170339. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémoxidok és/vagy fémoxiszilikátok előállítására ásványi anyagtartalmú éghető anyagok feldolgozásával
170339 5 6 illetve végtermékként fémalumíniumot vagy ötvözeteit, Si Al-ot, FeSiAl-ot nyerünk ki. A fentiekben ismertetett komplex energetikaitechnológiai rendszer gyártásfolyamatának egyes elemei vagy egymással kapcsolt elemei energia- és anyagmérlegét úgy szabályozzuk, hogy a komplex rendszer energiatermeléséből az alapanyag-reiaszer feldolgozási folyamatának az energiaszükségletét fedezzük, adott esetben a többletenergiát villamos energiaként hasznosítjuk, a komplex rendszerbe bevitt anyagok hulladékveszteségét pedig minimalizáljuk, illetve megszüntetjük. A találmányt bővebben, annak példaképpeni kiviteli változatait szemléltető eljárási módokat — a következő példák sorozata ismerteti. 1. példa 7,17 t 3000 kcal-ás fűtőértékű szenet porszéntüzelésű erőműben eltüzelünk és ezzel 10 500 kWó áramot fejlesztünk. A szén hamutartalma 34,5%, a képződött hamu 34% Al2 0 3 -t tartalmaz. A hamuhoz 2,83 t bauxitot keverünk és 5,7 t mészkővel együtt finomra őröljük (88 mikron lyukbőségű szitán 12% szitamaradék) majd 1300°C-on forgókemencében 2Cao • Si02 és 12CaO • 7A1 2 0 3 fázisok kialakulásáig kezeljük. 2. példa 10 t 2800 kcal fűtőértékű és 33% hamutartalmú palát olvasztó ciklonnal kiegészített porszéntüzelésű kazánban elégetünk és 10 000 kWó áramot termelünk, majd a kazánból 1680°C-on távozó salak -olvadákot villamos ívkemencébe visszük. Az olvadékból félkoksz jelenlétében 360 kg ferroszilícium-ötvözetet (Fe = 47%, Si = 53%) redukálunk ki. A csökkent vas- és szilíciumtartalmú olvadékot termokémiai reaktorba vezetjük, ahol alumínium-klorid segítségével ismert módon szubhalogenidek elpárlása révén 450 kg fémalumíniumot és310kgsziiikoalumíniumot (Si = 40%, Al = 60%) nyerünk ki, a maradék olvadékot pedig CaO/Si02 = 4,5; CaO+MgO+Na 2 O +K2 0/A1 2 0 3 =2,9 mólarányokra állítjuk be. 3. példa Alapanyagként 10 t 3000 kcal fűtőértékű, 35% hamutartalmú barnaszenet használunk, amelynek hamutartalmában 45% Si02 és 35% A12 0 3 főkomponensek vannak. A szenet erőműi porszéntüzelésű kazánban eltüzelve 10 500 kWó elektromos energiát, valamint 3500 kg salakot kapunk. A szilárd fázisú salakot 6,5 t mészkővel finom szemcseméretű homogén keverékké őröljük és forgókemencében főtömegében 2CaO • Si02 és 12CaO • 7A1 2 0 3 fázisösszetevők kialakulásáig kezeljük. Ennek alumíniumtartalmát ismert módon csökkentve timföldhidrát formában való kinyerés után a maradékot további mészkő hozzáadásával CaO/Si02 = 6,0; CaO/Al 2 0 3 =8,5 mólarányokra állítjuk be. 4. példa 5 10 t 2850 kcal fűtőértékű és 36% hamutartalmú szenet 6,8 t karbonátos mangánérc jelenlétében fluidágyas tüzeléssel elégetünk és a kapott salakot 600 kg vörösiszap hozzáadása után koksz jelenlétében villamos ívkemencében redukáljuk és 1600 kg ferro-10 mangán ötvözetet nyerünk ki belőle. A folyékony halmazállapotú maradékhoz mészkövet adagolva, azt CaO/Si02 = 2,4; CaO+MgO+Na 2 0+K 2 0/Al 2 0 3 = 1,3 mólarányokra állítjuk be. Az előállított fémoxidok és fémoxiszilikátok aiap-15 anyagul szolgálnak különféle, elsősorban építőipari végtermékek gyártásához. Szabadalmi igénypontok 20 1. Eljárás 15-50% alumínium-oxid, 15—50% szilícium-dioxid és 13-45% MeO és Me2 0 3 — ahol Me jelentése Ca, Fe, Mn, Mg - kémiai összetételű fémoxidok és/vagy fémoxiszilikátok előállítására azzal 25 jellemezve, hogy éghető kiindulási anyagként szénféleségeket és/vagy olajpalát, adott esetben lepárlás után, közvetlenül vagy ásványi eredetű adalékanyagokkal szabályozott összetételű keverékként önmagukban vagy póttüzeléssel, célszerűen 25% alumí-30 nium-oxidos hamutartalom alatt salakolvasztásos tüzeléssel, efelett porszén-, vagy granuláló- vagy fluidágyas tüzeléssel elégetjük és egyidejűleg az égéstérben kialakult hőmérsékleten szilárd vagy folyékony égéstermékekhez, adott esetben vas, alumínium, mangán-35 tartalmuk ismert módon való csökkentése után. a)Si02 /Al 2 0 3 =0,85-3,1; CaO/Si02 =2,2-6,4; CaO/Al2 0 3 = 4,5-8,5; CaO/Fe 2 0 3 = 28,5-57 mólarányok és minimálisan 20% 2CaO • Si02 és 20% 12CaO • 7A12 0 3 , valamint maximálisan 5% 2CaO • 40 Fe2 0 3 és 20% 4CaO • Fe 2 0 3 fázisösszetevők, vagy b)CaO/Si02 = 2,0-6,0; R0/A1 2 0 3 = 0,5-3,0; RO/Si02 = 0,2-0,5 - ahol R jelentése Ca, Mg, Na2 K2 — mólarányok kialakítására további ásványi eredetű adalékanyagokat adagolunk. 45 -2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy az égetéshez a szénféleségeket és/vagy olajpalát ásványi eredetű adalékanyagokkal 12—23%: 32—53% fix karbon: hamuarányok közé állítjuk be. 50 3. Az 1—2. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy ásványi eredetű adalékanyagokként AI, Si, Fe, Mn, Mg, Ca tartalmú ércek, hulladékok és ipari melléktermékek egyikét vagy többjét, előnyösen gyengeminőségű 55 bauxitot, karbonátos vas- és mangánérceket, mészkövet, timföldgyári vörösiszapot használunk. A kiadásért felelős a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 77-2696 - Dabasi Nyomda, Budapest - Dabas Felelős vezető: Földes György igazgató 3
