178662. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagyszemcsés aluminiumoxid előállítására
3 178662 4 növekedésétől függő módszer) (3) továbbá egy olyan módszer, amely nem más, mint az előző két módszer kombinációja. Az (1) eljárással előállított nagyszemcsés alumíniumhidroxidból kevésbé porszerű alumíniumoxid állítható elő, tekintettel arra, hogy részecskéi olyan szilárdak, hogy alig törnek össze például egy fluidágyas kalcinálás során. A túlságosan nagyra megnőtt szemcsék lesüllyedése következtében azonban az anyalúgbol finomszemcsés alumíniumhidroxid is kicsapódik; Tekintettel arra, hogy sem a túl nagy méretű, sem a túl finom alumíniumhidroxid nem hasznosítható ebben az eljárásban oltóanyagként, ennek az eljárásnak a termelékenysége erősen csökkentett mértékű. A (2) eljárás esetében az agglomerizáció végrehajtásához szükséges oltóanyag mennyiségét olyan mértékben le kell csökkenteni, hogy elkerülhetetlen a hozam (azaz az anyalúg egységnyi térfogatából kicsapható alumíniumoxid mennyisége) csökkenése és így az anyalúgra vonatkoztatott termelékenység csökkenése. Továbbá bár az agglomerálódott szemcsék fokozatos növekedése (a továbbiakban ezt a növekedést cementációs növekedésnek fogjuk nevezni) szemmel látható, az egyes szemcséket összetapasztó erő olyan gyenge, hogy például fluidágyas kalcinálással végzett izzításkor az agglomerálódott részecskék összetörnek, és így a kapott anyag végül is porszerű lesz. A (3) eljárást az előző két eljárás előbb ismertetett hátrányainak kiküszöbölésére javasolták, mégpedig az 525 165 számú japán szabadalmi leírásban. Ebben a leírásban ezt az eljárást az egyszerűség kedvéért szakaszos eljárásként ismertetik. A 3. ábrán ábrázoljuk ennek az ismert eljárásnak a folyamatábráját. Ez az eljárás úgynevezett kétvonalas-kétlépcsős eljárás, ahol az anyalúgot kétfelé választják, mégpedig az egyik ágon agglomerálás és finom szemcséjű oltóanyag növesztése céljára (ezt a vonalat a továbbiakban első vonalnak fogjuk nevezni), míg a másik ágon a durvább szemcséjű oltóanyag növesztése céljára (ezt a vonalat a továbbiakban a második vonalnak fogjuk nevezni), illetve az első lépésben núndkét vonalon az anyalúgot hidroltzálják, majd a szemcsék osztályozása után az első és a második vonalról származó, részben kikevert anyalúgokat egyesítik, ezután pedig a második lépéshez vezetik, ahol az egyesített anyalúghoz finomszemcséjű oltóanyagot adnak az anyalúg további hidrolizálása céljából. Ezt az eljárást még közelebbről ismertethetjük a 3. ábrára hivatkozva: az első vonalon az 1 csővezetékből származó anyalúgot a 2 vezetéken át a 21 kicsapótartályba juttatják, majd ehhez az anyalúghoz hozzáadják a 16 és a 7 vezetékeken át a második kicsapási lépésben használt 25 osztályozó aljáról elvezetett finomszemcsés oltóanyag egy részét. A 21 kicsapótartály elsődleges feladata az oltóanyag agglomerálása, és az agglomerálódott oltóanyag növesztése. A hidrolizált anyalúgot ezután átvezetik a 24 osztályozóba, ahonnan a viszonylag durva méretű, agglomerálódott és növesztett alumíníumfudroxid szemcsék egy részét az 5 és a 9 vezetéken át a második vonalhoz juttatják mint oltó- 30yagot, míg a 24 osztályozóból fölül kilépő anyagot a 27 vezetéken át a második lépésben hasznosított 20 kicsapótartályba vezetik. Ugyanakkor a második vonalon az első vonal 24 osztályozójában elkülönített, viszonylag nagyméretű szemcséket és a második vonal 26 osztályozójában elkülönített ugyancsak viszonylag nagyméretű szemcséket adnak oltóanyagként a tartályba, amely azt az anyalúgot is tartalmazza, amelyet a 3 vezetéken át juttattak a 22 kicsapótartályba. A 22 kicsapótartály elsődleges feladata az oltóanyag növesztése. A második vonalon a 22 kicsapótartályból a hidrolizált anyalúgot a 23 osztályozóba vezetik, ahonnan az alumíniumhidroxid legdurvább szemcseméretű részét a 15 vezetéken át elkülönítik, mossák és kalcinálják nagyszemcsés alumíniumoxid előállítása céljából. A 23 osztályozóból fölül kilépő anyaga 11 vezetéken át a 26 osztályozóba jut. A 26 osztályozó alján oltóanyagként használható, viszonylag durva szemcséket különítenek el, míg a 26 osztályozóból fölül kilépő anyagot a 19 vezetéken át a második lépésben hasznosított 20 kicsapótartályba vezetik, ahova az első vonal 24 osztályozójából is jut anyag a 27 vezetéken át. Az anyalúg további hidrolizálása céljából a 25 osztályozóból kapott firíomszemcsés anyag egy részét (miként említettük, ennek az anyagnak a másik részét az első vonalon felhasználják oltóanyagként) a 17 vezetéken át a 20 kicsapótartályba juttatják. A hidrolizált anyalúg a 18 vezetéken át jut a 25 osztályozóba, az utóbbiból fölül kilépő folyadék pedig a 12 vezetéken át mint elhasznált feltáró oldat távozik, illetve kerül visszavezetésre további feltárás céljára. Az előzőekben ismertetettekből látható, hogy a (3) eljárás szerint az első vonalon agglomerált és növesztett alumíniumhidroxid szemcséket hasznosítják a második vonalon oltóanyagként, ahol is ezeket a szemcséket legalább egy további cementálásnak vetik alá és így a szemcsék fizikai ellenállóképességét növelik. Továbbá az első vonalon az anyalúgra vonatkoztatott alacsony termelékenységet azzal kompenzálják, hogy a második lépésben további kicsapást végeznek, miáltal az anyalúgra vonatkoztatott teljes termelékenység meglehetősen magas értéken tartható. E megoldás döntő hátránya azonban, hogy az általa előállított nagyszemcsés alumíniumhidroxidnak még mindig nem kielégítő a fizikai ellenállóképessége, azaz a szemcsék keménysége, úgy hogy az ebből az alumíniumhidroxidból kalcinálással kapott alumíniumoxid egyáltalán nem elhanyagolható mennyiségű port tartalmaz. Ugyanakkor ezen eljárás szerint a második lépésben kicsapott mennyiség olyan nagy, hogy bizonyos esetekben megfelel a teljes kicsapott mennyiség 5—15%-ának, így tehát a finomszemcséjű oltóanyag elkülönítésére alkalmas berendezésre háruló terhelés jelentősen megnövekszik. Célul tűztük la tehát a technika állása szerint ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölésével olyan eljárás kidolgozását, amellyel nagyszemcsés alumíniumoxid állítható elő és ez az alumíniumoxid csak kis mennyiségű porszerű anyagot tartalmaz. Célul tűztük ki továbbá, hogy a kidolgozandó eljárás egyszerű legyen és meg lehessen valósítani bármiféle új művelet vagy berendezés beiktatása nélkül, továbbá az anyalúgra vonatkoztatott termelékenység változatlanul magas szinten tartható legyen. 5 10 i5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
