179404. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a Bayer-eljárás szerinti timföldgyártásnál keletkező aluminát lúgban levő szerves vegyületek roncsolására és a roncsolás után a lúgból szilárd formában kiváló bomlástermékek eltávolítására
5 179404 6 együtt hajtjuk végre. Ebben az esetben 230—260 °C hőmérséklet tartományban 10 atm O2 parciális nyomás mellett 60 perc alatt a lúgokban és a bauxitokban jelenlevő szervesanyagok több mint 80%-a a lúgban rosszul oldódó bomlástermékekké, így pl. nátriumoxalát sókká roncsolódnak el, amelyek a lúgban oldhatatlan formában kicsapódnak. A kicsapott sók elkülönített visszanyerése itt nem lehetséges, ezeket a vörösisíappal együtt kell eltávolítani. A fent említett technológiai zavarok a vörösiszap elválasztásakor és az aluminátlúgok további feldolgozásakor üy módon teljesen megszüntethetők. Amennyiben a feltárást csőreaktorokban valósítjuk meg, úgy speciális berendezésekkel, mint töltőanyagokkal, szita vagy ütköztető testekkel kell gondoskodni a jó gázelosztásról a feltárandó zagyban. A találmány szerinti eljárásnál megválasztható az eltávolítandó szervesanyag mennyisége. Adalékanyagok csak adott esetben kerülnek a rendszerbe. Adott esetben növeljük az oxidáció hatásfokát, úgy hogy a lúgban levő szervesanyagokat vegyértékváltó fém vegyületek, így réz, ezüst, kobalt vegyületek - mint katalizátorok - jelenlétében oxidáljuk. Az eljárás jól illeszkedik a Bayer technológiába és általában nem igényel külön berendezéseket. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az 1. és 2. ábrán bemutatott technológiai séma szerinti berendezés szolgál. A körfolyamat bármely pontjáról származó lúg kezelhető, de a kezelés hatásfoka, a sóval kiszűrhető mennyiség a Cotg koncentrációtól függ. Az 1. ábrán bemutatott rendszer vagy kikeverés utáni „retúrlúg” kezelésére alkalmas, amikor az expanzió soron a lúg bepárlását is elérjük, vagy a már bepárolt lúg kezelésére alkalmas, amikor a sókiválasztás lényegesen nagyobb mértékű. A rendszerből távozó lúg mindkét esetben a feltárandó bauxit-lúg zagyhoz adagolható. Az általunk javasolt eljárás haladó volta és előnye abban van, hogy az jó hatásfokkal gazdaságosan és ipari méretekben, szervesen a timföldgyártás rendszerébe illesztve valósítható meg. Az 1. ábrán az 1 vezetéken érkező oxigénnel kezelendő kikeverés utáni híglúg a 2 szivattyú segítségével jut a 3 előmelegítő autoklávokba, melyekben a 4 vezetékeken keresztül érkező expanziós gőzökkel előmelegszik, majd az 5 autoklávokban a 6 frissgőz vezetéken érkező gőzzel az oxidációs hőmérsékletre emelkedik. Az 5 autoklávokban elhelyezkedő 7 csőtengelyeken keresztül juttatjuk az oxigént a lúghoz, a 8 autoklávban történő pihentetés után a 9 expanziós edényekben az oxigén a párákkal együtt elválik a lúgtól és a 4 páravezetékeken keresztül a 3 autoklávokban elhelyezett fűtőcsőkötegekbe jut, ahol a párák kondenzálódnak, az oxigén a képződött kondenzvízzel a 11 vezetékeken keresztül a 12 elválasztó edényekbe kerül, ahonnan a kondenzvíz a 13 kondenz-leválasztókon át a 14 kondenzvezetácbe, míg az oxigén a 15 vezetékeken és 16 szelepeken keresztül a 17 oxigéngyűjtő vezetékébe jut. Az oxigén újbóli felhasználása a 18 oxigénsűrítővei történik, az oxigén pótlására pedig a 19 oxigén forrás (pl. palack) szolgál a 20 szelepen keresztül. A 9 expanziós edényekben expandált lúg a 21 vezetéken keresztül a 22 tartályba kerül, ahonnan a 23 szivattyú nyong a a 24 sószűrőre. A 24 sószűrőből a sómentesített lúgot a 25 vezetéken a feltárandó bauxit-lúg zagy tartályba adagoljuk, a só pedig a 26 vezetéken kerül további felhasználásra. 