191261. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbonizáló sófürdők regenerálására szolgáló szer előállítására
1 191 261 2 A találmány tárgya vas- és acéldarabok felszenííésére alkalmazott sófürdők regenerálására szolgáló polimer szerves vegyületek előállítási eljárása. Az edzőmühelyekben a vas- és acéldarabok felszenítésére használt sófürdők általában alkálifémcianidnak mint hatékony szenítési anyagnak, bárium-kloridnak, mint vivőolvadéknak és alkálifémkarbonátnak a keverékéből állnak, és 800 és 950 °C közötti hőmérsékleten alkalmazzák őket. Ezen a hőmérsékleten a szén kedvezően diffundál a körülbelül l — 5 órára az olvadékba befüggesztett munkadarabok felületébe. A felszenített munkadaraboknak ezt követő hirtelen lehűtésével a szélzóna kemény és kopásálló lesz. A sófürdő használata során azonban a cianidionok a levegő oxigénjének hatására fokozatosan karbonátionokká oxidálódnak, amely ionok a szenítési folyamat szempontjából hatástalanok. Mivel a fürdők ezáltal inaktiválódnak, a fürdő eredeti összetételét mindezideig cianid-sónak vagy cíanidtartalmú sókeverékeknek időnkénti hozzáadásával kellett biztosítani. Minden egyes regenerálásnál a fürdőből a só egy részét el kellett távolítani és ezt a nagyon mérgező, elhasznált sókeveréket környezetkímélő módon kellett megsemmisíteni. Ennek az üzemeltetési módnak tehát az a hátránya, hogy a rendkívül mérgező hulladék-só eltávolításáról gondoskodni kell és a regeneráláshoz a mérgező cianidsót tárolni kell. Ezért már javasolták, hogy munkadarabok nitridálására szolgáló sófürdők regenerálására polimer inazínszármazékokaí, polimer hidrogén-cianidot és polimer karbonsavamidokat (a 23 10 815 sz. és a 24 09 285 sz. német szövetségi, köztársaságbeli szabadalmi leírás) alkalmazzanak. Ezeknek az adalékoknak az az előnye, hogy nem mérgeznek. Az említett anyagok elvileg a karbonizáló sófürdőkhöz is alkalmazhatók. A szenítés számára hatástalan karbonát az említett vegyületek hatására magában a sófürdő-tégelyben ismét viszszaalakul a karbonizálás szempontjából aktív cianidtonná. így ennél az üzemeltetési módnál elmarad a hulladéksók kimérésé és a cianidsó tárolása. A fentiekben említett regenerálószert azonban a gyakorlatban túlnyomórészt csak az 580 °C körüli hőmérsékleten üzemelő nitridáló sófürdők regenerálására alkalmazzák. Ha ezeket az anyagokat a 800 — 950 °C-on üzemelő karbonizáló sófürdők regenerálására alkalmazzák, számos hátrány jelentkezik, amely a tényleges gyakorlati alkalmazást mindezideig megakadályozták. így például ha melont (polimerizált 2,5,8 - triamino - l,3,4,6,7,8,9b-heptaazafenalént), vagy poliner karbamidol alkalmaznak regenerálószerként 800 - 950 °C-on üzemelő karbonizáló sófürdőkhöz, akkor a szenítés szempontjából aktív cianidionból csak csekély mennyiség keletkezik, ezzel szemben nagy mennyiségű cianátion képződik, amely csak részben és csak lassan bomlik cianidíonná és aminek jelenléte nem kívánatos a karbonizáló sófürdőkben, mivel a szenítési hatást negatív irányban befolyásolja és az acél szélzónájának oxidációjához vezet Ezen túlmenően a cianátion bomlása révén a karbonizáló fürdő magas hőmérsékletén a sófürdő erősen habzik, ami az olvadék túlfolyásához vezethet. Ezenkívül az említett regenerálószernek 5 az olvadékkal való reakciója is rendkívül hevesen megy végbe. Az. ismert polimer hidrogén-cianid (azulminsav) alkalmazásánál a fentiekben említett nehézségek ugyan kisebb mértékben lépnek fel, viszont egyéb 10 problémák jelentkeznek. így például az azulminsavrak a karbonáttal való reakciqja során a cianidionok mellett jelentős mennyiségű szén is keletkezik, miáltal a fürdőn sűrű salakréteg alakul ki, amely megnehezíti a regenerálást. így a cianidion 15 kitermelés nem kielégítő; ezen túlmenően a polimer hidrogén-cianid előállítása igen kiterjedt biztonsági intézkedéseket és költséges berendezéseket követei meg, mivel az igen mérgező hidrogén-cianidból kell kiindulni. 2° Találmányunk célkitűzése volt vas- és acéldarabok karbonizálására szolgáló sófürdők regenerálására alkalmas olyan, (C6HxNy)z bruttóképletnek megfelelő - a képletben azx = 3-5, y = 5-8 és z — 10- 10 000 - polimer szerves vegyületek elő- 5 állítási eljárásának kidolgozása, amely regenerálószerek biztosítják a karbonátionnak cianidionná való gyakorlatilag tökéletes átalakítását, nem okoznak túlhabzást a sófürdőben, nem képeznek 30 szénmaradványokat és veszélytelenül előállíthatok. Ezt a feladatot a találmány szerint oly módon oldjuk meg, hogy 5,4-6,6 mól paraformaldehidet 3 mól dicián-diamiddaí vagy 6 mól cián-amiddal vagy 2 mól melaminnal vagy ezen vegyületek sztö- 35 chiometriailag megfelelő keverékével 300-600 °C- on reagáltatunk, majd a gyantaszerü kondenzációs terméket ugyanezen hőmérsékleten 10-60 percig pirolizáljuk. Előnyösek azon (C6H3N7)Z összetételű vegyüle- 40 tek, amelyekben a z = 10-10 000. Különösen előnyösek azok a polimerek, amelyéknél z értéke 100 és 1000 közötti. A z meghatározása azonban igen nehéz; ezért lehetséges, hogy más z-értékü vegyületek is jól alkalmazhatók. 45 Az erhlített polimer vegyületek a karbonizáló sófürdőben a karbonáttal simán (nem hevesen) reagálnak és a cianidion kitermelés is jó, ugyanakkor sem szén-maradványok, sem zavaró cianátionok nem keletkeznek. 5° így a találmány szerint előállított polimer regenerálószerek a karbonizáló sófürdők probléma-, mentes regenerálását teszik lehetővé. A fürdők jó szenítési hatását a regenerálás nem károsítja. A találmány szerinti regenerálószernek a nitridá- 55 ló sófürdökben alkalmazott melómhoz és polimer kéksavhoz viszonyított előnyeit az 1. táblázat szemlélteti. Erre a célra a regenerálószer azonos súlymennyiségeit adagoltuk szokványos, olyan karbonizáló sófürdőkbe, amelyeket hosszabb ideig üze- 6C mehettünk és még 9,0 tömeg% cianid-iont, valamint 0 % cianátiont tartalmaztak. A cianid- és cianátionok mennyiségét a regenerálószer hozzáadása után 5 perccel határoztuk meg. 2
