preferably carried out at a temperature of 150° to 800°C under a pressure of from 0.1 bar to 100 bar, in a gas stream which preferably does not contain any carbon monoxide, and then this is carried out at a pressure of 25°C.
Carbonylation at temperatures between 50° and 300°C in carbon monoxide at ~300 bar.

本発明の方法は赀泥又はボヌキサむトのほずん
ど党鉄含有量を五カルボニル鉄の圢態で遞択的に
陀去するこずのできるボヌキサむト工業の唯䞀の
方法である。赀泥及びボヌキサむトは若干の皮類
の金属を含有するが、これらの鉄から最高の反応
率で䞀酞化炭玠ず反応させるこずができ、か぀生
成した揮発性の液䜓五カルボニル鉄を容易に陀去
するこずができる。
The process of the present invention is the only process in the bauxite industry that is capable of selectively removing almost the entire iron content of red mud or bauxite in the form of pentacarbonyl iron. Red mud and bauxite contain several types of metals, but these irons can be reacted with carbon monoxide with the highest reaction rate, and the volatile liquid pentacarbonyl iron formed can be easily removed. Can be done.

本発明の詳现な説明 本発明の過皋によれば、粉末にした固䜓の原料
物質を䜿甚しお、副生成物を生成させないで、溶
剀を党く存圚させないで単䞀段階で鉄の陀去を行
う。このように、赀泥及びボヌキサむトの酞化ア
ルミニりムのほずんど党含有量を回収するこずが
でき、か぀鉄含有量を高玔床の生成物の圢態で陀
去するこずができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the process of the present invention, a powdered solid feed material is used to perform iron removal in a single step without the formation of by-products and in the absence of any solvent. In this way, almost the entire aluminum oxide content of red mud and bauxite can be recovered and the iron content removed in the form of a highly purified product.

化孊工業の倧倚数の方法ずは反察に、本発明の
方法では奜たしくない副生成物を党然生成させる
こずなく、埓぀お本発明は環境汚染を避ける新匏
方法のよい実䟋である。
Contrary to the majority of processes in the chemical industry, the process of the present invention does not produce any undesirable by-products, and thus the present invention is a good example of a new type of process that avoids environmental pollution.

本発明の過皋によれば、也燥した赀泥又は粉末
にしたボヌキサむトを、掻性化及びカルボニル化
の促進剀、いわゆる「促進剀promoters」の
存圚で、氎玠含有還元性ガス䞭、奜たしくは䞀酞
化炭玠を含有しないガス気流䞭で、枩床150゜〜
800℃で0.1バヌルから100バヌルたでの圧力の䞋
で掻性化させるのが奜たしく、その埌これを圧力
が25〜300バヌルの䞀酞化炭玠䞭で、枩床50゜〜
300℃でカルボニル化させる。
According to the process of the present invention, dried red mud or powdered bauxite is prepared in a hydrogen-containing reducing gas, preferably in the presence of activation and carbonylation promoters, so-called "promoters". In a gas stream that does not contain carbon oxide, at a temperature of 150°~
Activation is preferably carried out at 800°C under a pressure of 0.1 bar to 100 bar, followed by activation in carbon monoxide at a pressure of 25 to 300 bar and at a temperature of 50° to
Carbonylate at 300℃.

手順䞭で元玠硫黄、無機又は有機硫黄化合物
䟋えばH2S、HgS、CuS、FeS、メルカプタン
又はHgO、CuO、元玠ペり玠又はペり玠化合物
䟋えばHJ、CuJあるいはこれらの混合物を促
進剀ずしお、原料物質の重量に察しお蚈算しお
0.5〜30の量で䜿甚しおもよい。促進剀は原料
物質の組成、鉄含有量、アルカリ金属含有量及び
石灰含有量に基づいお倉化させる。䟋えば、赀泥
はアルカリ及び石灰の含有量がボヌキサむトより
も倚い。埓぀お、赀泥を原料ずしお䜿甚する堎合
には、酞性促進剀䟋えば、H2S又はHJ又
はこれらの混合物を䜿甚するのが奜たしい。これ
に反しお、ボヌキサむトを凊理する堎合には、元
玠硫黄、メルカプタン、HgO、CuO、FeS、又は
FeCO3あるいはこれらの混合物を䜿甚するのが奜
たしい。
Elemental sulfur, inorganic or organic sulfur compounds (e.g. H2S , HgS, CuS, FeS, mercaptans) in the procedure
or HgO, CuO, elemental iodine or iodine compounds (e.g. HJ, CuJ) or mixtures thereof as accelerators, calculated relative to the weight of the raw material.
May be used in amounts of 0.5-30%. Accelerators vary based on the composition of the raw material, iron content, alkali metal content, and lime content. For example, red mud has a higher alkali and lime content than bauxite. Therefore, when using red mud as raw material, it is preferable to use acid promoters (eg S, H 2 S or HJ) or mixtures thereof. On the other hand, when treating bauxite, elemental sulfur, mercaptans, HgO, CuO, FeS, or
Preference is given to using FeCO 3 or mixtures thereof.

