184347. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ritkafémtartalom kinyerésére digerálással ritkafémtartalmú kőszenek, különösen barnakőszenek égési maradékából
1 184 347 2 A táblázat adatai itt is azt mutatják, hogy a teljes vanadium tartalom hány %-a volt kioldható. A molibdén digerálhatósága az önálló vagy elsőként alkalmazott hígsavas lépésben a vanádiuméhoz hasonlóan alakul. A példákból láthatóan a digerátási lépcsők alkalmazhatók egyenként, vagy egymásutáni értelemszerű sorrendben. Ha például csak a vanadium, molibdén és egyes aktiúidák kinyerése a cél, akkor elegendő csak a híglúgos digerálási lépcső alkalmazása. Ha az eljárás eredményeként csak a ritkaföldfémeket akarjuk mennyiségileg kinyerni, és megelégszünk gyengébb (34—45 %-os) molibdén és vanadium kihozatallal, akkor elegendő csak a hígsavas digerálási lépcső alkalmazása. Ha a cél a vanadium és a molibdén teljes kinyerése mellett a ritkaföldfém tartalom ugyancsak mennyiségi kinyerése, akkor a legcélszerűbb egy híglűgos, majd egy azt követő hígsavas digerálási lépcső alkalmazása. Ez esetben ugyanis a híglúgos digerálási lépés eredményeként kapott oldat tartalmazza a molibdént és a vanádiumot, míg az ezt követő hígsavas digerálás eredményeként kapott oldat tartalmazza a ritkaföldfémeket. A három lépcső egyenkénti vagy egymásutáni alkalmazásának szükségességét a kitűzött cél: a kinyerni kívánt ritkafémek minősége és mennyisége határozza meg. 5. Az egyes lépcsők eredményeként kapott oldatkoncentrátunrok további feldolgozása annál gazdaságosabb, minél nagyobb az oldatkoncentrátumok ritkafém tartalma. Az oldatok ritkafémtartalma növelhető oly módon, hogy az égéstermék-kilúgozószer arányát a lehető legmagasabbra választjuk. Ennek határt szab az égéstermékek folyadék megkötő képessége. Elérve ezt az égéstermék tömegegységére vonatkoztatott legkisebb kilúgozószer mennyiséget az oldat már nem választható el a szilárdfázistól, mert az az oldatot nedvesség tartalom formájában megköti. (A szilárdfázison nedvesség tartalom formájában megkötődő oldatkoncentrátum minden esetben veszteséget jelent.) A leírtak értelmében ezért (különösen alacsony ritkafém tartalmú égéstermékek esetében) érdemes az egyes digerálási lépcsőkben a szilárdfázistól elválasztott oldatkoncentrátumot a digerálószerrel eredeti térfogatára és koncentrációjára kiegészítve a lépcsőbe visszavinni oly módon, hogy a visszavitt oldatot új adag égéstermékkel hozzuk érintkezésbe. Ezt a műveletet mindaddig lehet ismételni (a fokozatok számát növelni), míg az oldatkoncentrátum ritkafém tartalma el nem éri a kívánt értéket. Kimutatható, hogy n oldat visszavezetés (fokozat szám) után az- oldat koncentrátum ritkafém tartalma: y = T^ -X-(1--Rn)-V, ahol: V, -M.Z és: V,a digeráló oldat térfogata m3 -ben M az adagonkénti égéstermék tömege t-ban z 'az égéstermékbe . maradó (kilúgozó oldat) nedvesség m3|t-bw x az égéstermékből :gy egyensúlyi fokozatban kinyerhető ritkafcm tartalom kg/t-ban n a digerátum visszavezetések (fokozatok) száma y a végső oldatkoncentrátum ritkafémtartalma kg/m3-ben. (Az egyes lépcsőkben a lehetséges visszavezetéseket, a több fokozat alkalmazását a Fig. 1. folyamatábrák a szaggatott vonalak jelölik.) A fenti összefüggés alapján például ha valamelyik lépcsőben R értékét 0,9-nek választjuk (ez lehet pl. 4 m3 digeráló szer 1 t égéstermékre és olyan szilárdfolyadék szétválasztás, melynél a kidigerált égéstermék nedvesség tartalma 0,4 m3/t marad) és a digerátumot minden esetben felfrissítve és eredeti térfogatára kiegészítve (a példa szerint 4 m3-re) n = 10-szer visszavezetjük a végső digerátum ritkafémtartalma 5,862-szorosa lesz az 1 fokozatú lépcső által elérhetőének. 6. Ha a digerálási lépcső fokozatszámának emelésével az oldatkoncentrátum ritkafémtartalmát növelni kívánjuk, akkor ez azzal jár, hogy a kidigerált égéstermékben nedvesség tartalom formájában visszamaradó oldatkoncentrátum ritkafém tartalma technológiai veszteséget eredményez. Ez a veszteség azonos körülmények között a fokozatszám emelkedésével növekszik. Az előbb említett példában meghaladja a 40 %-ot az oldatkoncentrátum ritkafém tartalma 10 helyett nem egészen 6-szorosára növekedett 10 fokozatú művelet esetén. Ezek a veszteségek jelentősen csökkenthetők, ha az n-dik fokozat eredményeként kapott szilárdfázist új digerálószerrel hozzuk érintkezésbe és a két fázis szétválasztása után a digerátumot visszavezetjük az (n—k)-dik fokozatba, és ugyanakkor csak az így többször átdigerált égésterméket engedjük ki a folyamatból a hagyományos felhasználásra. Azzal, hogy a digerálási lépcsőn belül melyik fokozatból melyik fokozatba vezetünk vissza, a legkülönbözőbb egyen-, ellen- vagy kevertáramú elrendezések valósíthatók meg. Ha az adott lépcsőben kinyerni kívánt ritkafém megoszlási hányadosa a folyadék és a szilárdfázis között nagy és/vagy a szilárd-folyadék szétválasztás nagyon jó hatásfokú, a digerálási elegendő egyenáramú rendszerben végezni. Ha az adott lépcsőben kinyerni kívánt ritkafém megoszlása a folyadék és a szilárdfázis között nincs a folyadék oldalra eltolva, ennek következtében erősen függ a digerátum ritkafém koncentrációjától, akkor az értékes rbkafémek esetén célravezetőbb az ellenáramú több fokozatú digerálás alkalmazása. Ez esetben a ritkafém digerátumbeli koncentrációjának alakulása a K-adik fokozatban: CK = rcK- 1 + 0“R)Ck+1 almi R — a korábbiakban már értelmezve van ■ C]<_ 1 — a koncentráció a (K— 1) fokozatban Ck+ 1 — a koncentráció a (K+l) fokozatban Ellenáramú több fokozatú digerálás alkalmazása esetén a technológiai veszteség a kívánalom szerinti mini-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
