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
I a A lúghoz oxigéngázt vezettünk és parciális nyomását 25 at-ra állítottuk be. A reakció során elhasználódott 02-t folyamatosan pótoltuk. A folyadék-gáz elegyet 120-300 °C-ra melegítettük fel, majd 1 órán át véghőmérsékleten tartottuk. Az egyik kísérletsorozatnál gázkeverőt nem alkalmaztunk (3. ábra, 1. görbe), míg a másik kísérletsorozatnál minden autoklávot gázkeverővei láttunk el (3. ábra, 2. görbe). Az eredmények összevetése alapján megállapítható, hogy 240 °C-on az eredeti Corg-tartalom 12%-a, illetve 48^a, 300 °C-on 32%-a, illetve 92%-a oxidálódott széndioxiddá (karbonáttá), vagyis a gázkeverő alkalmazásával a bomlás hatásfoka négyszeresére, illetve háromszorosára nőtt. 5 2. példa Egy karsztbauxitot feldolgozó timföldgyár lúgját (1. minta) és egy laterit bauxitot feldolgozó timföldgyár lúgját (2. minta) oxidáltuk 02 gázzal, gázke- 10 verővel felszerelt autoklávban 180 °C, illetve 250 °C véghőmérsékleten. A kezelést követően a lúgban visszamaradt, illetve a sóval leválasztott Corg-tartalmat az alábbi táblázatban tüntettük fel, megadva néhány jellemző frakció arányát is. Az oxidáció paraméterei Corg g/1 összes Szerves C-ben kifejezett 10~2 a lúgban Huminsav C( 6 zsírsav g/1 oxálsav 10'2 g a sóban 1. minta, oxidáció előtt 3,85 11,2 0,1 21,6 180 °C, 25 at. 30 min 3,07 1,0 0,01 2,6 46,8 250 °C, 25 at, 15 min 2,84 0,3 0,01 0,0 57,0 250 °C, 25 at, 30 min 2,40 0,3 0,01 0,0 71,0 2. minta, oxidáció előtt 14,7 26,5 0,12 18,2 __ 250 °C, 25 at. 30 min 6,8 0,3 0,01 0,0 465 A táblázatból kitűnik, hogy az 1. mintában a 30 huminsavak és az oxálsav mennyisége már 180 °C-on az eredetinek 1/10-ére csökken, 250°C-on az 1. és 2. mintában nincs mérhető mennyiségben. Figyelemreméltó a lúgból elválasztott sók oxalát-tartalma, mely a lúgban eredetileg mért oxalát-tartalomnak 35 2-26-szorosa. 3. példa A kikeverés folyamatából származó híglúgot 40 (Na2 Ok = 116 gfl, Al2 03 = 45 gfl és Corg = 4,23 gfl) autoklávban 120... 300 °C hőmérséklettartományban és 10 at 02 parciális nyomáson gázkeverő alkalmazása mellett 60 percig oxidáltunk és eközben a szerves szennyezők következő csökkenését értük 45 el: 120 °C: 3,8 g/1 C, 240 °C: 1,3 g/1 C, 160 °C: 3,6 gfl C, 50 280 °C: 0,7 gfl C, 200 °C: 2,9 gfl C 300 °C: 0,1 gfl C. Az így megtisztított lúgot az oxigén elválasztása 55 után, hőtartalmának hasznosítása mellett, közvetlenül a bepárlási folyamatba vezetjük és a kiváló bomlástermékeket a ballasztsókkal együtt ismert módon eltávolítjuk (kiválasztjuk). 60 4. példa 6,62 gfl Corg, 200 gfl Na2Ok és 100 gfl Al203- -tartalmú lúgot autoklávban 240 °C-ra hevítettünk, majd 25 at parciális nyomásig oxigéngázt vezettünk 65 bele és gáz-lioszolt állítottunk elő. A reakció során elhasználódott 02-t folyamatosan pótoltuk. Az oxidációt 5, 10, 20, 30, illetve 60 percig végeztük. A kezelést követően a kivált sót leszűrtük, a só jelentős mennyiségű szervesanyagot tartalmazott. A 4. ábrán az 1. görbe a széndioxiddá oxidálódott, a 2. görbe az oxidálódott és a sóval kiválasztott, tehát az összes eltávolított szervesanyag mennyiségét tünteti fel a kiinduló lúg szervesanyag tartalmának százalékában. A kiválasztott só összes szervesanyag tartalmának 75-98%-a oxalát volt. Az ábrából kitűnik, hogy 1 óra elteltével a lúg összes szervesanyagának 48%-a távolítható el. 5. példa 6,62 g/1 Corg, valamint 200 gfl Na2Ok és 100 gfl A12C>3-tartalmú feltárólúgot gázkeverővei ellátott autoklávban kezeltünk. A lúgot 240 °C-ra hevítettük és kevesebb mint 10 mg Cu, Co vagy Ag oxidját vagy hidroxidját tartalmazó szilárd katalizátor jelenlétében 25 at parciális nyomásig oxigéngázt vezettünk hozzá, a reakció folyamán elhasználódott 02-t folyamatosan pótoltuk. Az összehasonlító kísérletnél katalizátort nem alkalmaztunk (5. ábra, 1 görbe). Az eredmények összevetése alapján megállapítható, hogy 240 °C-on 20 perc alatt katalizátor nélkül az eredeti Corg-tartalom 24%-a oxidálódott, míg pl. a Cu katalizátor jelenlétében (4. görbe) 62%-a, tehát ezen katalizátor jelenlétében a hatás 2,6-szeresre nőtt. Ag (2. görbe) és Co (3. görbe) katalizátor alkalmazásakor a szervesanyag oxidációjának hatásfoka 20 perc alatt az összehasonlító kísérlethez képest 1,2 illetve 1,3-szoros volt. 4
