151998. lajstromszámú szabadalom • Eljárás timföldgyári vörösiszap, vagy vörösiszap tartalmú keverék előkészítésére kohósítás céljából
3 151998 4 apróra tört égetett mésszel csigás keverc-taen összekeverik. Az adagolt mész mennyisége vizes iszap tonnánként mintegy 450 kg-ra tehető. Ily módon 40—50% víztartalmú iszapból sűrű, képlékeny, mintegy 30% víz és 35% GaO tartalmú masszát nyernek. Ezt a. kohóhoz; szállítják, ahol 8—10%-nyi mennyiségiben aprószemcsés vasérccel összekeverve, Dwight-Lloyd. kemencében 1100 C° körüli hőmérsékleten rögös darabokká zsugorítják. Ennek, a gyakorlatiban! követett eljárásnak, több hátránya van. Legnagyobb hátránya, a zsugorításhoz szükséges nagy hőenergia igénye, közös a többi, javasolt eljárásokéval, amit különösen fokoz az a. körülmény, hogy a hőenergia gazdálkodás a vaskohászat egyik sarkalatos, kényes pántja. Az eljárás további hátránya, hogy általa az iszap valódi víztartalma, nem. csokikén, hanem csak viszonylagos: víztartalma lesz kisebb. A vörösiszap a hozzákevert mésszel csupán szállíthatóvá válik, anélkül, hogy az eredetileg is benne levő víz mennyisége lényegesen csökkent volna. Az így meszezett massza nem önszáradó, azt továbbra is költséges módon hőenergiával kell szárítani. Sajtolással, nem dara/bosítható '(brikettezhető), mivel kötőiképessége nincs. A találmány olyan eljárás, amellyel a vörösiszapot optimálisan megválasztott égetettmész felihasználással morzsalékossá és ezáltal kezelhetővé, szállíthatóvá tesszük és szükség szerint, hőenergia felhasználása nélkül, mechanikus úton, hidraulikus kötésű, önkötő, kohószilárdságú darabokká alakítjuk, melyek a kohóba közvetlenül, önjáró ércként adagolhatok. Azt találtuk, hogy a vörösiszap égetett mészszel a puzzolánokihoz hasonló, a cementkötésnél gyorsabb lefolyású, hidraulikus kötést létesít. A bauxit nátronlúgos feltárása során a bauxit SÍO2 és AI2O3 tartalmának legalább egy részéből a feltáró nátronlúg hatására nátrolit képződik, ami változó összetételű nátrium-alumínium hidroszilikát. A nátrolit a természetben is előfordul. Asványtanilag a zeolitok közé tartozik, amelyek a puzzolánoknák, vagy traszszoknak nevezett vulkáni tufákban találhatók. A puzzolánok mésszel, mésztejjel aktiválva, hidraulikus kötőanyagokként szerepelnek, hidraulikus kötőképességük főképpen a zeolítoknak tulajdonítható, melyeknek legaktívabb tagja a nátrolit. Kísérleteink azt bizonyították, hogyha egy optimális mennyiségű égetett meszet a vörösiszaphoz keverünk, a keverékben, puzzolán kötés jön létre, éspedig annál messzemenőbben, minél 'bensőségesebben érintkeznek az, égetett mész szemcséi a vörösiszap szemcséivel. A kötés két fokozatban alakul ki. Ha a vörösiszaphoz finomra, célszerűen 0,1 mm vagy annál kisebb szenacsenagyságúra aprított égetett mészport adunk és azt a, vörösiszappal bensőségesen elkeverjük, homogenizáljuk, amit oélszerűen úgy érünk el, hogy a keveréket hengerpárok között szükség szerint többször, átbocsátjük, a kezdetben kenőcsszerű keverék morzsalékos masszává esik szét, ami tapintásra homokszerű, száraz. A mész mennyiségének van alsó határa, amely alatt a morzsalékos állapot csak hosszú, vagy gyakorlatilag el sem 5 érhető idő alatt következik be, és felső 'határa, melyen túl adagolva, már nem kötődik, le, hanem mészzárványokká alakul. A két határérték között az égetett mész: mennyiségét, ami célszerűen a nedves vörösiszap súlyának. 10— 10 12%-a lehet, úgy választjuk meg, hogy a morzsalékos állapot a homogenizálást követően 1—2 óra alatt bekövetkezzék, A morzsalékos állapot eléréséhez szükséges égetett mész optimális mennyiségét kísérlettel állapítjuk meg. 15 Az alábbi gyakorlati tapasztalaton alapuló képlettel, a vörösiszap összetételéből megközelítően számítható: OaO% = 0,28-H2 0%+0,9 Na 2 0% + 1,3 Oo 2 %— 20 —0,1 Fe,03 %—0,15 AI 2 0 3 %—1,0 CaO% A GaO% a szükséges égetett mész mennyisége a vörösiszap súlyszázalékaiban kifejezve. A morzsalékos állapotban a vörösiszap hid-25 raulikus kötése még nem következik be. Ez az álkötésnek nevezhető állapot hasonló a cementeknél tapasztalható álkötéses állapothoz, amikor a cement vízzel megdermed ugyan, de valójában még nem, köt, A morzsalékos álla-30 potiban a vörösiszap száraz tapintású, azonban erősebben összenyomva pl. dörzsmozsárban, ismét 'megnedvesedik vizes lesz, annak jeléül hogy az átkötés alatt többé-kevésbé lazán megkötött víz ismét felszabadult. Nagy szabad fe-35 lülete következtében nagyimértékben önszáradó és ezért tapadó víztartalma napok, alatt meszszemenőemi 10—•15°/o-ra csökken, A vörösiszap morzsalékossá előkészítve, további daraboisítás nélkül már alkalmas a szál-40 lításra és egyes kohászati célokra, ahol darabossá tétele nem elsődleges követelmény. A vörösiszap puzzolános, hidraulikus, valódi kötését a morzsalékos álkötés állapotú keverék nyomás alá helyezésével, saj tolásával, briket-45 tezésével váltjuk ki, vagy segítjük elő. Megállapítottuk, hogy ha a morzsalékos vörösiszapot nyomással darabos testekké alakítjuk, brikettezzük, hidraulikus kötésű, optimális vízmennyiség és optimális másztartalom, bizto-50 sításával, nagy 120—205 kg/cm2 törőszilárdságú briketteket nyerünk. A legnagyobb szilárdságú kötés létrejöttéhez elengedhetetlen előfeltétel, hogy a vörösiszap — mészfceverék szabad víztartalma 23—28% 53 (szabad víztartalom, a 105 C°-ig eltávolítható vizet értjük) legyen. Ennél kevesebb vagy több vízzel a, brikett szilárdsága az elérhető optimálisnál kisebb lesz. Ugyanez történik, ha a keverék az optimálisnál kevesebb, vagy több T9 égetett meszet tartalmaz. A keverék mésztartalma akkor optimális, ha a mész — CaO — mennyisége a vörösiszapban levő nátrolit súlymennyiségéhez viszonyítva 1 : 4—4 : 5, célszerűen 1 : 4,5. Ha a morzsalékos keverék ennél G3 az aránynál kevesebb meszet tartalmaz, a da-2
