200305. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a Bayer feltárásnál keletkező körfolyamati folyadékok tisztítására
5 HU J0305B a 3. ábra grafikusan mutat j '<e a polimer ammóniumsó humáteltávolító hatását abban az esetben, ha vörösiszaptartalmú szuszpenziót (zagyot) használunk. A találmány szerinti eljárásnál használt a „Bayer eljárásnál keletkező körfolyamati folyadék” vagy „körfolyamán folyadék” megjelölés minden olyan lúgos folyadékra vonatkozik, amely a Bayer eljárás során keletkezik, vagy amelyet arra használunk, hogy kioldjuk az alumíniuinoxidot a bauxitból. A Bayer eljárásnál keletkező jellegzetes körfolyamati folyadékok a sűrűlúg, a fáradtlúg és az alul elfolyó lúg, valamint — ha azt külön nem említjük — a kicsapott timföldhidrátot tartalmazó zagy és a diszpergált vörösiszap részecskéket magában foglaló körfolyamati folyadék is. Mindezek a körfolyamati folyadékok változó alkálitar tatommal rendelkeznek és szerves szennyező anyagokat tartalmaznak. A „szerves szennyező anyag vagy anyagok” megjelölés a Bayer eljárásnál keletkező körfolyamati folyadékokban lévő szerves anyagokra vonatkozik, amelyeknek a típusa és mennyisége jelentős mértékben változik a bauxit származási helyétől és a Bayer eljárás kivitelezésére szolgáló berendezés műveleti körülményeitől. A szerves szennyező anyagok nagyobb része szerves savak alkálifémsóiként vannak jelen, amelyek színtelenek és az oxaláttartalomtól eltekintve, csak kis problémát okoznak a körfolyamati folyadékból kinyert és előállított timföld minőségének a szempontjából. Az eljárási körülményeket és a timföldhidrát minőségét jelentős mértékben befolyásolják a nagy mértébken elszíneződött anyagok, amelyeket gyakran „humátok'-nak nevezünk, bár ezek tartalmazhatnak ligninszármazékokat is. Ezek az elszíneződött anyagok bizonytalan összetételűek és komplex szerkezetekkel rendelkeznek. Egyszerűség kedvéért a Bayer eljárásnál előforduló valamennyi üyen elszíneződött anyagot ezután „humátok'-nak nevezünk. A Bayer eljárásnál keletkező körfolyamati folyadékokban a bánnátok jelenléte nemcsak hatással van az előállított timföldhidrát minőségére, hanem ezek az elszíneződött anyagok stabilizátorokként is hatnak más oldott szerves szennyező anyagokra, például a oxálsavalkálifémsókra. Valójában úgy véljük, hogy a bauxit-ércekkel együtt kitermelt humátok adják a kis molekula tömegű szerves savak és a fent említett szennyező anyagok nagyobb részét. A humátok stabilizáló hatása a kis molekulatömegű szerves szennyező anyagokat oldatban tartja a telítettségi koncentráció eléréséig vagy túllépéséig és ezeknek a kis molekulatömegű végyületeknek, különösen a finom oxalátoknak, a nem szabályozható kicsapódása mehet végbe a timföldhirát kiválása folyamán és az együtt kivált oxalát komolyan beavatkozhat a megfelelő timföldhidrát-termelésbe. így például az oxalát bevonhatja a termelt timföldhidrátot és erőteljes mosási műveletekre van szükség a megtapadt oxalátoknak a timföldhidrát felületéről való eltávolítására. A kicsapódott oxalát timföldhidrát-gócok képződését okozhatja, amelynek eredményeként nagyon finom eloszlású timföldhidrát képződik, amely a kis részecskeméret miatt nem felel meg a szabványos terméknek. Az oxalát kicsapódhat a timföldhidrát oltókristályok felületére is, amelyeket a sűrűlúghoz adunk a timföldhidrát kicsapása végett és így megakadályozza az előállítani kívánt timföldhidrát kicsapódását. A Bayer eljárásnál használt berendezésben az oxalát nem szabályozott kicsapódása komoly lerakódást okozhat a reakcióelegy falán, amelynek eredményeként csökken a hőátadás és további munkát okoz a lerakódás eltávolítása. így tehát könnyen belátható, hogy a Bayer eljárásnál keletkező körfolyamati folyadékok humáttartalmának a szabályozása és ellenőrzése elsődleges érdek, ha megfelelő timföldhidrátot akarunk előállítani hatásos és gazdaságos módon. A találmány kiterjed a Bayer eljárásnál keletkező körfolyamati folyadékok humáttartalmának vagy elszíneződött szervesanyagtartalmának a szabályozására, illetve ellenőrzésére. Ezt a célt úgy érjük el, hogy eltávolítjuk vagy jelentős mértékben csökkentjük a humáttartalmat olymódon, hogy a Bayer eljárásnál keletkező humáttartalmú körfolyamat! folyadékokat diszpergáit szilárd anyagok jelenlétében kezeljük valamely vízoldbató, kationos, polimer kvatemer ammóniumsóval. A diszpergáit szilárd anyagok a Bayer eljárásnál keletkező típusú anyagok lehetnek, így vörösiszap-részecskék, timföldhidrát, alumíniumhidrát és oxalátsók. A diszpergáit szilárd anyagok magukban foglalhatnak különböző szűrési segédanyagokat is, amelyeket általában a szűrés előtt viszünk be a körfolyamati folyadékba. Ilyen szűrési segédanyagok bizonyos kalciumvegyületek, például a kalcit, aragonit, vagy hidratált kalcium-aluminát, amelyek javítják a szűrést. A diszpergáit szilárd anyagok előkezelt szűrési segédanyagokat vagy előkezelt oltókristályokat is tartalmazhatnak, amelyeket a találmány szerint alkalmazható vízoldható kationos polimer kvaterner ammóniumsókkal való reakció előtt viszünk be a Bayer eljárás folyamatába, így egy szüárd polikvaterner sóadduktumot képezünk és ezt az adduktumot azután előnyösen hozzáadjuk a Bayer eljárásnál keletkező körfolyamati folyadékokhoz annak érdekében, hogy eltávolítsuk a humátokat és a színező anyagokat. A szűrési segédanyagokat például előre bevonhatjuk a polikvaterner sókkal még mielőtt felhasználnánk az alkalmazott szűrők bevonására avégett, hogy eltávolítsuk a kolloid anyagot mielőtt beoltanánk és kikristályosítanánk a timföldhirátot. A találmány szerinti eljárásnál használt vízoldható, kationos, polimer kvaterner ammóniumsó valamely poli-diallil-dimetil-ammónium-klorid vegyület (POLYDADMAC), amely a monomer diallil-dimetil-ammónium-kloridot tartalmazza (DADMAQ, amelynek a szerkezete a következő képlettel írható le: H CH3 6 H2-C-CH2 — N+-CH3 H2C-C-CH2 Cili 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
