171398. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminátlúg megbontására, a timföldhidrát kiválasztására, a kikeverés intenzifikálására
171398 8 egy vagy több - megfelelő helyre, és elosztásban felszerelt porlasztón keresztül porlasztjuk be a kikeverendő anyagot, lúgot, az előzőekben leírt variációknak megfelelően. A porlasztók elrendezését és magának a kolonnának alaprajzát - mely a körtől 5 eltérhet - a megkívánt kapacitás és „kikeverési hatásfok" -A12 0 3 kiválás mértéke- valamint a porlasztók „porlasztási kúp"-nak jellemzői szabják meg. A kolonna magasságát a műszaki lehetőségek és a „kikeverési hatásfok" együttesen befolyásolja. Igen 10 magas kolonnák helyett egy zagyot egymásután többször is porlaszthatunk sorban épített kolonnákba, tornyokba. A találmány szerinti porlasztást megvalósító kolonna belső tere a porlasztóktól a lúgzagy 15 felfogásáig lehet üres, de lehet beleépíteni különböző elrendezésű „ácsozatot" is, melyre a lebegés közben esetleg nagyobb méretűvé összeállt cseppecskék közben esetleg nagyobb méretűvé összeállt cseppecskék ráhullva apróbb szemcsékké szétfreccsennek. 20 Legegyszerűbb esetben a kolonna felül nyitott — csak tetővel van ellátva az időjárás ellen —. így a cseppecskék lebegtetéséhez befúvatott levegő szabadon távozik el belőle. Célszerűbbnek látszik azonban a légmentesen zárt 25 kolonna alkalmazása. Ennél a megoldásnál a lebegtető közegként - esetleg más célból - alkalmazott levegőt - egyéb gázt vagy gőzt - ventillátorral cirkuláltatjuk, újra visszavezetjük a kolonnába. Ilyen módon a cseppveszteségek, valamint a lebegtető közeg vesztesége csak 30 minimális lesz, és a hőmérséklet szabályozása is könynyebben megoldható. Ez a megoldás lehetővé teszi a lebegtető közeg nemkívánatos szennyezőinek előzetes eltávolítását. Példaképpen a levegő befúvatás esetét véve, erősen csökkenthető a karbonátosodás, mert a visszavezetett levegőben már nincs C02 . A zárt rendszer minimálisra csökkenti az egyéb, és mechanikai szennyeződések lehetőségeit is. A találmány szerinti eljárást néhány példa segítségével mutatjuk be. Példák: 1. sz. kísérlet: 3 liter meleg aluminátlúgot lezárható tartályba töltöttünk, majd a tartályra 3 at nyomást adva, kisméretű porlasztó fejen át igen finom szemcsékké, szinte köddé porlasztva juttattuk be egy felül nyitott, 30 cm átmérőjű, 3 méter magas kolonnába. A kolonnába alulról ventillátorral levegőt fúvatunk be a lehulló cseppecskékkel ellenáramban. Az elporlasztott lúgot a kolonna alján fogtuk fel, és a teljes mennyiség elporlasztása után a nyert zagyból a kivált timföldhidrátot kiszűrtük. A lúgokat porlasztás előtt, és a szűrés után elemeztettük, az alumínium tartalom kiválás mértékének megállapítása céljából. Az aluminátlúg-porlasztási kísérletek átlagos eredményeit az I. táblázaton mutatjuk be. I. táblázat Aluminátlúg Porlasztás előtt után g/liter g/liter Kivált A12 0 3 (1.literből) g Kikeverési hatásfok % Na2 0 138,4 143,2 A12 0 2^3 135,2 81,3 53.9 39,9 Mólviszony Hőfok (C°) 1,68 56,3 A 3 liter lúg elporlasztása a jelen esetben kb. 8 percet vett igénybe. Az igen apró cseppecskék lassan hullottak le a kolonna aljába, mely lassú lebegést a befúvatott levegő mennyiségével szabályoztuk, illetve állítottuk be. Az aluminátlúgból kivált timföldhidrát finomszemcséjű, de jól szűrhető volt. 2. sz. kísérlet Az oltóhidráttal együttes porlasztási kísérleteket is 3-3 liter aluminátlúggal végeztük. Ebben az esetben a kellően felmelegített aluminátlúghoz, a lezárható tartályba töltés után 600-600 g, timföldüzemi oltóanyagként alkalmazott timföldhidrátot adagoltunk. A zagyot állandó mozgásban tartottuk, hogy az oltóhidrát kiülepedését elkerüljük, és 3 at nyomással porlasztottuk el, finom cseppecskékké, megfelelő 2,90 21,1 porlasztóval. A 3 méter magas kolonnában porlasztott 50 zagyot a kolonna alján fogtuk fel. Ebben az esetben nem fúvattunk levegőt a kolonnába. Az egy-egy adag zagy elporlasztása után a felfogott zagyból a timföldhidrátot kiszűrtük. Elemeztettük úgy a kiinduló, mint a porlasztás utáni lúgokat. A jelen 55 kísérleteknél a kiinduló lúgok A12 0 3 tartalmát, így a mólviszonyaikat is változtattuk, a jelenlegi üzemi kikeverési viszonyok értékhatárai között. A zagyporlasztási kísérletek közül kettőnek az 60 adatait és eredményeit a II. táblázatban mutatjuk be. A porlasztás — a timföldhidrát oltókristálynak az aluminátlúgba való beadagolását véve kezdő időpontnak — kb. 10 percig tartott, a szűrés 5 percet vett igénybe. Az összesen 15 percből a zagy csak kb. 65 1—2 másodpercig volt porlasztott alakban a viszony-4
