145253. lajstromszámú szabadalom • Később kerül hirdetésre
Megjelent: 1961. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYT HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.253. SZÁM 12. m. 5—9. OSZTÁLY - BO-527. ALAPSZÁM Eljárás hasznosító fluorvegyületek (kriolit, nátriumfluorid) kinyerésére timföldgyári vanádiumsóból, vanádiummentes lúgsóból és egyéb hulladékokból A Magyar Ällam, mint a feltaláló: Bogárdi Endre oki. vegyészmérnök, Mosonmagyaróvár, jogutóda A bejelentés napja: 1956. március 26. Ismeretes, hogy a timföldgyártásra felhasznált hazai bauxitok viszonylag jelentős mennyiségben tartalmaznak fluort. Ez a mennyiség F-ben kifejezve 0,10—0,15% nagyiságrendű. A Bayereljárás szerinti lúgos kezelés során, a timföld feloldásával egyidejűleg, a bauxitban! levő fluortartalom nátriumsó alakjaiban nagyrészt oldatba kerül, így a timföldgyári körfolyamatban levő lúgos oldatok F-tartalma is általában a 2—4 g/l-t eléri. A timföldgyártási szempontból káros fluortartalom eltávolítása a többi, lúgdkban keletkező, illetve szintén bauxitból kioldódott vegyületekkel (Na2 C0 3 , Nia 2 S0 4 , Na 3 P0 4 , Na 3 V0 4 , organikus anyag stb.) együtt a besűrített lúgok eredeti hőfokon vagy hűtött állapotban! szűrésével történik, amelynek eredíménye .a timföldgyáralkban állandóan keletkező szennyezett nátriumsókeverék. A sókeveréket vanádiumtartalom esetén vanádiumsónafc, ellenkező esetiben lügsónak szokás nevezni. A hazai timföldgyárakban keletkező ezen sókeverék F tartalma, vizsgálataink szerint, átlagosan 6—20% között mozog, aminek megfelelően a bauxitból évente ezúton kikerülő fluormennyiség több száz tonnát tesz ki. Említett sókeverék legértékesebb vanádiumtartalmának kinyerése mellett, ami nagyüzemi méretben egyik timföldgyáirunkban már huzamosabb ideje folyik, célszerűnek látszott a fluortartalom kinyerésére irányuló kísérletek lefolytatása annál is inkább, mivel hazai viszonylatban természetes fluornyersanyaggal egyáltalán nem, ill. csak kismértékben rendelkezünk. A vanádiumsókeverék fluortartalmának . kinyerését természetesen úgy kellett elvégezni, hogy az ezt célzó műveletek az elsőrendű fontosságú vainádiumkitermelés zavarása nélkül, illetve azzal párhuzamosam legyenek folytathatók. Hosszas kísérletezés után sikerült kidolgoznunk fenti feltételeknek is megfelelő olyan új eljárást, mely szerint a timföldgyári vanádiumsók és lúgsók fluortartalma gazdaságosan, jó hatásfokkal nagytisztaságú, közvetlen hasznosítható fluorvegyületek, azaz kriolit, ill. nátriumfluorid alakjában, kitermelhető. Eljárásunk a következő: A timföldgyárakból kikerülő nyers sókeveréket, a különböző oldhatóságú sóalkatrészek szétválasztására, részleges forróvizes kilúgzásnak vetjük alá. Ennek megfelelően a nyers vanádiumsót vagy lúgsót olyan arányiban keverjük el forró vízben, hogy a kapott oldat vanádiumtartalma a kiindulási anyag V2O5 %-ától (0,5—3,0%) függően 3—15 g/l, F tartalma pedig max 2 g/l körül mozogjon. (Vanádiummentes lúgsó feldolgozása esetén; a kilúgzásnál az oldat említett F-tartalma a mérvadó.) A tömény oldatkoncentráció mellett visszamaradó oldhatatlan részt a szabad NaOH, Na2C0 3 , Na 2 S0 4 tartalmú vanádiumoldattól szűréssel, gyenge mosással, elkülönítjük és az oldatot vanádiiumgyártásra. vezetjük el. A szűrőn maradó oldhatatlan rész tartalmazza gyakorlatilag a sókerevék fluortartalmának teljes mennyiségét, megállapításunk szerint túlnyomóan rosszul oldható NaF—NaOH kettős^só alakjában. Ez az eddig értéktelennek tartott, nagy mennyiségben hányóra kerülő, barna színű sűrűn folyó (hulladékiszap, melyet továbbiakban röviden fluoriszapnak nevezünk, képezi tulajdonképpen fluorkitermellési eljárásunk alapanyagát. A fluoriszap F-tartalma a feldolgozott só F-4artalmától és egyéb oldhatatlan részek mennyiségétől függően, vizsgálataink szerint 10—30% között mozog. Alábbiakban ismertetendő kriolit, illetve nátriumfluorid-kinyerő eljárásunk sikeres megvalósításában jelentős szerepet játszott annak felismerése, hogy a timföldgyári lúgsófcban, ill. abból kapott fluoiriszapiban a fluor a korábbi hiedelemmel ellentétben nem egyszerűen NaF alakban, hanem a timföldgyári nagy NaOH feleslegű műveletek következtében NaF—NaOH kettősHsó vegyület alakjában található. Csakis utóbbi, illetve a váltakozó összetételű kettős-só adott körülmények közötti viselkedésének ismeretében tudtuk kísérleteinket eredményesen befejezni. 1. Kriolit kinyerése fluoriszapból. A kiindulási 30—40% nedvességtartalmú fluoriszapban még jelenlevő kisebb mennyiségű víziben jól oldható sótartalmat (Na2 C0 3 , Na 2 S0 4 , szabad
