173150. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dikalciumszilikát polimorfizmusán alapuló timföldgyártásnál képződő nátriumaluminátlúg kezelésére
magyar NÉPKÖZT ÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 173150 Nemzetközi osztályozás: fSf Bejelentés napja: 1975. X. 7. (AU-350) C 01 F 7/02 Közzététel napja: 1978. IX. 28. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI . HIVATAL Megjelent: 1980. IV. 30. Feltalálók: Haisányi József oki gépészmérnök, Dr. Kapolyi László oki. bányamérnök, Dr. Siklósi Péter oki. vegyészmérnök, Dr. Vámos György oki. vegyész, Budapest Szabadalmas: ALUTERV Alumíniumipari Tervező és Kutató Intézet, Budapest, Tatabányai Szénbányák, Tatabánya Eljárás a dikalciumszilikát polimorfizmusán alapuló timföldgyártásnál képződő nátriumaluminátlúg kezelésére 1 A találmány üzemeljárás a dikalciumszilikát polimorfizmusán alapuló timföldgyártásnál képződő nátriumaluminátlúg kezelésére, mely minimális hőenergiával biztosítja a kovasavtalanítás hőigényét, és tetszőleges szemcseméretű és fajlagos felületű alumíniumhidroxidot eredményez. Ismeretes, hogy a timföldgyártási eljárások zömének alapvető eleme a kiindulási alapanyag AI2O3 tartalmának alkalikus oldatba való vitele, majd ezen oldatból az Al(OH)3 kicsapatása és elválasztása. Az ilyen típusú eljárások többségénél az úgynevezett feltáró oldat körfolyamatban marad, ami mind az alkálifogyasztás, mind a hőgazdálkodás szempontjából előnyös. Ez az elv a találmány alapját képező pirogén timföldgyártásnál is megvalósul, ugyanakkor a hagyományos timföldgyártástól való eltérések új megoldás kidolgozásást tették szükségessé. A dikalciumszilikát polimorfizmusán alapuló eljárás lényege, hogy magas — 25—55% — SÍO2 tartalmú alumoszilikátokat (agyag, kaolin, kőszénhamu, barnaszén-pernyesalak, agyagpala, bányameddő, kianit stb.) mészkővel homogénizálnak, majd csőkemencében vagy más pirogén berendezésben zsugorítanak, illetve hőkezelnek. Eközben az Si02 2Ca*Si02-vé, az A1203 12CaO‘7Al203-má alakul. Ennek a két ásványi fázisnak kulcsszerepe van a technológiában, mivel a 2Ca-Si02 hűtés közben térfogatnövekedéssel járó fázisátalakuláson megy keresztül, ami a rendszert finom porrá veti szét, míg a 12CaO7Al203-ból - azt híg szódaoldattal lúgozva - már 50-60 °C hőmérsékle-173150 2 ten és atmoszférikus nyomáson oldatba megy az aluminát tartalom. A szorosan vett alumíniumhidroxid gyártási technológia a következő lépésekből áll: kilúgozás, szűrés, 5 kovasavtalanítás, iszapleválasztás, karbonizálás, alumíniumhidroxid-szűrés, lúgregenerálás. Az alumíniumhidroxid kalcinálásra vagy egyéb feldolgozásra kerül. A kilúgozás célszerű hőmérséklete 50-70 °C, a kovasavtalanításé 90-120 °C, a karbonizálásé 70-90 10 °C. A kilúgozásnál kapott derített aluminátlúgot általában gőzfűtéssel melegítik a kovasavtalanítás hőmérsékletére, a kovasavtalanításnál kapott oldat hőtartalma eddig veszendőbe ment. így a timföld előállításához szükséges gőz fajlagos értéke 4—5 t gőz/t timföld. 15 A találmány üzemeljárás a dikalciumszilikát polimorfizmusán alapuló timföldgyártásnál képződő 50—70 °C hőmérsékletű derített nátriumaluminátlúgból tetszőleges szemcseméretű és fajlagos felületű alumíniumhidroxid folyamatos előállítására oly mó- 20 don, hogy a derített nátriumaluminátlúgot 90-110 °C hőmérsékletű kovasavtalanított nátriumaluminátlúggal ellenáramban 80-90 °C hőmérsékletűre előmelegítjük, 1—5 g/1 végkoncentrációig Ca(OH)2 szuszpenziót adunk hozzá, gőzzel és/vagy egyéb fűtőközeg- 25 gél 90—120 °C hőmérsékletűre fűtjük, 30—120 percig keverés közben hőn tartjuk, ezután a kivált csapadékot eltávolítjuk, az 50-70 °C hőmérsékletű derített nátriumaluminátlúggal ellenáramban 70-90 °C hőmérsékletűre hűtjük, majd több sorbakapcsolt tartály- 30 ban a hidrolízis intenzitásával arányos mennyiségű
