Investigation of alumina production from pumice by acidic leaching

Aydemir M. K., Erdemoğlu M.

MADENCILIK MADEN MUHENDISLERI ODASI DERGISI, cilt.61, sa.4, ss.193-200, 2022 (Scopus)

Özet

Kayseri’den sağlanan, pomzadan hidrometalurjik yöntemlerle alümina üretimi araştırılmıştır. Başlıca %64,64 SiO2 ve %14,85 Al2O3 içeren pomza örneği su, HCl, H2SO4 ve HNO3 çözeltileriyle liç edilmiş ve alüminyum hiçbir ortamda kazanılamamıştır. Mekanik olarak aktifleştirilmesi amacıyla pomza 2-60 dk aralığında değişik sürelerde gezegensel bilyalı değirmende aşırı öğütülmüştür. Aşırı öğütülmüş pomza örnekleri özdeş koşullarda değişik asit çözeltilerinde liç edilmiş ve 60 dk aşırı öğütülmüş pomza örneğinin HCl çözeltisinde liçi sonucunda alüminyumun %66,40’sı asidik sulu çözeltide kazanılmıştır. . Alüminyum kazanımını arttırmak amacıyla, süre, asit derişimi ve sıcaklık değişkenlerinin etkisi araştırılmıştır. Böylece, 4 M HCl çözeltisinde, kaynama sıcaklığında ve 24 saatte yapılan liç işlemiyle alüminyum kazanımı %91,37’ye yükselmiştir. Bu yüklü liç çözeltisinden evaporasyon yöntemiyle AlCl3 tuzu çöktürülmüş ve bu tuz 1200 °C’de 3 saat kavrularak, %62,87 Al2O3 içerikli bir pomza alüminası ilk kez üretilmiştir. Üretilen pomza alüminasında sodyum ve potasyum içerikleri düşük ancak demir ve kalsiyum içerikleri ise çok yüksektir. Sonuç olarak, pomzadan alümina üretimi amacıyla mekanik aktivasyon, asit liçi, çözelti saflaştırma, çöktürme ve kavurma işlemlerini içeren temel bir akım şeması önerilmiştir.

Due to the decrease in bauxite reserves suitable for the Bayer process, production of alumina from non-bauxite sources is becoming increasingly important today. In this study, production of alumina from pumice, which has high reserves in Türkiye, by acid leaching was investigated. Pumice sample containing 64.64% SiO2 and 14.85% Al2 O3 was leached with water, HCl, H2 SO4 and HNO3 solutions and aluminum could not be recovered in any medium. To activate it mechanically, the pumice was intensively milled in a planetary ball mill at different times in the range of 2-60 minutes. Intensively milled pumice samples were leached in different acid solutions under identical conditions and 66.40% of aluminum was recovered using 60 min. milled pumice sample leached by HCl. For increasing the aluminum recovery, effects of time, acid concentration and temperature were investigated. Thus, the aluminum recovery increased to 91.37% by leaching in 4 M HCl solution, at boiling temperature and in 24 hours. AlCl3 salt was precipitated from this pregnant leaching solution by evaporation method, then the salt was roasted at 1200°C for 3 hours and a pumice alumina with 62.87% Al2 O3 content was produced for the first time. Although there are iron, calcium, magnesium and titanium in the alümina as impurities, it was shown that by applying a sequential process including mechanical activation, acid leaching, precipitation and roasting, alumina can be produced from pumice.