200573. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés zagyok hőmérsékletének módosítására
1 HU 200573 B 2 A találmány zagyok hőmérsékletének módosítására, különösen a Bayer-fóle timföldgyártás kikeverósl folyamatában a timföldhldrátos zagy hűtési feltételeinek javítására vonatkozik. A találmány kiterjed az e célra szolgáló ülepítő-kikeverő berendezésre is. A technológiai folyamatok során többször előfordul, hogy a zagyok hőmérsékletét lényegesen módosítani kell vagy hőmérséklet növeléssel, vagy éppen ellenkezőleg, hőmérséklet csökkentéssel. A zagyok magas szilárdanyag tartalma azonban e műveleteket sok szempontból megnehezíti. Az egyik alapvető probléma nagytömegű szilárd anyagot tartalmazó zagyok mozgatása a legcélszerűbb hűtő-, Illetve fűtőberendezésekben. Növeli a problémát az a körülmény, ha a szóban forgó zagy szilárd anyag tartalmát kristályosítással állítják elő és például megfelelő nagyméretű szemcsék (durva szemcsék) elérése a cél. Ilyenkor ugyanis a hűtő-, illetve fűtőberendezésekben való mozgatás eleve a kialakult szemcseméretek dezintegrálódását, illetve az agglomerált szemcsék szétesését segíti elő. A találmány elsődlegesen ezen a nehézségen kíván segíteni. A találmány azon az alapvető felismerésen alapszik, hogy lényegesen könnyebben változtatható e zagyok hőmérséklete, ha azokat a hőmérsókletmódosító műveletet megelőzően két fázisra bontjuk, éspedig egy szilárd anyagban dúsabb és egy szilárd anyagban szegényebb fázisra, és a kívánt hőmérsékletváltoztatást csak ezen könnyen kezelhető utóbbi fázissal végezzük el, de oly mértékben, hogy a kát fázist később egyesítve éppen a kívánt hőmérsékletre álljon be. A hőmérsékletváltoztatást tehát csak a szilárd anyagban szegényebb fázison végezzük el, a szilárd anyagban dúsabb fázison nem, majd ezt követően e két fázist a technológiai művelet során egyesítjük. A találmány ezek szerint eljárás zagyok hőmérsékletének módosítására, különösen a Bayer-féle timföldgyártás kikeverési folyamatában a timföldhidrátos zagy hűtésének elősegítésére, amely azzal jellemezhető, hogy a zagyot a folyamat legalább egyik szakaszában egy szilárd anyagban dúsabb és egy szilárd anyagban szegényebb fázisra választjuk szét ülepítő vagy ülepítő-kikeverő berendezésben, majd a szilárd anyagban szegényebb fázis hőmérsékletét oly mértékűre módosítjuk, hogy a szilárd anyagban dúsabb fázissal egyesítve a kívánt hőmérsékletű zagyot kapjuk, végül e hőmérséklet módosítása után a fázisokat a technológiai folyamat során ismét egyesítjük. Ámbár a találmány a legkülönfélébb zagyok hőmérsékletének módosítása során alkalmazható, azt részletesebben a Bayer-féle timföldgyártás kikeverési műveletében való alkalmazása kapcsán ismertetjük, anélkül azonban, hogy a találmány szerinti eljárás erre az alkalmazásra korlátozódna. Ezen Ismertetés kapcsán fogunk rámutatni a találmány szerinti eljárás e területen való alkalmazásának különös előnyeire, egy az eljárás foganatosítására különösen alkalmas zagy-szétválasztó ülepítő—kikeverő berendezés alkalmazásának cél szerűségére, továbbá egyéb olyan felismerésekre, amelyek a timföldgyártásnak ehhez a technológiai lépéséhez kapcsolódnak. A Bayer-fóle timföldgyártás területén az utóbbi Időben mindinkább előtérbe került a durva szemcsés timföld előállításának szüksé gessóge az alumíniumkohók ilyen Igényel miatt, igy a korábban finom szemcsés, lisztes timföldet előállító timföldgyárakis kénytelenek a durvaszemcsés, homokszerű timföld gyártására átállni, vagy legalábbis ez utóbbihoz közelálló intermedier minőségű timföldet gyártani. A timföld szemcsézetót pedig alapvetően a gyártási folyamat kikeverési műveletének technológiája határozza meg. A kikeverósl technológiával szemben támasztott követelménnyé vált azonban újabban az is, hogy a korábbinál hatékonyabb legyen. A timföldgyártási gyakorlatban a kikeverési folyamatba kerülő aluminátlúg összetétele az alábbiakkal jellemezhető: Na20 kausztikus = 100—160 kg/m3 AI2O3 = 100—190 kg/m3 Mólviszony = 1,4—1,6, ahol Na20 kausztikus az oldatban szabad állapotban levő és az alumíniumhoz kötött NaOH tartalmat jelenti Na20-ban kifejezve, a mólviszony pedig az oldatban levő Na20 ka usztikus és az AI2O3 mólok hányadosa. A kikeverést általában több, keverővei ellátott tartály sorbakapcsolásával kialakított folya matos rendszerben hajtják végre, a már kiválasztott timföldhidrát oltóanyag jelenlétében, úgy, hogy a tartályokban az aluminátlúg tartózkodási ideje 30—70 óra legyen. Az aluminátlúgból — áramlás és keverés közben — az egymás után kapcsolt tartályokban annak AI2O3 tartalma fokozatosan kiválik, és a tartálysor végén az oldat AI2O3 koncentrációja 50— 100 kg/m3 értékre csökken, mólviszonya pedig 2,8—3,4 értékre nő. A kikeverósi folyamat alatt így 1 m3 oldatból mintegy 50—90 kg AI2O3 válik ki, mlmellett a magasabb értékek a magasabb Na20 kausztikus koncentrációjú aluminátlúggal végzett kikeverésekre jellemzők. Éppen ezért az utóbbi időben a hatékonyabb, nagyobb Na20 kausztikus oldat koncentrációjú kikeverésre való áttérésre irányuló törekvés figyelhető meg. A durva szemcsés timföld gyártásának kikeverósi folyamatában általában egy- vagy kétlépcsős technológiát alkalmaznak, sót esetenként kettőnél több lépcsősét is. Legelterjedtebb a kétlépcsős módszer. Az egylépcsős technológiánál a kikeverést nagy oltóanyagmennyiség (500—1000 kg/m3) jelenlétében végzik. Az oltóanyag nagy részét vagy teljes mennyiségét a folyamat kezdetén hozzáadják a közepesen magas hőmérsékletű (60—65 °C) alumínátlúghoz. Általában a folya-3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
