173698. lajstromszámú szabadalom • Eljárás diaszport és/vagy goethitet és/vagy finom diszperz hematitot tartalmazó bauxitok Bayer technológia szerinti feltárásának meggyorsítására
vörösiszap összetételét is az 1. táblázatban tüntettük fel. 3. példa A 2. táblázatban megadott összetételű magyar, nagyobb goeth it-tartalmú (iszkaszentgyörgyi) bauxitot tártük fel 235 cC hőmérsékleten. Katalizátorként égetett mész oltásakor előállított hidrográrátot használtunk, melyet CaO es vörösiszap 1 ■; 1 arányú keverékével 140 g/liiei k - Na20)tartalmú, 3,5 mólviszonyú lúgban valú kezelésével állítottunk elő. Az így képződött katalizáló anyag összetétele a következő volt: Fe203 12,6% auo3 18.2% SiO, 4,3% Xi02 1,8% CaO 35,0% Na20 2,1% Izz.v. 22,1% A h lidrogránátban az AP* ionok !0%-át Fe3+ ionok helyettesítik. Ezt a katalizátort olyan mennyiségben adtuk a feltárandó bauxithoz, hogy a feltárás után a képződött vörösiszap CaO-tartalma 7,8% volt. Az összehasonlító kísérletet azonos mennyiségű CaO-val, 5 g/liíer Na2 SO,; -tartalmú feltárólúggal végeztük. A feltárólúg összetétele azonos volt, mint az 1. és 2. példában leirt kísérletnél. A hidrogránát katalizátor összetétele a 2. példánál megadott képletnek felélt meg. A bidrogránát katalizátort tartalmazó adalékanyagból 6,9%-ot adagoltunk a bauxit száraz súlyára számítva, ami 4,9% hidrogránátnak felelt meg. (A vörösiszap a bauxitból származó CaO-ot is tartalmazza.) Az eredményeket a 3. ábrán mutatjuk be, melyen a goethit-hematit átalakulás hatásfokát a feltárás időtartamának függvényében ábrázoltuk. Eszerint a hidrogránát katalizátorral (6. jelű görbe) 30 perc alatt közel 90%-os átalakulást kaptunk, míg az összehasonlító kísérletnél (5. jelű görbe) ugyanennyi idő alatt csupán 40%-os hatásfokot értünk el. A két jellemző vörösiszap összetételét a 2. táblázatban mutatjuk be. Ebből látható, hogy a liidrogránát katalizátor hatására a timföldkihozatal 2,5%-kal nőtt. A marónátron veszteség mindkét esetben azonos mértékben 12%-kal csökkent az adalékmentes feltáráshoz képest, a vörösiszap ülepíthet őségé pedig a goethit-hematit átalakulás és a hematit kristályok növekedése folytán 35%-kal nőtt. Erre utal a két jellemző vörösiszap-minta 18,1 m2/g, illetve 8,6 m2/g fajlagos felülete is. A hidrogránát katalizátor a goethit-hematit átalakulás sebességét is jobban növeli, mint az e téren eddig legkedvezőbb eredményt adó, 169 643 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerinti eljárás. A 3% CaO 4- 0,8% Fe2+ vagy 3% CaO + 0,8% Mn2+ adagolásakor ugyanis, az adott esetben a reakció sebességét szemléltető görbe a 3. ábrán közölt 5. és 6. görbe között helyezkedik el, mert az összehasonlító kísérlet során 80%-os goethit-hematit átalakuláshoz 40 percre volt szükség, a lüdrogránát katalizátor alkalmazásakor szükséges 20-25 perccel szemben. 4. példa A 3. táblázatban megadott összetételű, jamaicai bauxitot dolgoztunk fel. Ez a bauxit a goethiten kívül finomdiszperz hematitot is tartalmazott. A rcnCgendiffraktogramon mért félértékszélességekből számítva a bauxitban mind a goethit. mind a hematit átlagos szerncsemérete 140—150 A volt. Az adott bauxitot 240 °C hőmérsékleten 30 perc feltárási idővel tártuk fel. A goethit-hematit átalakulást és a hematit átkristályosodását a feltárást megelőző kovasavtalanítási műveletben előállított hidrogránátíal katalizáltuk. Úgy jártunk el, hogy a CaO-t az Al(OH)3 (timföldhidrát) mosásakor nyert, 40 g.'liter Na20)C-tartalmú lúgban oltottuk, majd mechanikus aktiválás (centrifugális erőhatással történő nyírás) után a 100 °C hőmérsékleten előzőleg mintegy 3 órán át tartott bauxit-íeltárólúg zagyhoz adagoltuk. Az oldott Si02 -tartalom ugyanis a 8 órás kovasavtalanítási művelet ezen időpontjában éri el a maximális 3—4 g/liter értéket, és ekkor keverés közben gyorsan és jó hatásfokkal hidrogránát képezhető. A kovasavtalanítási művelet befejezése után a zagyot 240 °C-ra melegítve tártuk fel. Az összehasonlító kísérletnél az égetett meszet, mely mindkét esetben a száraz bauxit súlyára számítva 2% volt, a szokásos módon, a 1 280 009 számú francia szabadalmi leírás szerint finomra őrölve a feltárandó bauxithoz adagoltuk. A feltárás eredményeit a két jellemző vörösiszap összetételével a 3. táblázatban szemléltetjük. Bár a goethit-hematit átalakulás az összehasonlító kísérletnél is kb. 80%-ban végbement, a visszamaradó goethit és a hematit szemcsemérete a vörösiszapban alig nőtt, csupán 150—160 Â méretet ért el. Az iszap fajlagos felülete rendkívül nagy: 30 m2/g maradt, és ülepíthet őségé ennek megfelelően a nagy goethit-tartalmú, magyar és jugoszláv bauxitokból nyert vörösiszapokénál is kedvezőtlenebb volt. A hidrogránát katalizátor segítségével viszont nemcsak a goethit-hematit átalakulás vált csaknem teljessé (95%), hanem a finomdiszperz hematit átkristályosodása is jó hatásfokkal végbement. A hematit átlagos szemcsemérete 200 A-re nőtt, a vörösiszap fajlagos felülete 122 m2/g értékre csökkent, és az ülepedés javulása az összehasonlító kísérlet iszapjához képest 85% volt. 5. példa A 4. táblázatban közölt összetételű diaszporos bauxitot tártunk fel 250 °C hőmérsékleten, 1 órás feltárási időtartammal. A feltárást a diaszpor oldódás elősegítése érdekében a 3. példában ismertetett módszerrel előállított hidrogránát adalékkal végeztük, míg az összehasonlító kísérletnél az 1 280 009 számú francia svahaHaltni leírásban ismertetett módszer szerint jártunk el. Az adalékanyag mennyisége a száraz bauxit súlyának 5 10 15 ;o 25 30 35 40 45 50 55 60 65
