153580. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nemkívánatos alkotórészek eltávolítására magnéziumban gazdag ásványi kiindulási anyagokból, vagy utóbbiakból nyert, magnéziumoxidban gazdag anyagokból

3 153580 4 kívánt esetben eltávolítjuk a kezelt termékben levő klórmaradványokat. A különböző tulajdonságú anyagok és bizonyos oxidtartalmú ásványi anyagok tisztítása klórtartalmú gázokkal végzett kezelés útján a kémiai technológiában ismert módszer. Javasolták már timföld-tartalmú nyersanyagoknak, így bauxitnak, kaolinnak és agyagnak, amelyeket alumíniummá vagy alumíniumötvözetekké dolgoznak fel, a klórozását abból a célból, hogy eltávolítsák a kiindulási ásvány bizonyos alkotórészeit, így a vasoxidot és a titánsavat. Ebből a célból a kiindulási nyersanyagot először izzították, majd részletesen klórozták, és az eljárás kivitelezésére forgótartályokat használtak. Ilyen összefüggésben ajánlották redukálószerek, például szén egyidejű jelenlétét. Ennél az eljárásnál azonban olyan nyersanyag előkezeléséről van szó, amelyet ezt követően kohászati eljárásnak vagy elektrolízisnek, vagyis olyan kezelésnek vetnek alá, amelytől az alkotórészekre való további szétválasztás várható. Ismeretes továbbá, hogy a szilikát-téglák előállításának kiindulási anyagát képező kvarcit klórozó pörköléssel messzemenően megszabadítható a vastól és a folyasztóanyagoktól Agyagok és kvarcitok esetében a klórozási eljárás a kristályrácsot nem változtatja meg, míg magnezitek és hasonló anyagok esetében a klórozás a kristályrácsból eltávolítja a vasat, vagyis itt alapvetően eltérő eljárásról van szó. Egy további megfontolás, amelynek alapján a magnezitek és hasonló, magnéziumban gazdag anyagok esetében a klórozási eljárás felhasználása keresztül vihetetlennek tűnt, a következő: A szennyezések kémiai affinitása a Mórhoz részben kisebb, mint a magnéziumé. Ha a magnezitet kióráram hatásának tesszük ki, először a vas, másodszor a mindenképpen csak csekély mennyiségekben jelenlevő mangán,- harmadik helyen azonban a magnézium kötődik meg. A további sorrend: kalcium, alumínium és szilícium a negyedik, ötödik, illetve hatodik helyen. Ezért azt kellett várni, hogy az Fe, Mn, Ca, AI és Si elemeknek az eltávolítása vagy mennyiségüknek a csökkentése a magnézium terén egyidejűleg bekövetkező veszteséghez van kötve, és így a klórozásos tisztítási eljárás alkalmazása gazdasági megfontolások miatt teljesen keresztül vihetetlennek látszik. Gyakorlatilag azonban behizonysodott, hogy a magnézium-veszteségek — egyéb feltárási eljárásokkal összehasonlítva, amelyeket nyers ásványi magnezit esetében a szokásos szinterek, vagyis a mintegy 3—9% nagyságrendű Fe203-tartalmú szinterek előállítására szoktak használni — átlagosan összehasonlíthatók, és gazdaságilag minden további nélkül kielégítő határok között tarthatók. A találmány szerinti tisztítási eljárás gyakorlati kivitelezése során több tényező igen fontos, amelyeket az alábbiakban külön-külön tárgyalunk meg: Bebizonyosodott, hogy sok célra, nevezetesen ./ nagy igénybevételű kohászati kemencék és berendezések tűzálló bázisos bélésanyagainak előállítására különösen olyan kemencékben, amelyekben az acélt oxigén hozzávezetés mellett 5 olvasztják meg, lehetőleg magas MgO-tartalmú anyagra van szükség. Elsősorban a vas nayyfokú eltávolítására kell törekedni. A feladat tehát abban áll, hogy a vasat gyakorlatilag teljesen eltávolítsuk, de emellett a magnézium-10 -veszteséget és ezáltal az MgO-veszteséget is lehetőleg alacsony értéken tartsuk. Kívánatos továbbá a többi szennyezés csökkentése is a magnezit vagy magnézia esetében, tehát a mangán-, szilícium- (kovasav), mész- és alumínium-15 -tartalom csökkenése. A találmány szerinti eljárás a bevezetőben említett, magnéziumban vagy magnéziumoxidban gazdag anyagok esetében használható, ha ezek laza, különösen ha szemcsés alakban van-20 nak jelen, éspedig mind a nyers kőzet, például a nyers karbonát esetén, mind pedig kiégetett, szintereit vagy olvasztott anyagok esetében. Különösen előnyös, ha a kiindulási anyagot erősen aktív alakban, például égetett magnézia 25 alakjában használjuk. A klórozás szempontjából legkedvezőbb hőmérséklettartomány 800 C° és 1100 C°, különösen 350 C° és 1000 C° között, célszerűen 900 C° körül fekszik. Hőveszteségek elkerülése végett célszerű a klórozást közvetle^-30 nül az égetés után végezni anélkül, hogy közben a terméket lehűtenénk. Az is előnyös, ha a klórozást a kausztifikáló égetéssel kombináljuk olyan módon, hogy mindkét eljárás lépést ugyanabban a berendezésben, például aknás 35 vagy forgókemencében hajtjuk végre. Kiindulási anyagként például nyersmagnezit szolgálhat, amely az említett hőkezelés során a CO2-kiűzés következtében különösen reakcióképes formában tartalmaz MgO-kristályokat, és így a 40 klórtartalmú gázzal rendkívül jó reakciót tesz lehetővé. Ez az eljárásmód a leggazdaságosabb, mert az aprított nyersanyag közvetlen felhasználását teszi lehetővé, és emellett a kész színterelt termékre vonatkoztatva egy égetést meg 45 lehet takarítani. Ami a nyersanyag szemcseméretét illeti, nem tapasztaltuk ugyan az elért hatásfok határozott függését a felhasznált szemcsemérettől, azonban a klórozás alkalmazása egyrészt igen finom 50 anyag esetén, másrészt 20 mm-nél nagyobb átmérőjű szemcsékből álló durva anyag esetén nem célszerű. A legjobb gazdaságosságot mintegy 5—10 mm vagy 5—15 mm szemcseátmérőjű ^darabos anyag esetében értük el. Nincs szükség 55 a kiindulási nyersanyag finom őrlésére, sőt az rosszabb eredményekhez is vezethet. Klórozási célra különösen alkalmas a klórgáz, a gázalakú hidrogénklorid vagy a széntetraklorid. Az átalakulás hatásfokának növelése 60 céljából előnyös, ha a klórgázt lüktetve változó intenzitással alkalmazzuk. A szennyezések jelentős része, különösen a vas és a mangán, de a magnézium egy része is reakciótermékeket képez a klórral, amelyek a klórozás hőmér-65 sékletén illékonyak. Ezeket az illékony klór-