201276. lajstromszámú szabadalom • Eljárás timföld előállítására gibbsites bauxitokból
HU 201276 A 8 A feltárás végén megengedhető SiC>2-koncentráció meghatározását egyszerűsített példán mutatjuk be. Vegyünk alapul egy olyan timföldgyárat, ahol jó minőségű, kevés vörösiszapot adó gibbsites barnát kerül feldolgozásra. Tegyük fel, hogy a kike- 5 verés során 1 m3 aluminátlúgból 75 kg AI2O3 válik ki, a timföld SiC>2-szennyezését 0,020%-ban kívánjuk maximálni és hogy a feltárást elhagyó oldatfázisban lévő SÍO2 25%-a válik ki a hígítás és az ülepítés során. A szakirodalomból ismeretes (Teas, 10 E.B., Kotte. J J.: The effect of impurites on process efficency and methods for impurity control and removal. Proc. of JBI/JGS Symposium 1980 Titled „Bauxite/Alumina Industry in the Americas”), hogy a kikeverőbe belépő oldott Si02-nak mintegy 15 2%-a kerül a timföldbe. Tegyük fel továbbá, hogy a feltáró reaktort a hőrekuperáció előtt elhagyó és a kikeverőbe belépő oldat NazOk-koncentrációja nem tér el egymástól és a teljes returlúgmennyiség áthalad a feltáráson. Ebben az esetben a kikeverő- 20 be belépő és a feltáró reaktort elhagyó oldatfázis mennyisége közel megegyezik. A fenti feltételezések mellett a feltáró reaktort elhagyó oldatfázisban az SiOz-mérlegből következően 1 g/1 SÍO2 engedhető meg. 25 kezők: a) A Si02-tartalmú ásványok teljes átalakulását meggátoljuk, ennélfogva a kémiailag kötött marónátron-veszteség Na20/Si02 arányban kifejezve 0,4-0,55 értékre csökken, b) a korábban alkalmazott eljárásokhoz képest több barnát mérhető be egységnyi térfogatú feltárólúgba, ezért a feltárási művelet energiafelhasználása kisebb, a feltáró berendezés kisebbre méretezhető, illetve a már meglévő feltáró berendezések kapacitása növekszik, c) a kisebb tartózkodási idő lehetővé teszi a meglévő reaktoroknál a kapacitás további növelését, illetve új berendezés létesítésekor jelentős megtakarítás érhető el, d) az eljárás alkalmazása révén a feltárás mellékreakciójaként lejátszódó, veszteséget okozó gibbsit -*• böhmit átalakulás mérsékelhető, illetve gyakorlatilag kiküszöbölhető, c) az ülepítés-mosás műveletekben fellépő másodlagos gibbsitképződés számottevően mérsékelhető. A kishőmérsékletű feltárás széles körben alkalmazott megvalósításának és a találmány szerinti eljárásnak az összevetését az alábbi táblázatban A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a követmutatjuk be: Összehasonlító táblázat tipikus találmány hagyományos szerinti megoldás feltárólúg NazOk-koncentráció g/1 140 140 feltárás utáni mólviszony 1,35 1,20-1,25 feltárási hőmérséklet °C 143 150-160 a zagy tartózkodási ideje a reaktorban reaktív OH-koncentráció a feltáró perc 100 3-15 reaktorból való kilépés helyén g/1 7 2 Na2Ü/Si02 tömegarány a feltárás utáni iszapban 0,69 0,40-0,55 másodlagos böhmitképződés a feltárás során, AI2O3 % 0,5-2 0-0,5 másodlagos gibbsitképződés az ülepítés-mosás során, AI2O3 % 2-3 0-0,5 aluminátlúg mólviszony-1,40 1,40 feltárást megkerülő returlúg hányad % 0 20-25 A találmány szerinti eljárás néhány lehetséges 3,05% kiviteli módját példák segítségével mutatjuk be, a FeiOß hematitban 7,7% példák azonban nem jelentik az igénypontok korlátozását. 50 geothitben 4,3% 7. példa A kísérlethez az alábbi tömeg%-os összetételű, a brazililai Treebctas lelőhelyről származó, „ultrafine” minőségű bauxitot használtuk: Izzítási veszteség 12,0% 29,9% AI2O3 gibbsitben böhmitben kaolinitban 51,0-51,4% 0,4-0,8% 2,2% 54,0% SÍO2 kvarcban 0,52% kaolinitban 2,53% 55 60 65 A bauxitot 152,3 g/1 Na20k-, 79,7 g/1 AI2O3-, 0,3 g/1 Si02-koncentrációjú timföldgyári lúgban feltártuk, 1 liter oldatba 235 g száraz bauxitot mértünk be. A feltárást 150 °C-on, autokláv bombákban végeztük. A kísérleti időt az előre felmelegített olajfürdőbe való behelyezéstől számítottuk. A kísérleti technikából következően (az autokláv bomba és a benne lévő zagy felmelegítésének időigénye miatt) a zagynak a fürdő hőmérsékletén való tartózkodási ideje a mért értéknél kevesebb. A kísérleti idők lejárta után a bombákat lehűtés után kibontottuk, a 5
