171398. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminátlúg megbontására, a timföldhidrát kiválasztására, a kikeverés intenzifikálására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 171398 jfá§h s-Nemzetközi osztályozás: (By Bejelentés napja: 1975. V. 08. (AU-338) C01F 7/02 *£gp-Közzététel napja: 1977. VII. 28. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1978. VII. 31. Feltaláló: dr. Molnár Lajos oki. vegyészmérnök, Budapest Tulajdonos: Alumíniumipari Tervező és Kutató Intézet, Budapest Eljárás aluminátlúg megbontására, a timföldhidrát kiválasztására, a kikeverés intenzifikálására 1 A találmány tárgya eljárás aluminátlúgok - elsősorban a Bayer timföldgyártás aluminátlúgjának megbontására, a timföldhidrát kiválasztására, a kikeverés meggyorsítására. A Bayer féle timföld (A120 3 ) gyártás a különböző 5 alumíniumoxidok lúgoldhatóságán alapul. Az eljárás első lépcsőjében az alapanyagot többnyire különböző összetételű, de sok alumíniumoxid-hidroxid tartalmú bauxitot, - nátronlúggal (NaOH) kezelik - feltárják. Ekkor az alumínium tartalom oldódik, és nátrium- 10 aluminát vegyület formájában az oldatba kerül. A nem oldódó részt a túltelített oldattól elkülönítik, majd a tiszta aluminátlúgból az alumínium tartalmat timföldhidrát -Al2 0 3 x3H 2 0- alakjában kikristályosítják. A Bayer eljárásban ezt a folyamatot 15 nevezik „kikeverésnek". A folyamat a nevét onnan nyerte, hogy az adott koncentrációjú lúgot igen hosszú ideig kell keverni - oltóhidrátot adagolva előzőleg a kezelendő aluminátlúgba - ahhoz, hogy a beoldódott alumínium a 20 megkívánt szemcseméretű, szemcseeloszlású timföldhidrát-termék alakjában váljon ki. A kikeverés időtartama 3-5 nap, általában 80 óra körül van a jelenleg üzemelő Bayer timföldgyárakban. Az igen hosszú időtartam miatt a folyamatos üzemvitelű 25 technológia hatalmas mennyiségű aluminátlúg-oltóhidrát-zagynak az állandó intenzív mozgásban tartását igényli, hogy a timföldhidrát kiválása a megfelelő mértékű legyen, és a kivált anyag kiülepedését elkerüljék. Természetesen ez tetemes mennyiségű 30 energiát igényel, melynek értéke attól is függ, hogy milyen technikai megoldással tartják a 15 000-50 000 m3 térfogatú aluminátlúg-zagyot mozgásban. A keverést kezdetben villamos motorral forgatott keverőlapátokkal végezték. Az áramlási viszonyok jobb megismerése után a lapátok formájának megváltoztatásával kisebb mértékben lehetett az energiaszükségletet csökkenteni. Később a mechanikus keverők után a légkikeverős tartályok honosodtak meg. Ezeknél a megoldásoknál a kikeverő tartályokban nincs forgó alkatrész, a zagyot a tartályok alján ún. mamutcsőbe bejuttatott levegővel tartják intenzív mozgásban. Jelenleg a Bayer timföldgyárak legtöbbjében ilyen légkikeverők működnek. Ujabban a szárnylapátos keverők kezdenek elterjedni, ahol igen nagy 5 000-6 000 m3 jó közegmozgást lehet elérni, relatív jó hatásfokkal. A leírtakból is következik, hogy a timföldhidrát kiválasztás meggyorsítását, a kikeverés intenzifikálását, tehát elsősorban gazdaságossági szempontok indokolják. A kikeverés sebességét növelő új eljárásoknál azonban figyelembe kellett venni, hogy nem változhat meg nagymértékben a nyert termék szemcseméret eloszlása, elsősorban nem finomodhat, mert ez a timföldhidrát kalcinárásánál valamint a timföld kohósításánál okoz problémákat. Nem csökkenhet a termék tisztasága sem. A kikeverési időtartam csökkentésének közismertebb útjai a következők voltak, illetve lehetnek. 171398
