150682. lajstromszámú szabadalom • Eljárás korund előállítására

Megjelent: 1963. november 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •SIS' "i$SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.682 SZÁM Nemzetközi osztály: C 01 f PE—478 ALAPSZÁM Magyar osztály: 12 m 5—9 Eljárás korund előállítására PECHINEY, Compagnie de Produits Chimiques et Eíectrométallurgiques cég, Paris (Franciaország) Feltaláló: Montaron André mérnök, Mourenx Ville (Basses Pyrenees), Franciaország A bejelentés napja: 1962. augusztus 29. Franciaországi elsőbbsége: 1961. augusztus 30. A találmány tárgya korund előállítására vonatkozik, amelyet kis alumíniumoxid-tartalmú ásvány redukciója útján kivitelezünk. A bauxit részleges, szénnel kivitelezett bőredukciója elektromos ívkemencében általában az ásványban jelenlevő vas-, szilicium- és titánoxidok szabad fémmé való teljes redukciójához vezet, míg az alumíniumoxid lényegében változatlan marad. Találmányunk lényege eljárás korund előállítására kis alumíniumoxid-tartalmú olyan ásványból, amelyben az ásványban vas, szilicium és titánoxid formájában jelenlevő R oxigénarány legalább 19%- Az eljárás szerint az első szakaszban az ásványt 700:—ISOO C°-ig terjedő hőmérsékleti tartományban redukáljuk, legalább az ásványban levő oxigénarány (R) 19% alatti értékének elérésére stöchiometrikusan szükséges redukálószerrel, majd az így kapott terméket a második szakaszban elektromos szenes hőredukciónak vetjük alá legalább olyan mennyiségű szén felhasználásával, amely a közbenső termék oxidszennyezéseinek redukálására stöchiometrikusan szükséges. A második szakaszt legalább 2000 C° hőmérsékleten, míg az első reakciószakaszt célszerűen 1100—1300 C° hőmérsékleti tartományban kivitelezzük. A találmányunk lényege az alábbi meggondolásokon alapszik. Azt találtuk, hogy a bauxit elektromos ívkemencében végrehajtott redukciója bármilyen minőségű bauxit felhasználása esetén sem gazdaságos. így ha a redukálandó bauxit súlyszázalékban kifejezett alumíniumoxid-tartalma kb. 65% alatti érték, akkor a redukciót egyáltalában nem érdemes megkísérelni. Továbbmenve azonban, ha 67% alumíniumoxid-tartalom feletti értékű bauxittal kíséreltek meg redukciót, elektromos szenes hőkezeléssel, akkor is gyakran megtörtént, hogy heves gázfejlődés miatt a kemence tartalma kifreccsent vagy legalábbis nagy hőveszteségek és a készülék megkárosodása lépett fel, továbbá a kezelőszemélyzetre is veszélyessé vált a művelet. Ezáltal silány bauxitok korund előállítására való felhasználását a feldolgozáshoz szükséges elektromos energia mennyisége korlátozza. A redukciót egyáltalában nem lehetséges akkor kivitelezni, ha a bauxit-, vas-, szilicium-és titánoxid-tartalma magas. Az első szakaszban felhasznált redukálószer lehet vagy valamely szilárd, elemi széntartalmú anyag, mint pl. koksz, faszén vagy különböző szénben dús szénhidrogének, vagy valamely éghető gáz alakú anyag, mint pl. kokszgáz, földgáz. metán, hidrogén és szén oxidjai vagy a felsorolt gázok keveréke. Az első redukciószakaszt forgőkemencében vagy rnozgóágyas vagy fluidizált ágyas berendezésben, adott esetben pedig alagútkemencében hajtjuk végre. A találmány szerinti eljárásunk nagy előnyét képezi, hogy olyan nyersanyagok felhasználását teszi lehetővé, amelyek ezelőtt gazdaságosan nem voltak felhasználhatók korund előállítására. A relatíve alacsony, 700—1500 C°-ig terjedő hőmérsékleti tartomány és a relatíve olcsó, első szakaszban felhasznált koksz redukálószer, a redukciós eljárás gazdaságos kivitelezését teszi lehetővé. További előnyök mutatkoznak az eljárás első szakaszában, ha a bauxit kalcinálását a víztelenítéssel együtt hajtjuk végre általában 1100— 1500 C°-ig terjedő hőmérséklet közben. Az eljárás első szakaszához szükséges további hő-