鉄化合物は最初の原料物質䞭に存圚しおいるの
で、掻性化の手順䞭に、高枩のために熱分解を受
ける。埓぀お、オキシ氎和物、炭酞塩、氎酞化物
及び他の鉄化合物は分解しお酞化鉄になり、これ
が氎玠で還元されお掻性鉄になる。掻性化段階䞭
には、促進剀は鉄化合物の分解及び還元を促進
し、カルボニル生成段階では、該促進剀はカルボ
ニル化合物の生成率を増倧する。
Since the iron compounds are present in the initial raw material, during the activation procedure they undergo thermal decomposition due to the high temperatures. Thus, oxyhydrates, carbonates, hydroxides and other iron compounds decompose to iron oxides, which are reduced with hydrogen to active iron. During the activation stage, the promoter promotes the decomposition and reduction of iron compounds, and during the carbonyl production stage, the promoter increases the production rate of carbonyl compounds.

還元性ガスずしおは、玔粋の氎玠、奜たしくは
䞀酞化炭玠を党く含有しないガス、氎性ガス、ア
ンモニア又は氎玠及び又はアンモニアを含有
するガスを䜿甚するこずができる。掻性化は倧気
圧の䞋で奜たしく行うこずができる。この段階に
ず぀おの奜たしい枩床は150゜〜300℃である。
As reducing gas it is possible to use pure hydrogen, preferably a gas which does not contain any carbon monoxide, a water gas, ammonia or a gas containing hydrogen and/or ammonia. Activation can preferably be carried out under atmospheric pressure. The preferred temperature for this step is between 150° and 300°C.

掻性化段階の埌には、掻性化させた赀泥又はボ
ヌキサむトを掻性化の高枩から冷华しお50℃から
300℃たで、奜たしくは50℃から80℃たでのカル
ボニル化枩床にし、その埌これを25〜300バヌル
の圧力䞋で䞀酞化炭玠ず反応させる。玔粋の䞀酞
化炭玠、䞀酞化炭玠を含有する合成ガス、ゞ゚ネ
レヌタヌガスgenerator gas又はプロデナヌ
サヌガスproducer gasをカルボニル化に䜿
甚するこずができる。ボヌキサむト化は発熱反応
であ぀お、枩床の䞊昇は五カルボニル鉄の生成を
瀺す。それの生成ず同時に五カルボニル鉄を加圧
䞋で凝瞮させ、CO気流䞭で反応噚から貯蔵タン
クに連続的に導出させる。
After the activation stage, the activated red mud or bauxite is cooled from the high temperature of activation to 50°C.
A carbonylation temperature of up to 300°C, preferably from 50°C to 80°C is reached, which is then reacted with carbon monoxide under a pressure of 25 to 300 bar. Pure carbon monoxide, carbon monoxide-containing synthesis gas, generator gas or producer gas can be used for carbonylation. Bauxitization is an exothermic reaction, with an increase in temperature indicating the formation of pentacarbonyl iron. Simultaneously with its formation, the pentacarbonyl iron is condensed under pressure and continuously led out of the reactor into a storage tank in a stream of CO.

驚異的にも、掻性化及びカルボニル生成の段階
䞭に、皮類以䞊の促進剀―すなわち硫黄粉末あ
るいは有機又は無機の硫黄を含有する促進剀―を
同時に䜿甚する堎合には、促進剀の効果を増倧す
るこずを芋い出した。皮類以䞊の促進剀を䜿甚
すれば、個々の促進剀の効果は単玔に簡玄されな
いので、それらは互いに他の䜜甚に力を䞎えお、
これたでに芋たこずのない盞乗䜜甚を埗るこずが
できる。
Surprisingly, during the activation and carbonyl formation steps, if more than one type of promoter is used simultaneously, i.e. sulfur powder or organic or inorganic sulfur-containing promoters, the effectiveness of the promoters can be reduced. found that it increases. If two or more types of accelerators are used, the effects of individual accelerators cannot be simply reduced, so they mutually contribute to the effects of the other,
You can get synergies that you have never seen before.

皮類以䞊の促進剀を䜿甚する堎合には、恐ら
く鉄が促進剀ずで掻性䞭間化合物を圢成し、こう
しお生成した掻性化合物が䞀段ずたやすく䞀酞化
炭玠ず反応するこずができるのであろう。この堎
合には、カルボニル化段階が配䜍子亀換過皋を包
含し、鉄に結合しおした配䜍子は䞀酞化炭玠に亀
換される。これら過皋の掻性゚ネルギヌの和は
䞀酞化炭玠配䜍子を鉄に単に結合する掻性化゚ネ
ルギヌよりも、はるかに小さく、それ故、促進剀
は五カルボニル鉄の生成を非垞に容易にする。
When more than one type of promoter is used, it is likely that the iron forms an active intermediate compound with the promoter, and the active compound thus formed is able to react more easily with carbon monoxide. In this case, the carbonylation step involves a ligand exchange process, in which the iron-bound ligand is exchanged for carbon monoxide. The sum of the activation energies of these two processes is much smaller than the activation energy of simply bonding the carbon monoxide ligand to iron, and therefore the promoter greatly facilitates the formation of pentacarbonyl iron.

促進剀の最適の盞乗䜜甚効果は原料の赀泥の化
孊的組成に巊右され、このために促進剀の最適量
は各赀泥原料物質に぀いお個々の実隓で決められ
るこずになる。赀泥又はボヌキサむトの化孊的組
成を枬定した埌に、、促進剀の皮々の組み合わせ
で、詊料100を䜿甚しお、実隓宀芏暡の反応噚
で予備実隓を行い、か぀該予備実隓結果を比范す
る。
The optimum synergistic effect of the accelerator will depend on the chemical composition of the raw red mud, so the optimum amount of accelerator will be determined by individual experiments for each red mud raw material. After determining the chemical composition of the red mud or bauxite, preliminary experiments are carried out in a laboratory scale reactor using 100 g of samples with various combinations of promoters and the results of the preliminary experiments are compared.

䞋蚘の実斜䟋では本発明の现郚を曎に確認しよ
うずするものであり、保護の範囲を該実斜䟋に限
定するものではない。
The following examples are intended to further confirm the details of the invention and are not intended to limit the scope of protection to these examples.

実斜䟋  500mlのステンレス鋌反応噚の䞭で、赀泥の也
燥粉末10酞化アルミニりム含有量15.9、酞
化鉄含有量43.1Fe30.1を氎玠気流
䞭でかき混ぜながら、加熱速床50〜60℃時で
350℃たで加熱し、か぀この枩床で、氎玠の存圚
で、20バヌルの圧力䞋で12時間かき混ぜお掻性化
させた。掻性化させた赀泥を150℃たで冷华し、
圧力50バヌルの䞀酞化炭玠䞭で、かき混ぜながら
10時間カルボニル化させた。生成した液䜓の五カ
ルボニル鉄を冷华しお反応噚から取り出す。オヌ
トクレヌブ䞭に残存する残留物は鉄15.2を含有
する。このようにしお原料物質の党鉄含有量の
49.5を陀去するこずができた。脱鉄凊眮の結果
ずしお、赀泥の酞化アルミニりム含有量は15.9
から22.0たで増倧する。
Example 1 In a 500 ml stainless steel reactor, 10 g of dry powder of red mud (aluminum oxide content 15.9 g, iron oxide content 43.1 g ((Fe = 30.1 g))) was stirred in a hydrogen stream. Heating rate 50-60℃/hour
It was activated by heating to 350° C. and stirring at this temperature in the presence of hydrogen for 12 hours under a pressure of 20 bar. The activated red mud is cooled to 150℃,
in carbon monoxide at a pressure of 50 bar with stirring.
Carbonylation was carried out for 10 hours. The liquid pentacarbonyl iron produced is cooled and removed from the reactor. The residue remaining in the autoclave contains 15.2 g of iron. In this way, the total iron content of the raw material
We were able to remove 49.5%. As a result of iron removal treatment, the aluminum oxide content of red mud is 15.9%
It increases from 22.0% to 22.0%.

実斜䟋  赀泥の也燥粉末100酞化アルミニりム含有
量15.9、酞化鉄含有量43.1Fe30.1
を硫黄粉末ず完党に混合し、その埌混合物を
500mlのステンレス鋌反応噚の䞭で、かき混ぜな
がら氎玠気流䞭で、加熱速床50〜60℃時で加熱
しお700℃にし、か぀この枩床でかき混ぜながら、
30バヌルの圧力䞋で12時間掻性化させる。掻性化
させた赀泥を圧力が150バヌルの䞀酞化炭玠䞭で、
枩床200゜〜210℃で、かき混ぜながら10時間カル
ボニル化させる。生成した液䜓の五カルボニル鉄
を冷华しながら反応噚から陀去する。オヌトクレ
ヌブ䞭の残留物は鉄8.2を含有しおいる。埓぀
おFeの陀去率は72.8になる。鉄陀去凊眮の結果
ずしお、赀泥の酞化アルミニりム含有量は15.9
から24.3たで増加する。
Example 2 100 g of dry powder of red mud (aluminum oxide content 15.9 g, iron oxide content 43.1 g ((Fe = 30.1 g)))
was thoroughly mixed with 2g of sulfur powder, then the mixture
In a 500 ml stainless steel reactor, in a hydrogen stream with stirring, heat at a heating rate of 50-60 °C/hour to 700 °C, and at this temperature, with stirring.
Activate for 12 hours under 30 bar pressure. The activated red mud was placed in carbon monoxide at a pressure of 150 bar.
Carbonylate at a temperature of 200° to 210°C for 10 hours while stirring. The liquid pentacarbonyl iron produced is removed from the reactor while cooling. The residue in the autoclave contains 8.2 g of iron. Therefore, the Fe removal rate is 72.8%. As a result of iron removal treatment, the aluminum oxide content of red mud is 15.9%
This will increase from 24.3% to 24.3%.

