203856. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lassított hatásmechanizmusú semlegesítő reasgens előállítására és savas oldatok bőripari semlegesítésénél való alkalmazására
A találmány lassított hatásmechanizmusú semlegesítő reagens előállítására és savas oldatok ipari semlegesítésénél való alkalmazására vonatkozik. Az ipari műveletek során gyakran használnak savakat, ill. savas oldatokat, pl. maratáshoz, pácoláshoz, cserzéshez stb. Az adott folyamat befejezése után a savas oldatok egyrészt regenerálásra kerülnek, másrészt — és ez a gyakoribb eset — semlegesítés után azokat meg kell semmisíteni. A semlegesítés céljára különböző ismert vegyületeket alkalmaznak reagensként így pl. nátronlúgot szódát, mésztejet esetenként mészkő- vagy dolomit-lisztet Ezen anyagok alkalmazása azonban viszonylag jó hozzáférhetőségük ellenére számos hátránnyal jár. A nátronlúg és a szóda semlegesítő hatása azonnal érvényesül, amikor is a semelgesítés folyamata alatt nagy mennyiségű hő szabadul fel, és ez a hő az oldat felmelegedését sőt felforrását eredményezi, amit el kellene kerülni. A bőriparban elterjedt krómcserzési technológia befejező műveleteként alkalmazott tompítás, amelynél a bázikus krómszulfát pH-értékének emelésével érik el aCr3* komplexek bőrkollogénhez történő kötődését, ugyancsak semlegesítési folyamat, melyben különféle lúgos kémhatású vegyületeket alkalmazunk, leggyakrabban szódát, vagy szódabikarbónát Nem kellően vezetett tompítás maradandó károsodásokat okoz a bőrkollogénben, a túl nagy reakciósebesség következtében. Ezért a lassított hatásmechanizmusú semlegesítés megvalósítása a bőripari gyakorlatban fontos feladat Ismeretes, hogy jó eredményt lehet elérni, ha a semlegesítéshez égetett magnezitet (periklészt) használunk (DE 26 18924 sz. NSZK szabadalom). A semlegesítőszer készülhet természetes magnezitből, de készülhet szintetikus úton is — pl. tengervízből. Az égetett magnezit-bázisú semlegesítő szer kedvező hatása nemcsak annak semlegesítő szerepében fejeződik ki, de a semlegesítés során képződő magnézium-sók kedvezően befolyásolják a bőr minőségét is: csökkentik annak hőhatására bekövetkező zsugorodását (3 870 554 sz. USA szabadalom). A természetes nyers magnezitből készült égetett magnezit azonban sok esetben nem használható fel, viszonylag magas — általában 4,5-7,5% Fe^ tartalma miatt. Megfigyelték azonban, hogy az égetett magnezit (akár természetes, akár szintetikus) semlegesítő hatása erősen ingadozik — u.i. gyártása során az égetési hőmérséklet széles htárokon belül változik: 1400- 1750 °C. Ugyanakkor az égetési hőmérséklet 50 *C-os változása duplájára növeli vagy csökkenti a keletkező MgO aktivitását és ezzel egyidejűleg a semlegesítési reakció sebességét Fenti hátrányok kiküszöbölésére célul tűtzük ki olyan reagens kidolgozását, előállítását és alkalmazási módját, amely savas oldatok lassított hatásmechanizmusú ipari semlegesítését teszi lehetővé. A célkitűzés teljesítéséhez az a felismerésünk vezetett, hogy az égetett magnezit akkor rendelkezik kedvező semlegesítési tulajdonságokkal, ha annak égetési hőmérséklete 1 HU 1550-1650 “C. Mivel az üyen szűk hőmérséklet tartományt a magnezit égetése során üzemi körülmények között a kemencékben betartani szinte leheteüen, ezért úgy találtuk, hogy megfelelő eredmény eléréséhez az égetett magnezitből őrlés és homogenizálás után idomtesteket formázunk, amelyeket a szükséges hőfokon égetünk ki. Legcélszerűbben ez a művelet tűzállóipari téglagyártó technológiai berendezéseken valósítható meg. Említettek alapján lassított hatásmechanizmusú semlegesítő reagens előállítását úgy végezzük, hogy 1550-1650 °C hőmérsékleten égetett periklász és szilárd alkáli-szilikát keverékét — melynek összetétele tömeg%-ban kifejezve az alábbi: MgO legalább 75, célszerűen 80-85 tömeg%, CaO legalább 2, célszerűen 3-6 tömeg% közötti, R20 tartalma — ahol R jelentése alkálifém atom, így célszerűen nátrium vagy kálium atom — legalább 0,8, célszerűen 2-8 tömeg% közötti, SÍO2 2-12 tömeg% közötti, Fe203 0,3-1,5 tömeg% közötti — megnedvesítjük legalább 0,3 t%, de legalább 1,5 t% nedvességtartalomig, ezt követően legalább 24 órán át pihentetjük, majd megőröljük, nedvességtől védve csomagoljuk és a felhasználásig tároljuk. Az eljárásban égetett periklész és alkáliszilikát keverékét tartalmazó anyagként ipari kemencékből kibontott magnezit béléstéglát is alkalmazhatunk. Az eljárásban a nedvesítést követő pihentetés időtartamát 48, de célszerűen 120 óra hosszat választjuk meg. Előnyös, ha az őrlést 100 |im alatti szemcseméretre végezzük, mimellett a 60 pm-nál apróbb szemcsék mennyisége legalább 80, célszerűen 90-961% közötti. Eljárásunk kidolgozása alatt felismertük továbbá, hogy a semlegesítési reakció első szakaszában célszerű, ha a semlegesítő reagens bizonyos mennyiségben tartalmaz alkáliét, ill. CaO-t. Az alkália tartalma azonban csak csekély mennyisében lehet jelen karbonátos (pl. szóda) formájában és inkább kovasavhoz kötött mono-, ill. di-, vagy triszilikát forma alkalmazása a célszerű. Különösen a di-, ill. a triszilikát reakcióképességét előnyösen növelhetjük úgy, hogy az alkálifszilikátot előzetesen hidratáljuk és ílymódon aktivizáljuk. Tapasztalataink szerint igen jó eredményt lehet elérni, ha a semlegesítő őrlemény 2-8 t% alkálioxidot (főként Na20) tartalmaz, amely mellett 2- 121% Si02 van zömében alkáliszilikátok és földalkáliszilikátok formájában lekötve. Ugyancsak célszerű, ha az anyag bizonyos mennyiségű — célszerűen 3-6 t% — CaO-t is tartalmaz. A kalcium-oxid az alkáliéhoz hasonlóan ugyancsak a semlegesítés első szakaszában fejti ki hatását. Találmányunk szerinti semlegesítő reagenst úgy állíthatjuk elő pl., hogy max 3 t% Fe203 tartalmú, legalább 2 t%, célszerűen 3-6 t% CaO tartalmú természetes vagy szintetikus magnezit színtérből szokványos tűzállóipari technológiával nyers tűzálló téglát állítunk elő, azt szárítás után égetjük 1550-1650 *C közötti hőmérsékleten, majd az égetett téglát finom 856 B 2 203 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
