186735. lajstromszámú szabadalom • Eljárás agyagásvány tartalmú zagyok szétválasztására és egyúttal szuszpendálószerként felhasználható iszap előállítására
186 735 A találmány agyagásvány tartalmú zagyok, előnyösen mangánércek savas feltárásakor keletkező zagyok szétválasztási eljárására vonatkozik, melynek során melléktermékként olyan finom, iszapot nyerünk, amelyet szuszpendáló szerként hasznosíthatunk, előnyösen a niű■ írágyagyártásfcan. A mangánércek a mangánt oxid. vagy karbonát alakban tartalmazzák. Az ércfeldoigozás során a nagy meddő, tehát nagy agyagásvány tartalmú kiindulási anyagokat savas feltárásnak vetik alá. A savas feltárást leggyakrabban kénsawal vagy sósavval végzik. Komoly problémát okoz azonban a feltárás után a zagy szűrése, különösen ha híg kénsawal végzik a feltárási műveletet. Ekkor ugyanis nehezen szűrhető, finom diszperz rendszer keletkezik. Ez a gond fokozottan fennáll a hazai glaukonitos mangánércek savas feltárását követően. Egy ismert eljárás szerint ezt a szűrési problémát úgy kívánják megoldani, hogy a mangánércet egy előzetes savas feltárásnak vetik alá, majd a nyert szilárd közbenső terméket 600—700°C-on pörkölik. Ekkor az agyagásvány degradálódása következik be és az ezt követő feltárással olyan zagyot nyernek, amely szűréssel, centrifugáiással viszonylag könnyen választható szét oldatra és iszapra. Az eljárás hátránya, hogy a pörkölés jelentős energiaráfordítást igényel és a pörkölés után keletkezett darabos anyagot újra meg kell őrölni, amely szintén igen költségigényes művelet. A pörkölés után nyert közbenső termék ezenkívül a berendezések szerkezeti anyagát nagy mértékben koptatja, ezért az eljárás különleges szerkezeti anyagú berendezéseket igényel. A 161 642. számú magyar szabadalmi leírás szerint úgy járnak el, hogy igen erősen savas közegben, i,7-es pH alatt végzik a feltárást. Viszonylag kis szilárdanyag tartalmú zaggyal dolgoznak. Ugyanis 1,7-es pH alatt könnyen szűrhető zagy keletkezik. Az eljárás hátránya, hogy az erősen savas közeg miatt a feltáró berendezést igen drága korrózióálló béléssel kell ellátni, valamin* a többi berendezés szerkezeti anyagának is korrózióállónak kell lenni. Ez azonban eljárás költséghányadát megnöveli, továbbá az eljárás során keletkező iszap nem használható fel, mivel a környezetre káros anyagokat tartalmaz. Kísérleteket végeztünk olyan eljárás kidolgozására, mellyel a szűrési problémákat meg tudjuk oldani, és emellett melléktermékként értékes, tGvábbfeldolgozható anyagot nyerünk. Azt találtuk, hogy kétlépcsős szűrési eljárással, enyhén savas, illetve semleges közegben dolgozva a fenti célkitűzést meg tudjuk valósítani. Az első lépcsőben 40- 80 °C-on. 4—7 közötti pH értéken flokkuláló szer segédanyagot alkalmazva egy előelválasztást végzünk, majd a második lépcsőben a már csupán 1—2 g/1 szilárdanyag tartalmú diszperziót egy vákuumdob szűrőn szűrjük le. A dobszűrőn előzőleg egy különleges, 40-60 mm vastagságú szűrőréteget állítunk elő mangán-szulfáttal feliszapolt perütből vagy kovaföldből. A szűrőrétegen felgyülemlett finom iszapot folyamatosan vagy szakaszosan eltávolítjuk és 16—24 óránként új szűrőréteget alakítunk ki. A szűrőrétegről eltávolított finom iszapban lévő agyagásvány nem tartalmaz savas melléktermékeket, továbbá megtartja eredeti géies állapotát, ezért előnyösen műtrágyákhoz, szuszpendáiószerként hasznosítható. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy folyamatos elválasztást tesz lehetővé, nincs nagy energiaigénye, nem szükséges hozzá különleges szerkezeti anyagú berendezés és a keletkezett melléktermékeket is hasznosi*ani lehet. A keletkezett finom iszap, amely az eddigi eljárásokban káros melléktermék volt, a jelen eljárás szerint dolgozva hasznos tennék - amely mint szuszpendáló szer használható Amennyiben a karbonátos mangánérc feltárásakor keletkező zagyot választjuk szét, úgy az iszaptól elválasztott oldatot előnyösen műbarnakő előállítására használhatjuk. Az eljárás első lépcsőjében segédanyagként flokkulálószerként polimereket alkalmazunk. Ez egy hosszú láncmolekula, amely a részecskék felületére tapadva elősegíti azok koagulálását. Előnyösen a Sedipur, Préstől vagy Chemiflac márkanevű flokkuláiószereket alkalmazhatunk. Ezek poliakrilamidok, illetve poliakríisavas sók. A flokkuláló szert a zagyhoz 1,5:1—2,5 :i közötti arányban keverjük, vizes oldat formájában. A savas feltárás utáni zagy szilárdanyag tartalma 200 400 g/1. A zagy hőmérsékletét 40—80 °€-ra, pH ját 4—7 közé állítjuk be mésztej (kalcium-hidroxid) magnézium-oxid, ammónium-hidroxid vagy egyéb lúgos oldat alkalmazásával. Az eljárás elvi vázlatát az I. ábrán mutatjuk be. A 100-600 g/1 előnyösen 200-400 g/i, szilárdanyag tartalmú zagyot az 1 keverés tartályba tápláljuk és szükség esetén hőfokát 40-80 °C közötti értékre, pH-ját 4-7 közé állítjuk be. A zagyot ezután a 2 csavarszivattyúval juttatjuk a 3 keverőtestbe. Itt találkozik a meleg zagy a meleg flokkuláló anyaggal, amelyet a 4 keverős tartályból az 5 csavarszivattyúval szállítunk megfelelő hőmérsékleten a 3 keverőtestbe. A tulajdonképpeni elválasztás a 6 ülepítő centrifugában történik. Az ülepítő centrifuga folyamatos folyadéksziiárdanyag elválasztási tesz lehetővé. A kapott oldat vagy közvetlenül, vagy utószűrés után kerül további feldolgozásra. Az iszapot szintén további feldolgozásnak vetjük alá. A már 1-10 g/1 szilárdanyag tartalmú diszperziót a 11 vákuum-dobszűrőre vezetjük. Előzőleg azonban a diszperzió oldatot keverés mellett 70-80 °C-ra melegítjük a 7 keverős tartályban. All dobszűrőre előzőleg a 8 keverős tartályban előmelegített, tiszta oldatban felzagyolt periitet vagy kovaföíd réteget viszünk fel 40-60 mm vastagságban. A dobszűrő felületére ily módon felvitt rétegen keresztül mintegy 16-24 órás ciklusokban végezhető a szűrés. A leszűrt oldatot a 13 szedőkön keresztül a 14 szivattyúval visszük el további feldolgozásra. Egyidejűleg a szűrőrétegre felrakódott iszapot folyamatosan, vagy szakaszosan hámozókéssel eltávolítjuk, így elérhetjük, hogy a szűrendő oldat mindig a szűrőréteg tiszta felületével találkozzon. A kis mennyiségű szűrési segédanyaggal együtt eltávozó agyagásvány megtartja eredeti géles állapotát és így hasznosítható szuszpendáló anyagként. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal mutatjuk be. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 30 2
