173150. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dikalciumszilikát polimorfizmusán alapuló timföldgyártásnál képződő nátriumaluminátlúg kezelésére
3 173150 4 18-35% C02 tartalmú tisztított füstgáz bevezetésével egyensúlyát megbontjuk és a keletkezett alumíniumhidroxidot és feltáró oldatot szétválasztjuk. Az 50—70 °C hőmérsékletű derített nátriumaluminátlúgot adott esetben a kovasavtalanított nátriumaluminátlúggal való előmelegítés előtt a keletkezett 70—90 °C hőmérsékletű feltáró oldattal előmelegítjük. A találmány szerinti üzemeljárásnál a kilúgozás utáni oldatnak (derített nátriumaluminátlúg) a kovasavtalanítás hőmérsékletére történő felmelegítése során a kovasavtalanított nátriumaluminátlúg, és adott esetben a karbonizált feltáró oldat hőtartalma is hasznosításra kerül. Eszerint a derített nátriumaluminátlúgot először a karbonizált feltáró oldattal melegítjük elő, ellenáramban, felületi — célszerűen lemezes — hőcserélőben, majd hasonló módon a kovasavtalanított aluminátlúggal melegítjük tovább, végül gőzzel fűtjük fel a kovasavtalanítás hőmérsékletére, illetve olyan hőmérsékletre, melynek elérése biztosítja a hőveszteségek fedezését is. Ha a technológiai igények azt célszerűsítik, a hőcserét egy lépcsőben — csupán nátriumaluminátlúggal — hajtjuk végre. A találmány szerinti üzemeljárással az 1 t timföld előállításához szükséges gőz 1,5—2 t-ra csökken. Az üzemeljárás további előnye, hogy lehetővé teszi az eddigi üzemi megvalósítás során szakaszos jellegű timföldgyártásnak a folyamatosítását. Az önszabályozással kialakuló paraméterek (hőmérséklet, anyagáram, koncentrációk stb.) ugyanis állandósulnak. A timföldminőség szempontjából rendkívül fontos kovasavtalanítás szakaszos üzemvitel mellett csak igen nagy pufferkapacitások igénybevételével biztosít állandó jellemzőjű aluminátoldatot. Ugyanakkor az ezáltal megnövekedő tartózkodási idő szekunder aluminát veszteséget okoz, ami a híg - 30 g/1 A1203 - oldat miatt lényegesen érinti a gazdaságosságot. A hőcserélővel kapcsolt folyamatos kovasavtalanítás révén csökken a rendszerbe beépített tartálytérfogat, és lehetővé válik a folyamatosan jó minőségű Al(OH)3-at biztosító karbonizálás. A Ca(OH)2 szuszpenzió felfűtés közben vagy után is beadagolható a derített nátriumaluminátlúgba. Az üzemeljárás példaképpé» változatait kapcsolási ábrák segítségével mutatjuk be. Az 1. ábra két lépcsős előmelegítés, Ca(OH)2 szuszpenzió adagolás a felfűtés előtt. 2. ábra két lépcsős előmelegítés, Ca(OH)2 szuszpenzió adagolás felfűtés után. A 3. ábra egy lépcsős előmelegítés puffertartályok alkalmazásával, Ca(OH)2 szuszpenzió adagolás a felfűtés előtt. A 4. ábra egy lépcsős előmelegítés puffertartályok alkalmazásával, Ca(OH)2 szuszpenzió adagolás a felfűtés után. Az 1. ábrán látható az 1 és 2 előmelegítő hőcserélő, a 4 felfűtő hőcserélő, a 3 bekeverő tartály, az 5 kovasavtalanító tartály, a 6 iszapleválasztó, a 7 karbonizáló tartálysor és az azokat összekötő 8 vezetékek. A szivattyúkat nem tüntettük fel. Az üzemeltetés a következőképpen történik: a derített nátriumaluminátlúg átmegy az 1 és 2 előmelegítő hőcserélőkön, majd a 3 bekeverő tartályban Ca(OH)2 szuszpenzióval keveredik, ezután a 4 felfűtő hőcserélőn át az 5 kovasavtalanító tartályba