149730. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nátronlúg és alumíniumoxid kinyerésére timföldgyári vörösiszapokból
O Megjelent: 1962. augusztus 31. MAGYAK NÉPKÖZTÁRSASÁG •«r -JJSZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIYATAL 149.730. SZÁM 12. m. 5-9. OSZTÁLY — VO—116. ALAPSZÁM Eljárás nátronlúg és alumíniumoxid kinyerésére timföldgyári vörösiszapokból Vörös István oki. vegyészmérnök (28%), Pais Zoltán oki. vegyészmérnök (28%), Bunda László osztályvezető (20%), Nagy Péter oki. kohómérnök (20%) és Tóth Zoltánné oki. vegyésztechnikus (4%), mindnyájan ajkai lakosok A bejelentés napja: 1961. május 22. Ismeretes, hogy a timföld előállítása során hulladékként nagy mennyiségű vörösiszap keletkezik, amely többek között jelentős mennyiségben nátronlúgot és alumíniumoxidot is tartalmaz. A vörösiszapok nátronlúg, illetve alumíniumoxidtartalmának kinyerésére több eljárás ismeretes. A 938 270 számú USA szabadalom szerint a vörösiszapot 7 at nyomáson 1 órán keresztül égetett mésszel főzik. így Na2Ü tartalmának 96%-a, AI2O3 tartalmának azonban csak jelentéktelen része nyerhető ki. Ezen szabadalomban leírt eljárás egyik változata az a Na2<3 kinyerésére jelenleg általánosan használt módszer, mely szerint a vörösiszapot 70—90 C° hőmérsékleten égetett mésszel kezelik. így a vörösiszap Na20 tartalmának 45—55%-a nyerhető ki, 20—25 g/l NaOH-t tartalmazó vizes oldat alakjában. Az AI2O3 tartalom túlnyomó része veszendőbe megy. A 408 710 számú angol szabadalomban olyan eljárást ismertetnek, mely szerint a vörösiszapot forrás alatti hőfokon szódaoldattal melegítve csak az AI2O3 tartalom egy részét nyerik ki. A 346 449 számú olasz szabadalomban leírtak szerint az AI2O3 tartalom egy részét úgy nyerik ki, hogy a vörösiszapot szén és nátriumszulfát elegyével 1200 C°-on zsugorítják. A 665 236 számú német szabadalom szerinti eljárásban a vörösiszapot ammonszulfáttal melegítik és a kioldott fémszulfátokat — köztük az alumíniumszulfátot is — igen bonyolult frakcionált kristályosítási műveletekkel különítik el. A 702 397 számú német szabadalom szerint a vörösiszapot híg ásványi savval tárják fel és Na2 0, valamint AI2O3 tartalmát bonyolult kristályosítással, a megfelelő sók alakjában nyerik ki. Ismeretes még az ún. Brown-féle eljárás, amely szerint a vörösiszapot igen nagy hőmérsékleten történő szódás-meszes zsugorításnak alávetve nyerik ki a Na2 0 és AI2O3 egy részét. Az ismert eljárások számos hátránnyal rendelkeznek. Közülük egyesek csak a Na20, vagy az AI2O3 ipari méretű részleges kinyerését biztosítják, úgyhogy egyik vagy másik értékes alkotórész túlnyomó többsége veszendőbe megy. Azok az eljárások, melyek szerint a két értékes alkotórész egyidejűleg részlegesen kinyerhető, annyira bonyolultak (nagy hőmérsékleten történő zsugorítás vagy frakcionált kristályosítások sorozata), hogy többnyire csak elvi jelentőségűek és ipari alkalmazásukra legfeljebb csak elvétve kerülhetett sor. Vizsgálataink során arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy a vörösiszapot tartalmazó zagyokat nyomás alatt, 140—200 C° közötti hőmérsékleten égetett mésszel, valamint nátriumkarbonáttal, vagy nátronlúggal, vagy nátriumkarbonát és nátronlúg keverékével kezelve, Na2 0 tartalmuk 80—90%-ban, A1 2 0 3 tartalmuk pedig 30—45%-ban egyidejűleg kinyerhető. E feltárási művelet célszerű hőfoka 160 C° körül van. A feltárást a vörösiszapra (szárazanyag) vonatkoztatott 15—30% CaO-al és 2—5% Na2 0-al végezzük. Az eljárás keverős vagy keverő nélküli, szakaszosan vagy folyamatosan működő autoklávban egyaránt kivitelezhető. Kivitelezésére a timföldiparban használatos szokványos autoklávok kiválóan alkalmasak. Az eljárás szerint nyert lúgoldatban a Na2Ü/ /AI2O3 mólviszony 6 alatt, célszerűen 2,5 körül van. A kapott lúgoldat 18—.30 g/l Na2 0-ot és 10—15 g/l Al2 03-ot tartalmaz. Az oldatot a Dorrsorba betáplálva hígításra használjuk fel. Így Na2 0 és AI2O3 tartalma hasznosításra kerül anélkül, hogy költséges bepárlással kellene kinyerni. Az oldat Dorr-sorban történő felhaszná-