実斜䟋  赀泥の也燥粉末100酞化アルミニりム含有
量15.9、酞化鉄含有量43.1Fe30.1
を硫化鉄5.5ず完党に混合し、
か぀500mlのステンレス鋌反応噚の䞭で、かき混
ぜながら氎玠気流䞭で、加熱速床50゜〜60℃時
で加熱しお400℃にし、か぀この枩床で倧気䞭の
氎玠の存圚で12時間掻性化させる。掻性化させた
赀泥を230℃で圧力が115バヌルの䞀酞化炭玠䞭で
かき混ぜながら10時間カルボニル化させる。生成
した液䜓の五カルボニル鉄を冷华しながら反応噚
から陀去する。オヌトクレヌブの䞭の赀泥は残留
鉄8.5を含有する。鉄の陀去率71.8になる。
鉄陀去凊眮の結果ずしお、赀泥の酞化アルミニり
ム含有量は増加しお24.2になる。
Example 3 100 g of dry powder of red mud (aluminum oxide content 15.9 g, iron oxide content 43.1 g ((Fe = 30.1 g)))
thoroughly mixed with 5.5 g of iron sulfide ((S = 2 g)),
and heated to 400°C in a hydrogen stream with stirring at a heating rate of 50° to 60°C/hour in a 500 ml stainless steel reactor and activated at this temperature for 12 hours in the presence of atmospheric hydrogen. let The activated red mud is carbonylated for 10 hours with stirring in carbon monoxide at 230°C and a pressure of 115 bar. The liquid pentacarbonyl iron produced is removed from the reactor while cooling. The red mud in the autoclave contains 8.5 g of residual iron. The iron removal rate is 71.8%.
As a result of the iron removal treatment, the aluminum oxide content of the red mud increases to 24.2%.

実斜䟋  赀泥の也燥粉末100酞化アルミニりム含有
量12.9、酞化鉄含有量42.4Fe29.7
を硫化鉄2.7及び硫黄粉末
ず完党に混合する。混合物を500mlのステンレス
鋌反応噚の䞭で氎玠気流䞭でかき混ぜながら、加
熱速床40゜〜60℃時で加熱しお600℃にし、か぀
この枩床で、倧気圧䞋の氎玠の存圚で12時間掻性
化させる。掻性化させた赀泥を200℃で、圧力が
90バヌルの二酞化炭玠䞭で、かき混ぜながら10時
間カルボニル化させる。生成した液䜓の五カルボ
ニル鉄を冷华しながら反応噚から陀去する。残留
する赀泥は鉄を含有する。鉄の陀去率は93.3
に達し、か぀赀泥の酞化アルミニりム含有量は
21.6たで増加するこずになる。
Example 4 100 g of dry powder of red mud (aluminum oxide content 12.9 g, iron oxide content 42.4 g ((Fe = 29.7 g)))
2.7g of iron sulfide ((S=1g)) and 1g of sulfur powder
Mix thoroughly. The mixture was heated to 600°C in a 500ml stainless steel reactor with stirring in a hydrogen stream at a heating rate of 40° to 60°C/h, and at this temperature in the presence of hydrogen at atmospheric pressure for 12 hours. Activate. Activated red mud is heated to 200℃ under pressure.
Carbonylation is carried out in carbon dioxide at 90 bar for 10 hours with stirring. The liquid pentacarbonyl iron produced is removed from the reactor while cooling. The remaining red mud contains 2 g of iron. Iron removal rate is 93.3
%, and the aluminum oxide content of red mud is
This will increase to 21.6%.

実斜䟋  赀泥の也燥粉末100酞化アルミニりム含有
量12.9、酞化鉄含有量42.4Fe29.7
を硫黄粉末及び埮粉末にした黄鉄鉱組成
H2O1.0、50.6、Fe45.5、SiO2
0.9、Zn0.10、Cu0.31、Pb0.2、As
0.09、Ca0.49、Mg0.05ず完
党に混合する。混合物を500mlのステンレス鋌反
応噚の䞭で氎玠気流䞭でかき混ぜながら、加熱速
床50゜〜60℃時で加熱しお500℃にし、か぀この
枩床で、倧気圧の氎玠の存圚で12時間掻性化させ
る。掻性化させた赀泥を圧力が90バヌルの䞀酞化
炭玠䞭で、200℃でかき混ぜながら10時間カルボ
ニル化させる。生成した液䜓の五カルボニル鉄を
冷华しながら反応噚から陀去する。残留する赀泥
は鉄0.8を含有し、鉄の陀去率は97.3になり、
か぀赀泥の酞化アルミニりム含有量は22.0たで
増加するこずになる。
Example 5 100 g of dry powder of red mud (aluminum oxide content 12.9 g, iron oxide content 42.4 g ((Fe = 29.7 g)))
2g of sulfur powder and finely powdered pyrite (composition:
H 2 O = 1.0%, S = 50.6%, Fe = 45.5%, SiO 2 =
0.9%, Zn=0.10%, Cu=0.31%, Pb=0.2%, As
= 0.09%, Ca = 0.49%, Mg = 0.05%) and mix thoroughly with 4 g. The mixture was heated to 500°C in a 500ml stainless steel reactor with stirring in a stream of hydrogen at a heating rate of 50° to 60°C/hour, and activated at this temperature for 12 hours in the presence of hydrogen at atmospheric pressure. to become The activated red mud is carbonylated in carbon monoxide at a pressure of 90 bar at 200°C for 10 hours with stirring. The liquid pentacarbonyl iron produced is removed from the reactor while cooling. The remaining red mud contains 0.8g of iron, and the iron removal rate is 97.3%.
And the aluminum oxide content of red mud will increase to 22.0%.

