168892. lajstromszámú szabadalom • Eljárás timföldgyári bauxitzagy előkészítésére
3 168892 4 lágyabb részek túlőrlése fokozódik. A gyakorlatban általában túl finom bauxitőrleményt állítanak elő, amelynek a Rosin—Rammler-Benett szerinti átlagszemcséje nem éri el az 50 //m-t (x = 50 //m), az elosztás szórási tényezője pedig rendkívül kicsi, n = 0,6. A magyar bauxitoknál ideálisnak nevezhető átlagszemcse x = 800 jon, a szórási tényező n = 1,2. Az őrölt bauxitból és lúgból álló zagyot hőcserélőkben mintegy 100-105 C°-ra melegítik, majd általában kúpos fenekű tartályokban mintegy 10 órán át keverés mellett előkovasavtalanítják. Ezután a zagy feltárása, expandáltatása, hígítása, majd az aluminátlúgnak a vörösiszaptól való ülepítéses elválasztása következik. A hányóra történő szivattyúzás előtt a vörösiszapot többlépcsős mosásnak és/vagy szűrésnek is alávetik, hogy lúgtartalmát visszanyerjék. E műveletek alatt a szemcsék aprítódása folytatódik, és végeredményben a vörösiszap átlagszemcséje 5 pm alá csökken, miközben a szórási tényező alig változik. A mechanikai hatások során ismét a lágyabb részek aprítódnak, a keményebb szemcsék alig vagy egyáltalában nem változnak. Ezáltal két, egymástól jól elhatárolható szemcsehalmaz keletkezik, ami a timföldgyártásban több jellegzetes nehézséget okoz. A finomra őrölt részek reakciókinetikai előnyt nem jelentenek, mert a kilúgozás hatásfoka mindkét frakcióban kb. azonos, hátrányosak viszont a vörösiszapnak ülepítéssel vagy szűréssel történő elválasztásánál. Ilyen finomságú halmaz ülepítése flokkuláns adagolást igényel, de az ülepedési sebesség általában ennek ellenére sem elegendő, ami nagyobb térfogatú ülepítők beépítését teszi szükségessé. Iszapszűrők alkalmazása esetén a problémák még fokozódnak. A durva részek ellenkező hatást gyakorolnak. Gyors ülepedésükkel üzemzavart okozhatnak a közbenső tartályokban, autoklávokban, szűrők teknőjében stb. Vörösiszap szűrésnél e részek gyors ülepedése azért is káros, mert a szűrő szívóhatásával ellentétes irányban mozognak, nem vesznek részt a lepény kialakításában és feldúsulnak a szűrőteknőben. A mintegy 800 um feletti részek feldúsulása már néhány óra után olyan nagyfokú lehet, hogy a szűrő teknőben felhalmozódott anyag a keverőhimbák mozgását lehetetlenné teszi. Ennek megelőzésére a vörösiszapzagyra osztályozókat építenek be (hidroszeparátort, gereblyés-, csigás-osztályozót, ívszitát stb.) A következmény mindenképpen az, hogy nyíltciklusnál az osztályozást nem a malomnál, hanem a technológiai folyamat egy kényesebb pontjánál végzik, zártciklusnál pedig kétszer osztályoznak. Mindez súlyosan terheli a timföldgyártás önköltségét. Vizsgálataink során arra a megállapításra jutottunk, hogy a kovasavtalanítás alatt és azt követően alig, vagy egyáltalában nem csökken a bauxit alkotóiból származó durva részek szemcsemérete. Meglepő eredményt mutattak kémiai analitikai vizsgálataink is. A különböző szitafrakciók elemzési adataiból megállapítottuk, hogy a bauxit fő vegyületei mindvégig azonosak, durva frakciók esetén csupán osztályozási hibából keletkező bauxithalmazról van szó, nem pedig - ahogy eddig hitték -5 a bauxitban levő Ti vegyületek feltárás közbeni képződményeiről. Fentikeben összefoglalt részletes kutatásaink alapján célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, 10 melynél e folyamatban egyébként is meglevő berendezéseket használjuk fel a feltárás számára kedvező szemcsehalmaz kialakításánál. Találmányunk eljárás timföldgyári bauxitzagy 15 előkészítésére, melynél az őrlési és feltárási műveletek között a zagyot egy vagy több kovasavtalanító tartályon vezetjük át és melynél egy vagy több, célszerűen keverőmű nélküli kovasavtalanító tartály alsó részéből az átmenő zagy 1—10%-át 2Q folyamatosan vagy szakaszosan elvesszük, és az őrlő berendezésbe visszavezetjük. A találmány szerinti eljárás példaképpeni foganatosításaként a nyíltciklusú őrlés után nyert, majd a feltárás bauxit/lúg arányára lehígított zagyot folyamatosan öt tagból álló, egyenként 1000 m3 -es, kúpos fenekű, sorbakötött kovasavtalanító tartályból álló tartálysorra vezettük. A tartálysor első tagján a keverést megszüntettük, ezáltal nagytérfogatú ülepítőt képezve, a durva frakciók gyors leülepedését elősegítettük, majd a kúpos fenékrészből a zagy kis hányadát, kb. 6%-át visszavezettük a malomba. Ezzel az eljárással folyamatos üzemet tartottunk fent, miközben szitavizsgálatot végeztünk. Ezek átlagos eredménye a következő: (jelölések: x = szitalyukbőség, Rí =az egyes szitán fennmaradó rész (Rückstand) az ismert eljárással, R2 = ugyanaz a találmány szerinti eljárással). 25 30 35 40 45 50 55 60 x urn RÍ % R2 % 2500 0,01 -1600 0,1 -1000 0,5 -800 1,0 -500 3,5 2,53 250 11,0 10,11 125 25,0 24,25 90 30,0 29,30 45 46,0 45,46 Az adatokból látható, hogy a nyíltciklusú őrlemény kerek 1%-a nagyobb 800jum-nál, ami egy óránként 1501 bauxitot feldolgozó timföldgyárnál 1,5 t/ó durvaszemcse, amelynek felhalmozódása az 65 ismertetett nehézségeket okozza. 2
