152647. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fluor-, nátrium- és alumíniumvegyületek visszanyerésére elektrolitikus alumíniumgyártó kemencék hulladékaiból
152647 alumínium lúgos oldatban válik ki, míg a torony savhoz adott Al(OH)3 -ból származó „savas" alumínium savanyú oldatban csapódik ki. Az első kicsapási fokozatban annyi HF-tartalmú toronysavat adunk a fenekkarbon-tairtalmú folyadékhoz, hogy az oldat pH-ja 7,5 és 13 közlött, előnyösen 10 és 11 között legyen. A második fokozatban a kicsapást 2—6,5, előnyösen pedig 4—5 pH mellett végezzük. Az első fokozatban, 10—11 pH mellett, a HF-tartaimú oldatból 5,5—6 ekvivalens mennyiségű HF-et kell számítani minden ekvivalens mienynyiségű alumíniumra. Ennél fogva a fenékkaaibon-íbartalmú folyadéknak csaknem az egész fluórmennyisége 'az első kicsapási fokozatban, mint fölös fluor lesz jelen. Eképpen nagy fölös mennyiségű NaF^et kapunk ós az oldatból csaknem az egész alumínium kicsapódik. A gázmosással és hulladék kilúgozással visszanyert fluornak mintegy a fele csapódik ki az első fokozatban. Az első kicsapási fokozat anyalúgja igen alkalmas a fluor mennyiségének gyors és egyszerű meghatározásaihoz pl. a villamos vezetőképesség mérése útján. Ily módon, a hosszú állási időt kiküszöböltük és a folyadékot azonnal átvihetjük a második kicsapási fokozatba, melyben a folyadék NaF-jét olyan A1F3 oldatával csapjuk ki, amely akkor képződik, ha Al(OH)3 -at HF-4artalmú folyadékban oldunk. Amennyiben a második kicsapási fokozatban az A1F3 beadagolását kellő pontossággal végezzük, a visszanyert fluor második felének 96%-os reakcióját, ill. összesen 98%-os reakciót érhetünk el. A második kicsapási fokozat anyalúgja ekként akkora NaF-imennyisóget tartalmaz, amely a visszanyert fluor mintegy 2%-ának felel meg. Ha az anyalúgot a kilúgozó műveletibe és esetleg még a gázmosó műveletbe is visszavezetjük, a fluor kitermelését 99—100%-ra fokozhatjuk. Az anyalúg visszavezetése a kilúgozó folyamatba különösen nagy fontosságú, mert az eljárásban szereplő folyadékok térfogatának legalább 2/3-a a kilúgozásból származik. Az anyalúgot a kilúgozó műveletbe visszavezetve, a második kicsapási fokozatból származó NaF-fölösleg legnagyobb részét szintén eltávolítottuk. A második fokozat anyalúgja azonban NaF-en kívül némi oldott C02 -t is tartalmaz, amelyről feltehető, hogy a visszanyerési művelet folyamán a légikörből került a berendezésbe. A kamencefenekék és karbonbélések szintén tartalmazhatnak bizonyos mienynyiségű karbonátot. Ha a COa -t nem távolítjuk el, mielőtt friss NaOH-t adunk az anyalúghoz, akkor az NaOH és a C02 karbonátot hoz létre. Ez csökkenti a kilúgozás hatékonyságát és ilyenkor az NaOH beadagolt mennyiségét növelni kell, ha a kilúgozó teljesítményt fenn akarjuk tartani. Ilyen viszonyok a nyersanyag-költségeket megnövelik és a fluor ^kilúgozás hatékonysága is az NaF kis oldhatósága folytán csökkenhet. Az első fokozatban végzett toronysavas kiesapás következtében a karbonátok átalakulnak részben HC03 ~-má, a második fokozatban pedig C02 -vé. Ez az átalakulás természetesen adaiékos savmennyiséget kíván, melyet pedig az első fokozatban aluminátnlak és NaOH-nak semlegesítésiére, a második fokozatban pedig Al(OH)3 oldására hasznosíthatnánk. A széndioxidot tehát a második kicsapási fokozat anyalúgjából el kell távolítani, mielőtt ezt a kilúgozó műveletbe visszavezetjük. Ez az eltávolítás tornyokban végzett sztrippeléssel vagy más hasonló művelettel történhetik. Példa: 1055 kg kemenoeféneket 3 mim-nél kisebb darabokra aprítottunk és a második kilúgozása fokozatból visszavezetett 12,85 m3 folyadékkal lúgoztunk ki, mely 20 kg NiaF-et tartalmazott, és amelyhez 0,151 m3 40%-os NaOH-oldatot adtunk. Az oldatlan anyagot szűréssel eltávolítva, 13 m3 folyadékot kaptunk, mely 90,3 kg F-t, 21,3 kg Al-ot és 155,5 kg Na-ot tartalmazott. Ezt a folyadékot az első fokozatban kiesapásnak vetettük alá a gázitisztító berendezésből eredő 2,91 m3 toronysawal, mely 3% HF-et tartalmazott. A kiesapás pH = 10—11 mellett történt. A második kicsapási fokozatban 2,56 m3 gyengén savas AlF3 -oildatot adtunk hozzá. Ezt az oldatot úgy kaptuk, hogy kb. 100 kg Al(OH)3 -at 3% HF-et tartalmazó 2,56 m3 toronysavban oldottunk. A kiesapásnál a pH 4—5 volt. A kicsapások folyamán 470 kg kriolit képződötlt, ami azt jelenti, hogy a kemencefenekekfoen és gázokban levő teljes fluónmennyiség 68%-át nyertük vissza és alakítottuk át kriolittá. A második kicsapási fokozatból eredő anyalúg 12,85 m3 -nyi mennyiségét a C02 -től megszabadítottuk és a kilúgozó műveletbe visszavezettük. A találmány szerinti eljárásnál nincs szükség tároló tartályokra és annak lefolyása igen egyszerű. Az eljárás folytonossá tehető és igen jól automatizálható. Az értékes komponensekéit gyakorlatilag teljes mennyiségben csapjuk ki és. a kapott termék jól szűrhető és ülepíthető. Az olcsó nyersanyagok az eljárást igen gazdaságossá teszik. Az eljárást a fentiekben főként F, Al és Na vegyületeknek kiselejtezett kemenoef énekekből és -bélésekből történő visszanyerése kapcsán ismertettük, de azt hasonlóan felhasználhatjuk ilyen vegyületek visszanyerésére ciklonporból, gáztisztító berendezések fekete iszapjaiból, kemencefürdőkről eltáwolított habból, és i. t. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás fluor-, alumínium^ és nátrium^ vegyületek visszanyerésére ömlesztő elektrolízissel működő alumíniumgyártó kemencék hulladékaiból, azzal jellemezve, hogy az aprított kemencehulladiékiokat alkáliás oldattal lúgozzuk ki, melyből a fluor-, alumínium- és. nátriiumvegyületeket, mint kettős fluoridokat kétfokozatú műveletben csapjuk ki, melynek első fokozatát lúgos környezetben, második fokozat 65 tát pedig savas környezetben foganatosítjuk. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 66 2
