146434. lajstromszámú szabadalom • Eljárás timföld előállítására nagy kovasavtartalmú és nagy vasoxidtartalmú bauxitból

O Megjelent: 1960. március 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.434. SZÁM 12. m. 5—9. OSZTÁLY — DO—222. ALAPSZÁM Eljárás timföld előállítására nagy kovasav tartalmú és nagy vasoxidtartalmú bauxitból Dr. Dobos György vegyészmérnök, Budapest, Bartha Lajos vegyészmérnök, Budapest, Bogárdi Endre vegyészmérnök, Mosonmagyaróvár A bejelentés napja: 1958. december 9. Ismeretes, hogy a Bayer eljárás szerint csak olyan bauxit dolgozható fel gazdaságosan timfölddé, amelyben az AI2O3 és SÍO2 tartalom hányadosa 10-nél magasabb és amelyben az AI2O3 hydrargill.it vagy böhmit módosulatban fordul elő. Ismeretes az is, hogy a Bayer gyártás céljaira fenti feltételeknek megfelelő bauxit kitermelésekor rendszerint nagy mennyiségű olyan bauxit kerül kitermelésre, melynek AI2O3 : SÍO2 hányadosa 10-nél jelentcsen kisebb és így Bayer eljárás szerint timföld előállítására gazdaságosan fel nem használható. A termelési költségek természetesen ezt a bauxitot is terhelik, hasznosítási lehetősége azonban korlátozott, bár az Al203-at ugyanolyan feltárható formában és mennyiségben tartalmazza, mint a 10 hányados feletti bauxitok, azonban Bayer eljárás szerinti feldolgozásuk az SÍO2 tartatom növekedésének megfelelően egyre gazdaságtalanabbá válik, főként a gyártáshoz szükséges marónátron-felhasználás növekedése és a timföldkihozatal rohamos csökkenése miatt. Az ilyen 10 hányados alatti bauxitok feldolgozására többféle eljárást próbáltak ki. Ilyenek a timföld ipari előállítására elsőként alkalmazott Le Chatelier elvén alapuló különféle ún. pirogén eljárások, amelyek egyébként a Bayer eljárás szerint csak nehezen feltárható diaszporos bauxitok feltárására használatosak elsősorban, amikor bauxitot mészkövei és szódával keverve forgókemencében ,1100 C° körül hőmérsékletnél zsugorítják, a keletkezett klinkerőrleményből a nátriumaluminátot kilúgozzák. Bizonyos körülmények között, különlegesen kedvező gazdasági adottságok mellett- ezt az eljárást alkalmazzák kis hányadosú bauxitok feldolgozására, de az így nyert timföld önköltsége kb. 35%-kal magasabb a Bayer eljárás szerint gyártott timföldénél, a felhasznált mészkő minősége és tüzelőanyag kéntartalma tekintetébén pedig olyanok a követelmények, amelyeknek pl. Magyarországon nem lehet eleget senni. A termelt timföld minősége, különösképpen a SÍO2 tartalom tekintetében, pedig messze a Bayer eljárással kapott timföld mögött marad. Fenti okok miatt a pirogén eljárás az alacsonyabb hányadosú bauxitok feldolgozására többek között Magyarországon sem jöhet szóba. Ismeretesek párhuzamos és soros kombinált eljárások is, elsősorban a kis hányadosú bauxitok hasznosítására. A párhuzamos eljárás lényege az, hogy a Bayer-féle üzem mellett kis hányadosú bauxit feldolgozására alkalmas pirogén üzemet létesítenek és ez utóbbiban annyi bauxitot dolgoznak fel, hogy az ott felhasznált szóda éppen fedezi a pirogén és Bayer üzem marónátron veszteségeit, a pirogén üzemben termelt nátriumaluminátlúgot pedig a Bayer-féle üzem körfolyamatába vezetik be. Így a Bayer üzem által felhasznált nátronmennyiség és a körfolyamat folyadékegyensúlya szabja meg a párhuzamos ág kapacitását, ami az ismételten elvégzett számítások és az üzemi tapasztalatok alapján a Bayer üzem kapacitásának legfeljebb 15%-át teheti ki. Ily módon tehát a kitermelésre kerülő kisebb hányadosú bauxitoknak csak tört része hasznosítható. A soros eljárásnál Bayer üzemben dolgozzák fel a kisebb hányadosú bauxitokat, a bauxit összetételének megfelelő kisebb, 65—70%-os kihozatallal, a kapott nagy nátron- és timföldtartalmú vörösiszapot pedig mész és szóda hozzáadásával forgókemencékben zsugorításnak vetik alá 1000 C° körüli hőmérsékleten. A zsugorítmány kilúgzása után visszanyerik az iszapban megkötött timföld és marónátron nagy részét, így a teljes eljárás végkihozatala eléri a 90%-crt, nátronfogyasztása pedig nem haladja meg a 10 hányados feletti bauxitokét. Az eljárás gazdaságosnak bizonyult, de csak olyan bauxitoknál, amelyeknek Fe2C>3 tartalma rendkívül kicsi, 6—8% körül mozog (pl. az arkanzasi bauxitok), mert nagyobb Fe^Og tartalmú bauxitoknál az optimális zsugorítási hőfoktartomány olyan szűk, hogy ennek pontos betartása iparilag már nem valósítható meg. Az európai és így a magyar bauxitok Fe2C>3 tartalma általában 16% fölött van, ezek vörösiszapja a több helyen és több ízben elvégzett kísérletek tanúsága szerint soros feldolgozásra . nem alkalmas a magas Fe2C>3 tartalmuk miatt.