Rückgewinnung von CaCO₃ aus dem Nephelinschlamm der Aluminiumoxidproduktion

Abstract

Bei der Produktion von Aluminiumoxid aus dem Na-Aluminiumsilikat Nephelin fallen trotz einer integrierten Prozessführung große Reststoffmengen an, die der Deponierung zugeführt werden müssen. Mithilfe einer Rückgewinnung von Pirssonit, ist es möglich, aus dem anfallenden Nephelinschlamm Calciumcarbonat und Kieselsäurehydrogel zu gewinnen und so das Schlammaufkommen erheblich zu reduzieren. Das zurückgewonnene Calciumcarbonat kann in den Aufbereitungsprozess zurückgeführt und das Kieselsäurehydrogel für die Herstellung von Baustoffen und Geopolymeren eingesetzt werden.In the production of aluminum oxide from the Na-aluminum silicate nepheline, despite integrated process control large quantities of residual material are produced, which must be sent to landfill. With the help of a recovery of pirssonite, it is possible to extract calcium carbonate and silica hydrogel from the nepheline sludge and, thus, considerably reduce the sludge volume. The recovered calcium carbonate can be recycled into the preparation process and the silica hydrogel can be used for the production of building materials and geopolymers.Abbildung 2. Umsatz von Dicalciumsilikat (C 2 S) durch CO 2 im wä ssrigen Medium bei einer Temperatur von 50°C, 75°C und 95°C; s/l = 10, CO 2 -Volumenstrom = 0,6 Á 10 -3 m 3 h -1 mit einer CO 2 -Konzentration von 11 -12 Vol.-%.Abbildung 3. Mikroskopische Aufnahmen der Dicarbonatsalze nach a) 1 h bzw. b) 7 h CO 2 -Behandlung bei 95°C; c) nach 7 h mit gekennzeichneten Reaktionsbereichen. 496ForschungsarbeitChemie Ingenieur TechnikAbbildung 4. Abhä ngigkeit des Dicalciumsilikat (C 2 S)-Umsatzes von der Partikelgrö ße im Kohlensä ure-Verfahren; s/l = 10, CO 2 -Volumenstrom = 0,6 Á 10 -3 m 3 h -1 mit einer CO 2 -Konzentration von 11 -12 Vol.-%. Forschungsarbeit 497Chemie Ingenieur Technik

Extreme Biomimetics: Designing of the First Nanostructured 3D Spongin–Atacamite Composite and its Application

“…Copper-ammonia waste contains copper in the form of a complex compound-copper (II) tetraamine chloride. [23] Traditionally, for the destruction of this complex compound, for example, hydrochloric acid is needed. However, in our case, the complex collapsed on contact with proteinaceous spongin, followed by the formation of a mineral phase with characteristic crystalline properties (Figures 1e and 2).…”

“…During leaching, Cu 2+ oxidizes the elemental copper on the circuit board to Cu + , and when copper (II) concentration is getting low for effective leaching, the etching solution is exchanged. [23] In the study, we show for the first time that the insertion of ready to use 3D spongin scaffolds into this solution (Figure 1) leads to a chemical reaction between the organic template and inorganic ions with the corresponding formation of a new composite material, which contains spongin as organic, and crystalline atacamite (Cu 2 Cl(OH) 3 ) as the main inorganic phases. This reaction preserves the macroporous spongin matrix's integrity and obtains a multifunctional macroscopic construct that can be easily regenerated with real prospects for its application for practical purposes at a large scale (Figure S1, Supporting Information).…”

“…A model copper-ammonia etching solution ([Cu(NH 3 ) 4 ]Cl 2 solution; 60 wt% Cu) was prepared as described previously. [61] Purified spongin scaffolds of H. communis marine demospoge, porcine collagen standard and cellulose standard from Luffa aegiptica plant have been purchased from INTIB GmbH (Freiberg, Germany). The atacamite mineral standard was found in 1910 in Chuquicamata district, Chile.…”