172752. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a timföldgyári vörösiszap nátriumtartalmának szelektív kinyerésére
3 172752 4 jár, a vörösiszapban mintegy 3—7% Na20 marad vissza. A találmány célja, hogy a korábbi eljárásoknál eredményesebb és ipari méretben könnyen megvalósítható eljárást biztosítson vörösiszap nátriumtartalmának kinyerésére. Azt találtuk, hogy a vörösiszap vagy vörösiszapzagy hidrometallurgiai kezelésével a vörösiszap nátriumtartalmát jelentős mértékben, Na2 O-ban kifejezve mintegy 0,1-1,5%-ra lehet csökkenteni. Ez a nátriumtartalom már nem zavarja a vörösiszap kohósítását. A találmány szerint oly módon járunk el, hogy a vörösiszapot, illetve a vörösiszapzagyot vas(III)-szulfát oldattal keverjük össze, a kapott szuszpenziót 15—85 C° hőmérsékleten 0,5-1 óra hosszat intenzíven keverjük, majd a nátriumszulfát vizes oldatát tartalmazó zagyból a szilárd részt a pH előnyösen 4,4 és 4,6 közé való beállítása után elválasztjuk. A vörösiszap kilúgozásához célszerűen 1-35 g/liter, előnyösen 15-25 g/liter vastartalmú, 0-2,4, előnyösen 2,2 pH-jú vas(III)-szulfát oldatot használunk. Bármilyen vas(III)-szulfát oldat alkalmas a találmány szerinti eljárásban való felhasználásra, különösen előnyösnek találtuk azonban a vas(II)-szulfát oldat mikrobiológiai oxidációjával kapott vas(III)-szulfát oldatot. Ez utóbbit például úgy állíthatjuk elő, hogy 1-35 g/1 vastartalmú kénsavas páclé-oldat vagy kristályos vas(II)-szulfátból (FeS04 • 7H20) készült oldat pH-ját 1,8—2,4-re állítjuk be, majd Thiobacillus ferrooxidans baktériumtenyészettel beoltva, baktériumos katalízissel oxidáltatjuk. A mikrobiológiai oxidációval előállított vas(III)-szufát oldat előnyeinek okát pontosan nem ismerjük, feltételezzük azonban, hogy a mikroorganizmusok jelenléte kedvezően befolyásolja a találmány szerinti eljárás során lejátszódó kémiai folyamatot. A kilúgozáshoz használt vas(III>szulfát oldat mennyiségét annak koncentrációja és a vörösiszap nátriumtartalma alapján határozzuk meg. Célszerűen a vörösiszap nátriumoxid-tartalmára sztöchiometrikusan számítva 0,8—1,5-szörös mennyiségű vasat és 0,02-0,5-szörös mennyiségű kénsavat tartalmazó vas(III)-szulfát oldatot használunk. A találmány szerinti eljárással elérhető előnyök a következők: 1. A timföldgyártás során keletkező nagy nátriumtartalmú, kohósításra alkalmatlan vörösiszap kohósításra alkalmassá alakítható át, mivel Na2 O-tartalma 1,5% alá csökkenthető. 2. A nátriumtartalom visszanyerésének hatásfoka minimum 90%, emellett az eljárás rövid idő alatt elvégezhető. 3. Az eljárás lehetővé teszi a timföldgyárakban nagy tárolási és környezetvédelmi problémát jelentő vörösiszaphányók megszüntetését. 4. Az eljárás során nátriumszulfát-tartalmú oldat keletkezik, amely az adalékos bauxit feltárási technológiához közvetlen felhasználható. 5. A lugzó oldattal bevitt vastartalom teljes egészében a vörösiszapba kerül, így annak minőségét javítja, vaskohászati célra még alkalmasabbá teszi. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal szemléltetjük: 1. példa Száraz vörösiszapot folyamatosan adagolunk a baktériumosán oxidált vas(III)-szulfát oldathoz úgy, hogy a SZ/F = 1 : 6,2 legyen. A vörösiszap jellemzői (száraz állapotra számítva): Fe203 = 39,2% A1203 = 16,8% Si02 = 14,5% Na20 = 9,6% Ti02 = 5,3% Izz.veszt. = 6,6% CaO = 1,8% MgO = 1,0% egyéb = 5,2% A vas(III)-szulfát lúgzó oldat jellemzői: összes =15,5% Fe3+ = 15,4% pH = 2,08 redoxi potenciál = 605 mV A zagyot szobahőmérsékleten 1 órán keresztül intenzíven keveijük, majd szűrjük és a vörösiszap maradékot vízzel mossuk. A szűrlet pH-ja 4,62. A szűrt vörösiszap maradvány összetétele szárítás után a következő (száraz állapotra számítva): Fe203 =46,9% A1203 = 15,2% Si02 =12,9% Na20 = 0,7% Ti02 = 4,2% Izz.veszt. = 14,9% CaO = 1,4% MgO = 0,8% egyéb = 3,0% 2. példa Timföldgyári vörösiszap-zagyhoz, melynek hőmérséklete 75 C°, keverés közben 10 n H2S04-et adunk, éspedig 1,0 m2 3 4 zagyra számítva 10,3 litert, majd baktériumos vas(IH)-szulfát oldatot (1,04 m3-t 1 m3 zagyra számítva), és 0,5—1 órán keresztül keveijük a zagyot. A kiindulási vörösiszap zagykoncentrációja 181 g/liter, a szilárd rész összetétele (130C°-on szárított állapot): 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