kerül, ahol 30-120 perc alatt végbemegy a kovasavtalanítás, ez2 után a 6 iszapleválasztó leválasztja az iszapot, a kovasavtalanított aluminátlúg a 2 hőcserélőn keresztül eljut a 7 karbonizáló tartályokba, ahol megtörténik a karbonizálás és az alumíniumhidroxid leválasztás, a keletkezett feltáró oldat az 1 előmelegítő hőcserélőn át visszakerül a körfolyamatba. A 3. ábra szerinti kapcsolásnál hiányzik az 1 előmelegítő hőcserélő, van viszont a 2 előmelegítő hőcserélő előtt egy-egy 9 és 10 puffertartály. Példa: Legyen a kilúgozás hőmérséklete 60 °C a kovasavtalanításé 100 °C és a karbonizálásé 80 °. A fenti műveletek során fellépő hőveszteség legyen ekvivalens az oldat rendre 5 °C-os lehűlésével. Ebben az esetben a derített aluminátlúgot 60 °C-ról 105 °C- ra kell melegíteni, míg a kovasavtalanított aluminátlúgot 100 °C-ról 85 °C-ra, a karbonizált feltáró oldatot pedig 80 °C-ról 65 °C-ra kell hűteni. A találmány szerinti eljárás alkalmazása esetén a derített aluminátlúgot 60 °C-ról 75 °C-ra a karbonizált feltáró oldattal, 75 °C-ról, 90 °C-ra a kovasavtalanított aluminátlúggal melegítjük elő, mialatt a felmelegítésre hasznosított oldatok a példa szerinti hőmérsékletre hűlnek le. Ennek megfelelően közvetlen fűtéssel (gőzzel) csalt mintegy 15 cC-nyit (90 °C-ról 105 °C-ra)kell melegíteni, szemben a technika állásával, melynél a teljes felmelegítést gőzzel végzik. Ez azt jelenti, hogy a találmány szerinti üzemeljárás alkalmazása lehetővé teszi a folyamatos üzemű ellenáramú hőrekuperáció biztosítását, ami a timföld gyártáshoz szükséges gőzmennyiséget 1/3-ra csökkenti. A kovasavtalanításhoz szükséges Ca(OH)2 szuszpenziót 1—5 g/1 végkoncentrációig a gőzzel való felfűtés előtt, alatt vagy után adjuk a derített aluminátlúghoz. A hidrolízissel arányos C02 bevezetés 3 db sorb akap csőit karbonizáló tartály esetén a következőképpen alakul. A teljes hidrolízishez szükséges gázmennyiség 35-50%-a az első, 30-45%-a a második 10-25%-a a harmadik tartályba kerül bevezetésre. Szabadalmi igénypontok 1 • Eljárás a dikalciumszilikát polimorfizmusán alapuló timföldgyártásnál képződő 50-70 °C hőmérsékletű derített nátriumaluminátlúgból tetszőleges szemcse méretű és fajlagos felületű alumíniumhidroxid folyamatos előállítására azzal jellemezve, hogy a derített nátriumaluminátlúgot 90-110 °C hőmérsékletű kova savtalanított nátriumaluminátlúggal ellenáramban 80-90 °C hőmérsékletűre előmelegítjük, 1-5 g/1 vég koncentrációig Ca(OH)2 szuszpenziót adunk hozzá gőzzel és/vagy egyéb fűtőközeggel 90-120 °C hőméi sékletűre fűtjük, 30—120 percig keverés közben hőn tartjuk, ezután a kivált csapadékot eltávolítjuk, ai 50—70 °C hőmérsékletű derített nátriumaluminátlúggal ellenáramban 70-90 °C hőmérsékletűre hűt jük, majd legalább két sorbakapcsolt tartályban a hidrolízis intenzitásával arányos mennyiségű 18—359 C02 tartalmú tisztított füstgáz bevezetésével egyensúlyát megbontjuk, és a keletkezett alumíniumhidroxidot és feltáró oldatot szétválasztjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítás) módja azzal jellemezve, hogy az 50—70 °C hőmérsék le tű derített nátriumaluminátlúgot a kovasavtalanított nátriumaluminátlúggal való előmelegítés előtt a kelet 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