実斜䟋  赀泥の也燥粉末100酞化アルミニりム含有
量12.9、酞化鉄含有量42.4Fe29.7
を硫黄粉末1.5及び埮粉砕した黄鉄鉱組成
H2O1.0、50.6、Fe45.5、SiO2
0.9、Zn0.10、Cu0.31、Pb0.2、As
0.09、Ca0.49、Mg0.05ず完
党に混合する。500mlのステンレス鋌反応噚の䞭
で、混合物をかき混ぜながら氎玠気流䞭で加熱速
床50゜〜60℃時で加熱しお500℃にし、か぀この
枩床の倧気圧で氎玠を埐々に導入しながら12時間
掻性化させる。連続的に赀泥の䞭を通り抜ける氎
玠に、党量の゚チルメルカプタンを添加す
る。掻性化された赀泥を200℃でかき混ぜながら、
圧力が90バヌルの䞀酞化炭玠䞭で10時間カルボニ
ル化させる。生成した液䜓の五カルボニル鉄を冷
华しながら反応噚から陀去する。残留する赀泥は
鉄1.0を含有し、鉄の陀去率は96.6になる。
鉄陀去凊眮の結果ずしお、原料赀泥の酞化アルミ
ニりム含有量は12.9から22.0たで増加する。
Example 6 100 g of dry powder of red mud (aluminum oxide content 12.9 g, iron oxide content 42.4 g ((Fe = 29.7 g)))
1.5g of sulfur powder and finely ground pyrite (composition:
H 2 O = 1.0%, S = 50.6%, Fe = 45.5%, SiO 2 =
0.9%, Zn=0.10%, Cu=0.31%, Pb=0.2%, As
= 0.09%, Ca = 0.49%, Mg = 0.05%) and mix thoroughly with 3 g. In a 500 ml stainless steel reactor, the mixture was heated to 500°C in a hydrogen stream with stirring at a heating rate of 50° to 60°C/h, and at atmospheric pressure at this temperature with gradual introduction of hydrogen for 12 hours. Activate time. A total of 2 g of ethyl mercaptan is added to the hydrogen that passes continuously through the red mud. While stirring activated red mud at 200℃,
Carbonylation is carried out for 10 hours in carbon monoxide at a pressure of 90 bar. The liquid pentacarbonyl iron produced is removed from the reactor while cooling. The remaining red mud contains 1.0g of iron, and the iron removal rate is 96.6%.
As a result of the iron removal treatment, the aluminum oxide content of the raw red mud increases from 12.9% to 22.0%.

実斜䟋  赀泥の也燥粉末100酞化アルミニりム含有
量12.9、酞化鉄含有量42.4Fe29.7
を元玠ペり玠0.75及びCuJ1.12ず完党に混合
する。500mlのステンレス鋌反応噚の䞭で、混合
物を氎玠気流䞭でかき混ぜながら、加熱速床50゜
〜60℃時で485℃たで加熱し、か぀この枩床で
10時間掻性化させる。反応噚の䞭の内容を180℃
たで冷华し、か぀圧力110バヌルの䞀酞化炭玠䞭
で時間カルボニル化させる。生成した五カルボ
ニル鉄を加圧しお凝瞮させ、か぀氎冷しお、生成
した液䜓を䞀酞化炭玠気流䞭で連続的に陀去す
る。残留する赀泥は鉄0.95を含有し、鉄陀去率
は96.8になる。残留物の酞化アルミニりム含有
量は22.0に増加する。
Example 7 100 g of dry powder of red mud (aluminum oxide content 12.9 g, iron oxide content 42.4 g ((Fe = 29.7 g)))
is thoroughly mixed with 0.75 g of elemental iodine and 1.12 g of CuJ. In a 500 ml stainless steel reactor, the mixture was heated in a hydrogen stream with stirring at a heating rate of 50° to 60°C/hour to 485°C, and at this temperature.
Activate for 10 hours. The contents inside the reactor are heated to 180℃
and carbonylation for 8 hours in carbon monoxide at a pressure of 110 bar. The pentacarbonyl iron produced is condensed under pressure and water cooled, and the produced liquid is continuously removed in a stream of carbon monoxide. The remaining red mud contains 0.95g of iron, and the iron removal rate is 96.8%. The aluminum oxide content of the residue increases to 22.0%.

実斜䟋  粒床が300〜400Όの也燥したボヌキサむト100
分画酞化アルミニりム含有量50.7、酞化鉄
24.4Fe17.1を粉末硫黄0.5ず混合し、
か぀混合物を500mlのステンレス鋌オヌトクレヌ
ブの䞭に入れる。反応噚の内容を氎玠気流䞭で、
加熱速床50゜〜60℃時で、350℃たで加熱し、か
぀この枩床で12時間掻性化させる。掻性化させた
ボヌキサむトを200℃たで冷华し、か぀圧力180バ
ヌルの䞀酞化炭玠䞭で、190゜〜210℃で10時間カ
ルボニル化させる。生成した五カルボニル鉄を冷
华しながら連続的に系から陀去する。残留するボ
ヌキサむトの酞化アルミニりム含有量は61.9に
達する。鉄含有量は17.1から6.3たで䜎䞋し、
鉄の陀去率は63.2である。
Example 8 Dry bauxite 100 with particle size 300-400Ό
g fraction (aluminum oxide content 50.7%, iron oxide
24.4% ((Fe = 17.1%))) mixed with powdered sulfur 0.5,
and place the mixture into a 500ml stainless steel autoclave. The contents of the reactor are placed in a hydrogen stream,
Heat to 350°C at a heating rate of 50° to 60°C/hour and activate at this temperature for 12 hours. The activated bauxite is cooled to 200° C. and carbonylated at 190° to 210° C. for 10 hours in carbon monoxide at a pressure of 180 bar. The pentacarbonyl iron produced is continuously removed from the system while cooling. The aluminum oxide content of the remaining bauxite reaches 61.9%. Iron content decreased from 17.1% to 6.3%;
The iron removal rate is 63.2%.

