Eliminación del óxido de aluminio de la sílice impura

Question

Tenemos un ensayo para una mina. Nuestro objetivo es tener sólo sílice. ¿Existe una manera rentable de extraer los contaminantes? El producto es un polvo fino llamado tierra de diatomeas, o harina de conchas fósiles. Nuestro objetivo es utilizar el producto para ayudar a los isleños pobres del Pacífico a aumentar su absorción de sílice y contribuir a la desintoxicación de metales pesados. Muchos habitantes de las islas del Pacífico sufren envenenamiento por metales pesados. La composición del polvo es:

• > 84.7% $\ce{SiO2}$
• < 4% $\ce{Al2O3}$
• < 2% $\ce{Fe2O3}$
• < 0.33% $\ce{CaO}$
• < 0.36% $\ce{MgO}$
• < 0,5% "otros"

No nos preocupan los óxidos de calcio, hierro o magnesio, sólo el óxido de aluminio.

• ¿Existe algún proceso sencillo para reducir los niveles de óxido de aluminio?

• Además, ¿cuál es el proceso más sencillo para convertir la sílice en ácido ortosilícico para aumentar la biodisponibilidad?

Answer 1

Creo que este documento abordaba exactamente el mismo problema. Te daría más detalles, pero no tengo acceso desde mi ubicación en este momento.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1034/j.1600-0692.2002.310205.x/abstract

Answer 2

Puede probar el famoso proceso Bayer, que se utiliza para extraer alúmina de la bauxita. Cuando se trata a $160°$ C y alta presión con $\ce{NaOH}$ una mezcla como la tuya se disuelve $\ce{SiO2}$ y $\ce{Al2O3}$ y deja insolubles a los demás compuestos. Se trata de una primera purificación. $$\ce{SiO2 + 2 NaOH -> Na2SiO3 + H2O}$$ $$\ce{Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O -> 2 Na[Al(OH)4]}$$ Más tarde, el burbujeo $\ce{CO2}$ en la solución hace que $\ce{Al(OH)3}$ precipitar. $$\ce{Na[Al(OH)4] + CO2 -> Al(OH)3(s) + NaHCO3}$$ Por supuesto $\ce{NaHCO3}$ se transforma inmediatamente en $\ce{Na2CO3}$ por $\ce{NaOH}$ . $\ce{Al(OH)3}$ puede eliminarse por filtración. Y la solución final sólo contiene silicato de sodio, aparte del exceso de $\ce{NaOH}$ . La sílice puede obtenerse pura añadiendo suficiente $\ce{HCl}$ destruir $\ce{Na2SiO3}$ y el NaOH en exceso. $$\ce{Na2SiO3 + 2 HCl + H2O -> Si(OH)4 + 2 NaCl}$$ Es aconsejable diluir bien el $\ce{NaOH + Na2SiO3}$ antes de añadir $\ce{HCl}$ . Debido a que el precipitado de $\ce{Si(OH)4}$ es extremadamente voluminosa y llena toda la solución.

Answer 3

Tratarlo con concentrado $\ce{HCl}$ reaccionará con el óxido de aluminio y lo convertirá en cloruro de aluminio. Puedes separarlo del polvo de sílice mediante una simple filtración.

$$\ce{Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2O}$$

Answer 4

La mena o el mineral deben tratarse con algún fundente como el CaO, que reacciona con la sílice para formar Ca-silicato. y que puede separarse tras el proceso de filtración.