200 °C-on történő oxidálásnál a 2 szivattyú nyomócsonkján 30-40 kp/cm2 nyomást, míg a 18 sűrítő nyomócsonkján 32—45 kp/cm2 nyomást célszerű tartani. A 2. ábrán az 1 vezetéken érkező oxigénnel kezelendő feltáró lúg a 2 szivattyú segítségével jut a 3 előmelegítő autoklávokba, melyekben a 4 vezetékeken keresztül érkező expanziós gőzökkel az oxidációs hőmérsékletre melegszik. Az oxigént a 7 csőtengelyen keresztül juttatjuk a lúgba, majd a 30 autoklávban egyesül a lúg az előmelegített zaggyal. A feltárandó zagy a 27 vezetéken érkezik, és a 28 szivattyú nyomja át a 29 előmelegítőkön, melyek fűtése ugyancsak a 4 expanziós gőzökkel történik. A zagy + lúg keveréknek a feltárási hőmérsékletre való fűtése a 6 frissgőz vezetéken érkező gőzzel történik. A 31 pihentető autokláv után a zagy a 32 expanziós edényekbe kerül, ahol az expandált zagy szétválik a páráktól és az oxigéntől. A pára + oxigén keverék a 4 vezetékeken jut a 3 autoklávsorba elhelyezett 10 fűtőelemekbe, illetve a 29 hőcserélőkbe, ahol a párák kondenzálódnak. A kondenzvíz-oxigén keverék a 11 vezetéken jut a 12 elválasztó edénybe, ahonnan a kondenzvíz a 13 kondenz-le választókon keresztül a 14 kondenzvezetékbe, míg az oxigén a 15 vezetékeken és 16 szelepeken keresztül a 17 oxigéngyűjtő vezetékbe jut. Az oxigén további kezelése megegyezik az 1. ábrán leírtakkal. Az expandált zagy a 32 expanziós edényből a 33 vezetéken keresztül jut a 34 hígítóba, majd további feldolgozásra. 200 °C-on történő oxidálásnál a 31 autokláv utáni hőmérséklet 240-250 °C, a 2 szivattyú nyomócsonkján a nyomás 50-60kp/cm2, míg a 18 sűrítő nyomócsonkján 52-65 kp/cm2 nyomást célszerű tartani. A nagy diszperzitású lúg-gáz rendszer megbontása nem jelent problémát, mert a reaktor alsó részében lokálisan létrehozott nagy diszperzitású lúg-gáz rendszer már a reaktor felső részében nagyrészt szétválik, a maradék gáztartalom pedig az expanzió során szabadul fel és a párákkal együtt, illetve a hőcserélők légtelenítésével a rendszerből lúgveszteség nélkül eltávolítható. Az oxigén helyett sűrített levegőt is előnyösen alkalmazhatunk. Ekkor az oxigénforrás (19) helyett légkompresszort építünk be a rendszerbe, és az oxigénben elszegényedett levegőt nem vezetjük vissza, hanem eltávolítjuk. Az elhasználódott oxigént pedig folyamatosan a légkompresszorral pótoljuk és juttatjuk be a reaktorba. A gáz 02-tartalmát folyamatos, vagy szakaszos gázelemezései határozzuk meg. A találmány szerinti eljárás néhány foganatosítási módját az alábbi példák segítségével mutatjuk be: 1. példa 6,62 g/1 Corg, valamint 200 g/1 Na2 Ok és 100 g/1 Al2 63-tartalmú feltárólúgot kezeltünk az 1. ábrán bemutatott hőrekuperációs berendezésben. S 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