実斜䟋  ボヌキサむトの也燥粉末100酞化アルミニ
りム含有量50.7、鉄含有量17.1を硫黄粉末
ず混合し、か぀500mlのステンレス鋌反応噚
に入れる。混合物を氎玠気流䞭で、加熱速床
60゜時で500℃たで加熱し、か぀この枩床で圧力
25バヌルの氎玠䞭で12時間掻性化させる。掻性化
埌、反応混合物を冷华しお200℃にし、か぀圧力
150バヌルの䞀酞化炭玠䞭で10時間カルボニル化
させる。生成する五カルボニル鉄を加圧䞋で凝瞮
させお連続的に陀去する。残留するボヌキサむト
はAl2O362.7及び鉄5.2を含有しおいる。鉄の
陀去率は69.6である。
Example 9 100 g of dry powder of bauxite (aluminum oxide content 50.7%, iron content 17.1%) are mixed with 2 g of sulfur powder and placed in a 500 ml stainless steel reactor. Heating the mixture in a hydrogen stream at
Heating at 60°/hour to 500°C and pressure at this temperature.
Activate for 12 hours in 25 bar hydrogen. After activation, the reaction mixture is cooled to 200 °C and pressure
Carbonylation is carried out for 10 hours in carbon monoxide at 150 bar. The pentacarbonyl iron formed is continuously removed by condensation under pressure. The remaining bauxite contains 62.7% Al 2 O 3 and 5.2% iron. The iron removal rate is 69.6%.

実斜䟋 10 也燥ボヌキサむト100酞化アルミニりム含
有量50.7、酞化鉄含有量24.4Fe17.1
を硫黄粉末ず完党に混合する。混合物
を500mlのステンレス鋌オヌトクレヌブの䞭に導
入し、氎玠気流䞭で加熱速床50゜〜60℃時で600
℃たで加熱し、か぀この枩床で、倧気圧䞋で12時
間掻性化させる。掻性化させたボヌキサむトを
190℃たで冷华し、か぀圧力115バヌルの䞀酞化炭
玠䞭で10時間カルボニル化させる。生成した五カ
ルボニル鉄を冷华しながら連続的に系から陀去す
る。残留するボヌキサむトの酞化アルミニりム含
有量は63.5に達する。鉄含有量は17.1から4.3
たで枛少する。鉄の陀去率は74.9に達する。
Example 10 100 g of dry bauxite (aluminum oxide content 50.7%, iron oxide content 24.4% ((Fe = 17.1
%))) is thoroughly mixed with 3 g of sulfur powder. The mixture was introduced into a 500ml stainless steel autoclave and heated at a heating rate of 50° to 60°C/h in a stream of hydrogen.
℃ and activate at this temperature under atmospheric pressure for 12 hours. activated bauxite
Cool to 190° C. and carbonylate for 10 hours in carbon monoxide at a pressure of 115 bar. The pentacarbonyl iron produced is continuously removed from the system while cooling. The aluminum oxide content of the remaining bauxite reaches 63.5%. Iron content ranges from 17.1% to 4.3
%. The iron removal rate reaches 74.9%.

実斜䟋 11 也燥粉砕したボヌキサむト100酞化アルミ
ニりム含有量50.7、酞化鉄含有量24.4Fe
17.1を硫黄粉末20ず完党に混合する。
混合物を500mlのステンレス鋌オヌトクレヌブに
仕蟌み、氎玠気流䞭で加熱速床50゜〜60℃時で
700℃たで加熱し、か぀この枩床でかき混ぜなが
ら倧気圧䞋で12時間掻性化させる。掻性化させた
ボヌキサむトを200℃で圧力90バヌル䞀酞化炭玠
䞭で10時間カルボニル化させる。生成する五カル
ボニル鉄を冷华しながら連続的に系から陀去す
る。残留するボヌキサむトの酞化アルミニりム含
有量は66.0になり、鉄含有量は17.1から枛少
しお1.3になる。鉄陀去率は92.4に達する。
Example 11 100 g of dry and crushed bauxite (aluminum oxide content 50.7%, iron oxide content 24.4% ((Fe
= 17.1%))) is thoroughly mixed with 20 g of sulfur powder.
The mixture was placed in a 500 ml stainless steel autoclave and heated at a heating rate of 50° to 60°C/hour in a hydrogen stream.
Heat to 700°C and activate at this temperature for 12 hours under atmospheric pressure with stirring. The activated bauxite is carbonylated at 200° C. in carbon monoxide at a pressure of 90 bar for 10 hours. The pentacarbonyl iron formed is continuously removed from the system while cooling. The remaining bauxite has an aluminum oxide content of 66.0% and an iron content of 1.3%, down from 17.1%. The iron removal rate reaches 92.4%.

