144152. lajstromszámú szabadalom • Eljárás timföldgyári aluminátlúgok szennyezéseinek leválasztására

Megjelent: 1958. augusztus hó 1-én. ' ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.152. SZÁM 12. m. 5-9. OSZTÁLY - MA-593. ALAPSZÁM Eljárás timföldgyári aluminátlúgok szennyezéseinek leválasztására A Magyar Állam, mint a bejelentő, a Fémipari Kutató Intézet, (Budapest) jogutódja. A bejelentő által megnevezett feltalálók: Dr. Magyarosy István és Bartók Dénes, budapesti lakosok. A bejelentés napja: 1956. február 6. A bauxitnak a Bayer-féle eljárás szerint történő feltárása alkalmával, a timföld előállítása közben a különböző alumínium-tartalmú vegyületek oldódásával egyidejűleg az érc különböző járulékos alkatrészei is kioldódnak és nátronsók formájában az aluminátlúgba kerülnek. A kilúgozó aluminátlúg folytonos körforgásban van, miáltal a kísérő só-alkatrészek a rendszerben feldúsulnak. A járulékos só-alkatrészeknek ez a feldúsulása a rendszerben komoly hátrányokkal jár: rontja a kész timföld minőségét, károsan befolyásolja a timföldkihozatal és a vörösiszap ülepedését, azonkívül a feltáró és lúgbesűrítő készülékek hőátadási felületein lerakodva csökkenti a készülékek kapacitását, mind a Bayerféle, mind pedig a különböző pirogén eljárásoknál. Ezért úgy az üzemvitel megjavítására, mint a gazdaságosság növelésére irányuló törekvések már régen célul tűzték ki, hos?y ezeknek a ballasztsóknak mennyiségét csökkentsék. Mint ismeretes, a ballasztsó-menyiség csökkentésére, ill. az aluminátlúg tisztítására az üzemekben eddig rendesen azt a módszert alkalmazták, hogy a körfolyamatban levő összes aluminátlúgot, vagy annak legalább egy hányadát különböző mértékben lehűtötték és az oldékonyságnak a hőfokkal való csökkenése folytán kiváló sómennyiséget szűréssel vagy centrifugálással távolították el a rendszerből. Ezzel a módszerrel azonban csak az oldott és kivált sómennyiség egy bizonyos egyensúlyát lehetett biztosítani, de az aluminátlúg sótartalmának jelentős csökkentésére nem volt lehetőség. Azonkívül ennek a módszernek hátránya volt, hogy a lúgot a lehűtés után újból fel kellett melegíteni, továbbá, hogy a levált só gyakran nehezen volt szűrhető. Az aluminátlúgban oldott káros . szennyezéseknek az eddiginél nagyobb mértékben való kiválasztására irányuló kísérleteink során azt az ismert elvet használtuk fel, hogy egy oldat nátriumsó-szennyezéseinek oldhatósága adott hőfokon az oldatban levő Na-ionok összkoncentrációjától is függ, mégpedig úgy, hogy az összes Na-ionkoncentráció növekedésével a szennyező Na-vegyületek oldhotósága csökken. Az összes Na-koncentráció növelése a legegyszerűbben valamely Na-vegyület adagolásával érhető el. E célra elvben minden olyan Na-vegyület alkalmas, amelynek oldhatósága az adott körülmények között jobb, mint a leválasztani szándékolt szennyező vegyületéké és amelynek jelenléte nem káros a körfolyamat szempontjából. Aluminátlúgról lévén szó, a Na-ionok összkoncentrációjának növelése a legegyszerűbben nátriumhidroxid oldat vagy marónátron adagolásával látszott keresztülvihetőnek. Kísérleteink folyamán azt találtuk, hogy iparilag értékesíthető mértékű ballasztsó-kiválás csak úgy volt elérhető, hogy ha az aluminátlúgot (sűrűlúgot) szilárd NaOH-dal hoztuk ösz- * sze, mégpedig legcélszerűbben olymódon, hogy a sűrűlúgot 50—110 C-on, célszerűen 60—70 C°-on nyomás, pl. 2,5—3 atm. alatt sugár alakban, vagy permet alakjában, minél finomabb cseppekké díszpergálva a szilárd NaOH-ra vezettük (pl. a szilárd NaOH-ot tartalmazó bádogdobba — azt nyílásával lefelé fordítva — alulról felfelé irányított sűrűlúgsugarat, vagy permetet vezettünk és a dob tartalmát a sűrűlúgba beleöblítettük), amikoris a permet vagy sugár cseppejeiben feloldódó szilárd NaOH a sűrűlúg Na-ionkoncentráció ját lokálisan olyan — más módon nem elérhető —:

mértékben megnöveli, hogy az oldott Na-sószennyezések egy része kiválik az oldatból. Tapasztalásunk szerint ez a sókiválás egyrészt gyakorlatilag irreverzibilis, tehát a kivált só főtömege nem oldódik vissza akkor sem, amikor már a lokálisan kialakult extrém nagy Na-ionkoncentráció a sűrűlúg egész tömegére érvényes értékre csökken, másrészt a kiválás kristályos, ami a kivált csapadék szűrését nagymértékben megkönnyíti. Kísérleteink folyamán azt tapasztaltuk, hogy