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Reactions of ammonium sulphates with kaolinite and other silicate and oxide minerals

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

G. Bayer
Affiliation:
Institute of Crystallography and Petrography
G. Kahr
Affiliation:
Institute of Foundation Engineering and Soil Mechanics, ETH-Zentrum, CH-8092 Zürich, Switzerland
M. Mueller-Vonmoos
Affiliation:
Institute of Foundation Engineering and Soil Mechanics, ETH-Zentrum, CH-8092 Zürich, Switzerland

Abstract

Interactions of ammonium sulphates and various silicate and oxide minerals have been studied by X-ray heating methods and simultaneous TG-DTA. Kaolinite and other clay minerals were found to be very susceptible to these sulphating treatments, (NH4)3Al(SO4)3, (NH4)Al(SO4)2 and Al2(SO4)3 being formed successively with increasing temperature from 350 to ∼550°C. The same reaction products were obtained on heating mixtures of (NH4)2SO4 and γ-Al2O3, Al(OH)3 and bauxite. Fe-, Mg- and Ti-silicates and oxides gave NH4-double sulphates below 400°C and the corresponding metal sulphates above this temperature.

Resume

Resume

On a étudié l'interaction de sulfate d'ammonium et de divers minéraux, silicates, oxydes, lors de chauffage simultanément par diffraction des RX, par TG et ATD. La kaolinite et les autres minéraux argileux se révèlent très susceptibles à ces traitements sulfatés: (NH4)3Al(SO4)3, (NH4)Al(SO4)2 et Al2(SO4)3 se forment successivement lorsque la température croît de 350 à ∼ 550°C. On obtient les mêmes produits de réaction par chauffage de Mélanges de (NH4)2SO4 et γ'2DAl23, Al(OH)3 et bauxite. Les oxydes et silicates de fer, Fe, Mg, Ti, donnent des sulfates doubles (NH4) en dessous de 400°C et les sulfates métalliques correspondants au-dessus de cette température.

Kurzreferat

Kurzreferat

Durch Röntgenbeugungsuntersuchungen nach Erhitzung sowie simultane TGA-DTA wurde nachgewiesen, daß Kaolinit und andere Tonminerale sehr empfindlich auf die Behandlung mit Ammoniumsulfat reagieren. Dabei bildeten sich bei steigender Temperatur im Bereich zwischen 350 and 550°C nacheinander (NH4)3Al(SO4)3, NH4Al(SO4)2 und Al2(SO4)3. Die gleichen Reaktionsprodukte entstanden bei der Erhitzung von Gemischen aus (NH4)2SO4 und γ-Al2O3, Al(OH)3 sowie Bauxit. Fe', Mg' and Ti'silicate ergaben unterhalb von 400°C Doppelsulfate und oberhalb dieser Temperatur die entsprechenden einfachen Sulfate.

Resumen

Resumen

Se han estudiado las interacciones del sulfato amónico con varios silicatos y óxidos mediante las técnicas de difracción de rayos X, termogravimetría y ATD. La caolinita y otros minerales de la arcilla son muy sensibles a estos tratamientos, formándose sucesivamente (SO4)3Al(NH4)3, (SO4)2Al(NH4) y (SO4)3Al2 a media que la temperatura aumenta de 350 à ∼550°C. Los mismos productos de reacción se obtienen calentando mezclas de SO4(NH4)2 y γ-Al2O3, Al(OH)3 y bauxita. Los silicatos de Fe, Mg y Ti así como sus óxidos dan lugar a sulfatos dobles de amonio por debajo de 400°C y a los correspondientes sulfatos de los metales a temperaturas superiores.

Type
Research Article
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1982

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References

Badyoczek, H. (1978) Phasenumwandlungen von Kaplinmineralien unter dem Einfluss einer Wärmebehandlung mit Ammoniumsulfat. Sprechsaal 565566.Google Scholar
Bengtson, K.B. (1979) A technological comparison of six processes for the production of reduction-grade alumina from non-bauxitic raw materials. Light Metals 1, 217282.Google Scholar
Grim, R.E. (1962) Applied Clay Mineralogy, pp. 335345. McGraw-Hill, New York.Google Scholar
Halstead, W.D. (1970) Thermal decomposition of ammonium sulphate, J. appl. Chem. 129132.Google Scholar
Heller-Kallai, L. (1978) Reactions of salts with kaolinite at elevated temperatures I. Clay Miner. 221235.Google Scholar
Nakamura, H., Hara, Y. & Osada, H. (1980) The thermal decomposition of ammonium sulfate and its reaction with iron(III)-oxide, Nippon Kagaku Kaishi 706710.Google Scholar
Semin, E.G., Dimitriev, I.A., Zainulin, Y.G. & Starikov, V.M. (1966) Reaction of aluminium and iron oxides with ammonium sulfate, Tr. Ural Politekh. Inst. 148, 1119 (Chem. Abstr. 68 (1966), 108292 g)Google Scholar
Smykatz-Kloss, W. (1974) Differential Thermal Analysis, pp. 6487. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg & New York.CrossRefGoogle Scholar
Suzuki, S. & Makita, Y. (1978) The crystal structure of triammonium hydrogen disulphate, (NH4)3H(SO4)2, Acta Cryst. B34, 732735.CrossRefGoogle Scholar
Ullmann, B.(1954) Encyklopädie der technischen Chemie Bd. 3, 401420. 3. Auflage, Urban & Schwarzenberg, München & Berlin.Google Scholar
Ziegenbalg, S. (1979) Tonerdegewinnung aus nichtbauxitischen Rohstoffen. Neue Hütte 4450.Google Scholar