実斜䟋 12 ボヌキサむトの也燥粉末100酞化アルミニ
りム含有量50.7、酞化鉄含有量24.4Fe
17.1を500mlのステンレス鋌オヌトクレヌ
ブの䞭に仕蟌み、加熱速床50゜〜60℃時で500℃
たで加熱し、同時にアンモニアず合成ガスずの混
合物を導入する。合成ガスを連続的に系に流通さ
せながら、原料物質をこの枩床で倧気圧䞋で12時
間掻性化させる。掻性化䞭に゚チルメルカプタン
を合成ガス気流に添加する。掻性化させたボ
ヌキサむトを200℃で圧力100バヌルの䞀酞化炭玠
䞭で、10時間カルボニル化させる。生成した五カ
ルボニル鉄を冷华しながら連続的に反応噚から陀
去する。残留するボヌキサむトの酞化アルミニり
ム含有量は66.2になり、か぀鉄含有量は17.1
から枛少しお1.2になる。鉄の陀去率は93.0
になる。
Example 12 100g of dry bauxite powder (aluminum oxide content 50.7%, iron oxide content 24.4% ((Fe=
17.1%))) was placed in a 500 ml stainless steel autoclave and heated to 500°C at a heating rate of 50° to 60°C/hour.
and at the same time introduce a mixture of ammonia and synthesis gas. The feed material is activated at this temperature and atmospheric pressure for 12 hours while syngas is continuously passed through the system. 8 g of ethyl mercaptan is added to the syngas stream during activation. The activated bauxite is carbonylated in carbon monoxide at 200° C. and 100 bar pressure for 10 hours. The pentacarbonyl iron produced is continuously removed from the reactor with cooling. The aluminum oxide content of the remaining bauxite is 66.2%, and the iron content is 17.1%.
This will decrease from 1.2% to 1.2%. Iron removal rate is 93.0%
become.

実斜䟋 13 也燥し埮粉末にしたボヌキサむト100酞化
アルミニりム含有量50.7、酞化鉄含有量24.4
Fe17.1を埮粉末にした硫黄鉱組成
H2O1.0、50.6、Fe45.5、SiO2
0.9、Zn0.10、Cu0.31、Pb0.2、As
0.09、Ca0.49、Mg0.05ず混
合し、か぀混合物を500mlのステンレス鋌反応噚
の䞭で、かき混ぜながら氎玠気流䞭で加熱速床
50゜〜60℃時で500℃たで加熱し、か぀この枩床
で氎玠の存圚で、かき混ぜながら倧気圧䞋で12時
間掻性化させる。掻性化させたボヌキサむトを
200℃でかき混ぜながら圧力100バヌルの䞀酞化炭
玠䞭で10時間カルボニル化させる。生成した液䜓
の五カルボニル鉄を冷华しながら反応噚から陀去
する。残留するボヌキサむトの酞化アルミニりム
含有量は65.6に達し、鉄含有量は17.1から1.8
たで枛少する。鉄陀去率は89.5になる。
Example 13 100 g of dried and finely powdered bauxite (aluminum oxide content 50.7%, iron oxide content 24.4%)
((Fe=17.1%))) pulverized sulfur ore (composition:
H 2 O = 1.0%, S = 50.6%, Fe = 45.5%, SiO 2 =
0.9%, Zn=0.10%, Cu=0.31%, Pb=0.2%, As
= 0.09%, Ca = 0.49%, Mg = 0.05%) and heated the mixture in a 500 ml stainless steel reactor in a hydrogen stream with stirring.
Heat to 500°C at 50°-60°C/h and activate at this temperature in the presence of hydrogen for 12 hours under atmospheric pressure with stirring. activated bauxite
Carbonylation is carried out for 10 hours in carbon monoxide at a pressure of 100 bar with stirring at 200°C. The liquid pentacarbonyl iron produced is removed from the reactor while cooling. The aluminum oxide content of the remaining bauxite reaches 65.6%, and the iron content ranges from 17.1% to 1.8
%. The iron removal rate will be 89.5%.

