146021. lajstromszámú szabadalom • Eljárás titán, vagy urán-tartalmú ásványok, kőzetek, ezekből mesterséges úton előállított vegyületek, vagy előnyösen ezek kohászati salakjainak feldolgozására
i 146.021 mivel jobb a helyzet a kénessavas feltárásoknál, melyeknél a kovasav, vasoxid, alumíniumoxid jelentékeny százaléka kioldható, pl. a titándioxid hidrátjai mellől, de itt a kéndioxid regenerálása miatt korrózióálló berendezésekre van szükség, nem is beszélve egyéb készülékgyártási nehézségekről. Eljárásunk alkalmazására következő példákat mutatjuk be, anélkül, hogy az eljárást csupán ezen megoldásokra óhajtanok korlátozni. .1. példa: Ti02-tartalmú nyersanyagokat, mint pl. wehrlitkczetet, vagy ebből szeparált titándús alkotórészeket, vagy bauxitok feldolgozása alkalmával azok vörösiszapjaiból vasra való kohósítás után nyert salakokat, vagy egyéb titándús salakokat finoman porítjuk és savgyantával összekeverjük. A keveréket 250—400 C°-ra hevítjük, amikor'a savgyanta szénhidrogén tartalmú vegyületei megbomlanak íelőkokszolás), a benne levő kénvegyület pedig szulfatizálja az anorganikus alkotórészeket. Ezen a hőfokon a szilikátok bomlásából keletkező kovasav is elveszti kocsonyás tulajdonságát és a nem hidrolizáló szulfátokat (Fe, AI, Mg, Ca, alkáli) vízzel könnyen ki lehet mellőle- oldani. A thermikus kezeléskor keletkezett titánszulfátot a kioldás alatt hidrolizáltatjuk, amikor hozzátapad a savgyantából keletkező kokszos maradékhoz. Az oldás következtében a klórozásnál kellemetlen anyagok javarészétől a hidratált titánvegyület könnyen és gyorsan elválasztható. Kísérleteink eredményeképpen pl. a 11% TiC^-tartalmú salakot eljárásunk szerint savgyantával feltárva, a kokszban maradó anorganikus részben kb. 20%-ra növekedett a Ti02-tartalom. Ha mechanikai fajtázással elődúsított bauxitsalakot kezeltünk savgyantával, 35—40% TiC>2-tartalmú nyersanyaghoz jutottunk. Az oldhatatlan maradékot tovább dolgozva, pl. a TiCl4 előállítása céljából, 600—900 °-on kokszosítjuk, előállítva az igen porózus és .mégis kemény kokszvázat, mely az értékes Ti-vegyületet a klór által jól hozzáférhető finom eloszlásban tartalmazza. Ennek a közbenső terméknek a klórozása 95%-os titánkihozatallal alacsony hőmérsékleten (500—600 °-on) simán és gyorsan végrehajtható. A klórozási maradék laza, nem olvadt és nem is tapad a klórozó berendezés falához, tehát a folyamatos klórozó berendezésekből könynyen eltávolítható. 2. példa: Hazánkban előforduló kb. 10%; káliumoxid-tartalmú kőzeteket (trahit), vagy más alkáliát tartalmazó kőzeteket (fonolit), lithiumot stb.-t tartalmazó kőzetek finom porát savgyantás kezeléssel feltárva, pl. trahitból a K2 Onak 90%-át lehet szulfát-alakban megkapni. 3. példa: Urán- és más ritka fémvegyületeket tartalmazó , természetes, vagy mesterséges anyagokat, vagy salakokat savgyantával kezelve, az urán, mint jól oldható uranilszulfát könnyen elválasztható az egyébként nehezen szűrhető oldhatlan szilikátos maradéktól; ennek következtében az ismert kémiai módszerekkel ezt az oldatot már könnyen tudjuk jó hatásfokkal feldolgozni. A vázolt példák alapján látható, hogy g címben megjelölt anyagok hasznosítására, a kenőolaj -gyárakban káros, hulladékként keletkező savgyantában levő kénvegyületekkel a jelenleg ismeretes kénsavas-kénessavas eljárásokat olcsóbban és jobban lehet végrehajtani. Ugyanis a kénsavgyárból az olajtisztításhoz direkt vásárolt és az eljárás folyamán veszendőbe menő kénsavat, melynek célszerű felhasználása eddig ismeretlen volt, de ártalmatlanná tétele is sokba kerül, a következő előnyökkel lehet felhasználni: 1. végrehajtjuk vele mindazokat a kémiai reakciókat, melyeket eddig csak frissen a gyárból szállított koncentrált kénsavval tudtak megvalósítani. Ha savgyantát használunk, a direkt kénsavas kezelés minden olyan hátránya eltűnik, mely a kovasav szűrési nehézségeinek kiküszöbölése miatt az oldat szárazra párolásával és dehidratizálásával járt. 2. Ezzel szemben a savgyantával való kezelésnél, mely 250—400°-on történik (előkokszolás), a szulfatizálással egyidejűleg a kovasav is kitűnően szűrhető állapotba kerül és ezáltal mindazt a nehézséget, amely ilyen oldatnak a szűrésénél eddigelé mutatkozott, egycsapásra meg tudjuk szüntetni. 3. A savgyantás kezeléssel egyidejűleg a további feldolgozáshoz szükséges széntartalmat is az anyaghoz juttatjuk, melyet egyébként csak drága faszén, vagy káros és dús hamutartalmú, rossz reakcióképességű koksz, vagy értékes szurokkátrány bekeverésével tudunk biztosítani. 4. A savgyanta származása következtében csaknem hamumentes, tehát a klórozásra kerülő termék idegen szennyezéstől mentes lesz. 5. Különleges előnyt jelent az, hogy a savgyanta kokszolásakor kapott szén a cukorszénhez hasonlóan nagy porizitású, viszont ennél jóval nagyobb szilárdságú, tehát a klórozó reaktorokban szükséges mechanikai szilárdsága előnyösen kiaknázható. 6. A savgyantás kezelés gazdasági előnyei tehát abban láthatók, hogy a kenőolaj készítésénél világszerte alkalmazott nagy mennyiségű drága kénsav felhasználása után a keletkező1 , az olajgyárak számára terhes hulladék megsemmisítése a gyáron belül nem lehetséges, viszont a címben megjelölt anyagok kémiai feltárására fentiek szerint kiválóan alkalmas. Eddigi szórványos kalorikus felhasználásánál pl. téglaégetőkben mindenütt mutatkozott azon hátrányos tulajdonsága, melyet a távozó kénsav és kénsavgőzök a kemencék bélésfalára és a készített árukra nézve kifejtettek. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás titánt vagy uránt tartalmazó ásványok, kőzetek, vegyületek, kohászati salakok, titán- vagy uránkinyerés céljából való feldolgozására, azzal jellemezve, hogy a feldolgozandó anyagok porát savgyantával keverjük és 250—400 C-on elkokszosítjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási
