149272. lajstromszámú szabadalom • Eljárás timföldhidrát kikeverésére nátrium-aluminát lúgból
0 Megjelent: 1962. március 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG #*% SZABADALMI LEÍRÁS OKSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 143.272 SZÁM 12. m. 5—9. OSZTÁLY — TO—539. ALAPSZÁM Eljárás timföldhidrát kikeverésére nátrium-aluminát lúgból Feltalálók: Tóth Béla oki. vegyész, Ajka (35%), Laczkó István oki. vegyész, tanársegéd, Szeged, (35%), Máriássy Mihály oki. vegyészmérnök, Budapest (15%), Somosi István oki. vegyész, Ajka (15%) A bejelentés napja: 1960. szeptember 24. A Bayer-nféle eljárásnál általában 115—118 g/l kausztikus Na2 0 és 100—120 g/l AI0O3 tartalmú nátrium-aluminát lúgból keverik ki a timföldhidrátot. A kikeverésnél az aluminátlúgban levő összes Al2 Os-ra számítva 1,5—2,5-szeres mennyiségű oltóhidrátot alkalmaznak. Az aluminátlúg hőfoka az előzetes hűtés, majd a hideg hidrát ibeoltása következtében az oltás befejeztekor 50— 55 C°, ami a kikeverés folyamán a természetes hűlés következtében 35—40 C°-ra csökken. A kikeverési idő az alkalmazott oltóhidrát mennyiségétől függően általában 100—120 óra között váltakozik. A kikeverés folyamán a beoltás utáni kausztikus mólviszony 1,8—1,9-ről mintegy 4,0 értékig növekszik. Az ilyen módon végzett kikeverések hatásfoka mintegy 52—54%, a fajlagos timföldkitermelés pedig 13—16 !kg/m3 /24 óra. A kikeverésnél lejátszódó folyamatot régebben hidrolízissel magyarázták, újabban azonban e folyamatot komplex aluminát anion bomlásának tekintik, mit az alábbi egyenlettel szemléltethetünk: Al(OH)4 • (H2 0) 2 =^ Al(OH)3 + 2 H 2 0 + OH E tisztán kristályosodási folyamatot bizonyos tényezők elősegíthetik, vagy hátráltathatják, melyek azonban másként hatnak, mint a hidrolízisnél. A találmány szerinti eljárás eredménye összhangban van az; újabban elismert kristályosodási elmélettel. A találmány szerinti eljárásnál alkalmazott rendszabályok olyanok, melyek a kikeverés kezdetén a diffúziós állandók növelésével elősegítik a kristályosodási folyamatot, a későbbi szakaszokban pedig olyan feltételekéit teremtenek, melyeknél a túltelítettség növelését biztosítják és így a későbbi diffúziós viszonyokat ellensúlyozzák. Ezeknek a rendszabályoknak köszönhető, hogy az általában használatos 100—110 óra kikeverési időt 55—65 órára lehetett lecsökkentem és emellett igen kedvező granulometrikus összetételt is biztosíthatunk. E kedvező szemicseeloszlásit az oltóanyag viszonylagos csökkentése esetén is elérhetjük úgy, hogy a termelékenység 'növelésével járó fajlagos költségek csökkentésén kívül további gazdasági előnyök is adódnak. A találmány üzemi és laboratóriumi kísérleteink során adódó ama felismerésen alapszik, hogy ha a kikeverést az eddig alikalmzottnál magasabb hőmérsékleten indítjuk meg, és keverés közben a hőfokot meghatározott mértékben csökkentjük, mely a természetes hűtésnél bekövetkező hőfokesésnél általában nagyobb mértékben csökken, a timföldhidrát kiválása az eddigi eljárással szemben nagyobb sebességgel indul meg és a kiválás előrehaladtával pedig az eddigiekkel szemben kisebb mértékben csökken, ami által 55—65 óra alatt érhető el legalább ugyanolyan kikeverési fok, mint az eddigi eljárásoknál 100—110 óra alatt. Az eddig rendszerint adódó 13—16 kg/m3 /24 óra fajlagos kitermelés pedig 25—29-re növelhető. A találmány értelméiben a Bayer-féle eljárás során adódó nátrdumialuminát lúgot a timföldhidráttal történő beoltás után, vagy a közben 60—80, célszerűen 62—65 C°->ra állítjuk be és az oldat hőfokát az első 12 órában óránként 0,8—1,2 C°-ikal, célszerűen mintegy 1,0 C°-kal a második 12 órában 0,6—1,1 C°-ikal, célszerűen mintegy 0,7 C°-kal, a továbbiakban 24—60 óra folyamán a hőfokot 45 és 30 C° között 0,1—0,5 C^bal fokozatosan csökkenő értékek mellett mintegy 30—35 C°-ig csökkentjük. A találmány szerinti eljárásinál az optimális szemcseeloszlás elérése végett az alumiinátlúgok szokásos sziennyezeititsiége mellett célszerű, ha az összes Al2 03-ra számított oltóhidrát mennyiségét 1,5-szeresnél kisebbre választjuk. A találmány szerinti eljárást célszerűen olyan keverőtartályban foganatosítjuk, melynek sűrített levegővel működtetett mammutkeverőcsöve van és melynél a ke-