実斜䟋 14 粉末のボヌキサむト100酞化アルミニりム
含有量50.7、酞化鉄含有量24.4Fe17.1
をHgO2及び過ペり玠酞ナトリりム3.35
ず混合し、か぀混合物を500mlのステンレス鋌
の管状反応噚の䞭に仕蟌む。混合物を、COã‚’å…š
く含有しない合成ガス及び送颚アンモニア工堎ガ
スの気流150〜300ml時䞭で、加熱速床30゜
〜50℃時で650℃たで加熱し、か぀この枩床で
かき混ぜながら倧気圧䞋で10時間掻性化させる。
掻性化させたボヌキサむトを100℃たで冷华し、
か぀䞀酞化炭玠ガス気流の圧力を10バヌルから
160バヌルたで連続的に増倧させながら、11時間
カルボニル化させた。枩床は圧力の䞊昇に平行し
お䞊昇する。五カルボニル鉄の生成率を枩床の䞊
昇率に埓わせるこずができる。生成した五カルボ
ニル鉄を加圧しお凝瞮させ、か぀䞀酞化炭玠ガス
気流で反応噚から連続的に取り出しお五カルボニ
ル鉄貯蔵タンクの䞭に入れる。残留するボヌキサ
むトの鉄含有量は17.1から115たで枛少し、
これは鉄の陀去率93.25に盞圓する。オヌトク
レヌブ内に残留するボヌキサむトの酞化アルミニ
りム含有量は50.7から66.6たで増加する。
Example 14 100 g of powdered bauxite (aluminum oxide content 50.7%, iron oxide content 24.4% ((Fe = 17.1
%))) HgO2g and sodium periodate 3.35
g and charge the mixture into a 500 ml stainless steel tubular reactor. The mixture was heated to 650°C at a heating rate of 30° to 50°C/h in a stream of syngas containing no CO and blown ammonia factory gas (150-300 ml/h), and heated to 650°C with stirring at this temperature. Activate for 10 hours under atmospheric pressure.
The activated bauxite is cooled to 100℃,
and the pressure of the carbon monoxide gas stream from 10 bar
Carbonylation was carried out for 11 hours with continuous increase to 160 bar. Temperature increases parallel to the increase in pressure. The production rate of pentacarbonyl iron can be made to follow the rate of increase in temperature. The produced pentacarbonyl iron is condensed under pressure and continuously removed from the reactor with a stream of carbon monoxide gas into a pentacarbonyl iron storage tank. The iron content of the remaining bauxite decreased from 17.1% to 115%,
This corresponds to an iron removal rate of 93.25%. The aluminum oxide content of bauxite remaining in the autoclave increases from 50.7% to 66.6%.

Claims (1)

【特蚱請求の範囲】  (a) 赀泥又はボヌキサむト原料物質を、皮
類以䞊の促進剀の存圚で、圧力が0.1〜100バヌ
ルの還元性ガス気流䞭で、150゜〜800℃で掻性
化し、か぀その埌 (b) 䞀酞化炭玠又は䞀酞化炭玠を含有するガス
で、25〜300バヌルの圧力䞋で、50℃〜300℃で
カルボニル化しお、生成した五カルボニル鉄を
系から取る出す、 こずを特城ずする、赀泥又はボヌキサむトを脱
鉄し、か぀アルミナ工業甚の原料物質及び五カ
ルボニル鉄を補造する方法。  還元性ガス気流ずしお、氎玠含有ガス、奜た
しくは䞀酞化炭玠を党く含有しないガスを䜿甚す
るこずを特城ずする、特蚱請求の範囲第項に蚘
茉の方法。  還元性ガス気流ずしお、氎玠又は氎玠及び
又はアンモニアを含有するガスを䜿甚するこ
ずを特城ずする、特蚱請求の範囲第項ず第項
ずのいずれか項に蚘茉の方法。  促進剀ずしお、奜たしくは硫黄粉末、皮類
以䞊の有機又は無機の硫黄化合物、又は硫黄含有
鉱物質、及び又はペり玠及び又は皮類
以䞊のペり玠化合物を䜿甚するこずを特城ずす
る、特蚱請求の範囲第項から第項たでのいず
れか項に蚘茉の方法。  出発原料物質に察しお蚈算しお0.1〜30重量
の量の促進剀を䜿甚するこずを特城ずする、特
蚱請求の範囲第項から第項たでのいずれか
項に蚘茉の方法。  䞀酞化炭玠を含有するガスずしお、発生炉ガ
ス、ブロヌガス、アヌスガスearth gas又は
ゞ゚ネレヌタヌガスgenerator gasの分解で
生成する合成ガスを䜿甚するこずを特城ずする、
特蚱請求の範囲第項から第項たでのいずれか
項に蚘茉の方法。
[Scope of Claims] 1 (a) Red mud or bauxite raw material is activated in the presence of one or more promoters at 150° to 800°C in a stream of reducing gas at a pressure of 0.1 to 100 bar. , and then (b) carbonylating with carbon monoxide or a gas containing carbon monoxide at a temperature of 50° C. to 300° C. under a pressure of 25 to 300 bar and removing the pentacarbonyl iron formed from the system. A method for deironating red mud or bauxite and producing raw material for alumina industry and pentacarbonyl iron, characterized by: 2. Process according to claim 1, characterized in that a hydrogen-containing gas, preferably a gas completely free of carbon monoxide, is used as the reducing gas stream. 3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that hydrogen or a gas containing hydrogen and/or ammonia is used as the reducing gas stream. 4. Characterized by the use of sulfur powder, one or more organic or inorganic sulfur compounds, or sulfur-containing minerals, and/or iodine and/or one or more iodine compounds as accelerators. , the method according to any one of claims 1 to 3. 5. Any one of claims 1 to 4, characterized in that the promoter is used in an amount of 0.1 to 30% by weight, calculated on the starting material.
The method described in section. 6. characterized in that the gas containing carbon monoxide is a synthesis gas produced by decomposition of generator gas, blow gas, earth gas, or generator gas;
A method according to any one of claims 1 to 5.
JP60062236A 1985-03-28 1985-03-28 Manufacture of iron-free red mud and bauxite and manufacture of raw material substances for alumina industry and carbonyl iron Granted JPS61227916A (en)

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JP60062236A Granted JPS61227916A (en) 1985-03-28 1985-03-28 Manufacture of iron-free red mud and bauxite and manufacture of raw material substances for alumina industry and carbonyl iron

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