152376. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolízis-termékek előállítására
13 152376 14 vándorló alumíniumionoknak az anódtérbe való visszamosására. Az anódtérből távozó folyadékból a só betöményítés útján kinyerhető, minthogy a nátriumklorid a viszonylag tömény alumíniumklorid-oldatban csak csekély mértékben oldódik. Ebben az esetben a nátriumhidroxid termelésének sebessége lényegesen nagyobb, mint az alumíniumanöddal üzemeltetett háromterű, két ioncserélőmembránnal felosztott cella esetében. A 3. módszer példájaként az az eset említhető, amikor az alumíniumanódot az anódtérbe való bevitel előtt savas higany(II)klorid-oldatba mártjuk; ebben az esetben a cellában végbemenő reakció sebessége lényegesen nagyobb, mint ilyen kezelés nélküli alumíniumanód alkalmazása esetén. Amikor az ilyen típusú cellában végbemenő reakció sebességéről beszélünk, gondolni kell arra is, hogy az "ilyenfajta elektródok pontos reprodukálása ritkán vagy egyáltalán nem lehetséges. A • katód pórusosságának, belső ellenállásának és felületszerkezetének a változásai lényeges mértékben befolyásolhatják a hidroxilionok vagy fémionok termelésének sebességét. Ebben az összefüggésben meg kell jegyezni azt is, hogy a fentemlített grafitos oxigénelektród mellett még sokféle más oxigénelektród is jó eredménnyel használható az ilyen típusú cellákban (ugyanez mondható egyébként a hidrogén- és szénhidrogénanódról is). A fémanódok összetételének csekély mértékű eltérései természetesen szintén nagymértékben befolyásolhatják az anód oldódásának sebességét, még olyan esetekben is azonban, amikor két anód kémiai elemzése azonos eredményt mutat, az anódok oldódási sebessége felületszerkezetük vagy kristályszerkezetük különbségei következtében igen eltérő lehet. A 6. ábra olyan üzem folyamatábráját mutatja, amelyben vas, titánoxid, alumíniumoxid, magnéziumoxid és kovasavas iszap (ez utóbbiak tűzálló téglák gyártására alkalmas minőségben) termelhetők tengervíz, alumíniumhulladék és bauxit kiindulóanyagként való felhasználásával. Az e célra szolgáló üzemi berendezés a (101) elektrolitos cellából áll, amelyben egy alumíniumhulladékból álló (102) alumíniumanód és egy levegő átáramoltatásával dolgozó (103) oxigénkatód van elrendezve, mimellett az anód a (234) vezetéken keresztül rövidre van zárva a katóddal. A (235) membrán csak anionok számára áthatolható; ez a membrán választja el egymástól a két elektródot, felosztva a cellát (105) anódtérre és (106) katódtérre. A cella szerkezete egyébként ugyanolyan, mint a 2—5. ábrán szemléltetett celláé, csupán azzal az eltéréssel, hogy a 2. ábrán látható (7) katódmembrán és (9) középső tér el van hagyva. A (106) katódtéren keresztül tengervizet áramoltatunk, amely a (79) nyíláson lép be, a (107) nyíláson keresztül távozik, és a (108) centrifugához halad tovább, ahol a tengervízből a katódtérben termelt magnéziumhidroxid/peroxidkomplexet (amelyet az alábbiak során egyszerűen magnéziumhidroxidnak nevezünk) elkülönítjük a tengervízből, amely azután a (236) szennyvízleeresztő irányában hagyja el a centrifugát. A termelt magnéziumhidroxidot a (109) pörkölőbe tápláljuk be, ahol azt piacra hozható magnéziumoxiddá (MgO) alakítjuk át. A cella (105) anódterén keresztül vizet áramoltatunk, amely a (237) nyíláson keresztül lép be, és híg alumíniumklorid-oldat alakjában távozik a (111) kilépőnyíláson keresztül. Ezt az alumíniumklorid-oldatot a (112) bepárlóban betöményítjük, és a (113) pörkölőben olyan hőmérsékleten pörköljük, amelyen az elbomlik, alumíniumoxidot, sósavgázt és vízgőzt szolgáltatva. A sósavgázt és a vízgőzt a pörkölőből felfogjuk, és a (130) vezetékbe tápláljuk be, ahonnan azután ezeket az anyagokat a bauxit alább leírt módon történő elbontására hasznosítjuk. A (130) vezeték csupán vázlatosan képiviseli azt a bonyolult csőrendszert, amelynek segítségével sósavgázt és vízgőzt vagy különböző töménységű sósavoldatókat vezethetünk az üzemi berendezés különböző részeibe. Erre a célra az ábrán fel nem tüntetett összekötőszelepek is vannak a csőrendszerben, amelyek segítségével az egyes vezetékekben áramoltatott sósavoldatot töményíthetjük oly módon, hogy az üzemi berendezés különböző részeiben a (130) vezeték által oda szállított forró sósavgázzal és vízgőzzel keverjük a sósavoldat áramát. Az alumíniumoxidot pörkölés után a (114) mosóban vízzel mossuk a nem kívánatos sószennyezések, pl. alumíniumszulfát eltávolítása céljából, majd a (115) szárítóban megszárítjuk, és így nagytisztaságú alumíniumoxidot kapunk. A bányászott bauxit a (120) mosón keresztül lép be az üzemi berendezésbe, itt a (130) vezetékből kapott híg sósavval mossuk a bauxitot, hogy az esetleg jelenlevő kalciumkarbonátot kalciumkloriddá alakítsuk át, amely azután a (121) szennyvízlevezetőbe kerül. Az így megtisztított bauxitot a (116) besűrítőben sűrű iszappá alakítjuk, amelyet azután a (122) gázmosótöronyba vezetünk, ahol az a torony tűzállótestekből álló töltetén lefelé folyik. A torony (123) alsó részébe a (130) vezetéken keresztül sósavgázt vezetünk be, amelyet a toronyban felfelé haladó útján a bauxitiszap víztartalma elnyel; ezáltal az iszap felmelegszik, így tehát a torony hevítésére külső hőforrást nem kell alkalmazni. A (122) torony alsó végén oly folyadék lép ki, amely főként tömény alumíniumklorid-és vas(III)klorid-oldatot és egy titánvegyületet tartalmaz sósavas közegben oldva, főként kovasavas anyagból álló üledék vagy iszap kíséretében. Ezt az iszapot a torony alsó végénél levő (124) ülepítőtartányban elválasztjuk a folyadéktól, a folyadékot pedig egy kilépőnyíláson keresztül elvezetjük, és a (131) oldószeres extraháló berendezésre tápláljuk be. A kovasavas salak egy másik (127) kilépőnyílásán keresztül távozik, és a (129) besűrítőbe kerül, ahol az iszapban még visszamaradt folyadék nagy részét elkülönítjük, és szintén a (131) oldószeres extraktorba visszük, míg a visszamaradt kova-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 •;?7
