149522. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés vízben oldhatatlan, kalcium- és magnézium tartalmú kőzetek feltárására

c Megjelent: 1962. június 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS OKSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.522. SZÁM 12. i. 26-32 OSZTÁLY — BU-249. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés vízben oldhatatlan, kalcium- és magnéziumtartalmú kőzetek feltárására Budapesti Kénsavgyár, Budapest Feltalálók: dr. Almássy Gyula (20%), dr. Zádor György (20%), dr. Kotsis Endre (20%), Antal János (20%), Baross Józsefné (15%) Orsányi Lászlóné (5%) vegyészmérnökök, Budapest A bejelentés napja: 1961. január 3. Az analitikai irodalomból ismeretes vízben oldhatatlan szulfát- és foszfátcsapadékok oldhatóvá tétele H-alakú ioncserélő gyantával: O. Samuelson: Sv. kern. Tidskr. 57, 163 (1945), K. Heinrich, W. Rieman: Anal. Chem. 19, 651 (1947), R. Klement: Z. anal. Chem. 127, 2 (1944), 128, 106 (1948), G. H. Osbom: Analyst 78, 220 (1953). A reakció lefolyása igen lassú, pl. a szulfát esetében 12 óra. Ez okból ez az eljárás az iparban, pl. oldhatatlan kalcium- és magnéziumtartalmú kőzetek, úm. dolomit, ascharit, Kola-foszfát stb. feltárására, kivihetetlennek látszott. A találmány abban van, hogy az ilyen ásványi anyagot, az értékes alkatrészek (dolomit esetében a magnézium, ascharit esetében a bórsav, Kola-foszfát esetében a foszforsav stb.) kinyerése végett, őrölt állapotban, vízzel vagy a feltárandó nyersanyagból egy, az értékes alkatrésznek (pl. bórsav, foszforsav stb.) az előző fázisból eredő anyalúgjával katalizátor, nevezetesen vízben oldható alkálisó (szulfát, nitrát vagy klorid) jelenlétében hozzuk a H-módosulatú gyantával érintkezésbe. Ekkor ugyanis a kationcserélő az alkáliiont leköti és a katalizátorból sav szabadul fel. A sav a kiindulási anyagból egyenértékű Ca- ill. Mg-sót old fel, melyekből a gyanta a Ca- és Mgiont megköti és ez a folyamat addig ismétlődik, amíg a gyantára felvitt nyersanyag teljes menynyisége feltáródik és a jelenlevő össz-Ca- ill. Mg a gyantán megkötődik. A gyantáról eltávolított, Ca- és Mg-mentes oldatot szűrjük és a szűrletet, amely ascharit esetén bórsav-, Kola-foszfát esetében foszfopsavoldat, ismert módon feldolgozzuk. Dolomit feltárása esetén az oldat többé-kevésbé tiszta víz, melyet elönthetünk. A folyamat voltaképpen nem ioncsere, hanem katalitos folyamat, melyben az alkálisó anionja (szulfát, klorid vagy nitrát) a katalizátor, minthogy az eljárás folyamán változatlanul megmarad és csupán hidrogén-ion átvivőként szerepel. A feltárás optimális hőmérséklete dolomitnál és Kola-foszfátnál 50 C° ascharitnál 70—80 C°. A katalízisnek a feltárás időtartamára való befolyását az alanti táblázat tünteti fel. Feltárás időtartama, perc m N ^ -r-< -2 o cd M tf £ ü)!0° CC -&) cd »J hÄü a a J4 N 70—80 85 25 50 100 30 50 70 30 A katalizátor célszerűen nátriumsó, pl. klorid, nitrát vagy szulfát, 0,5—2%-os mennyiségben. A feltárási reakció befejeztével a gyantát savval regeneráljuk, éspedig a találmány szerint, magában a feltáró berendezésben, amely több, célszerűen 5, egymásmellé felszerelt gyantaoszlopból áll. Ennek előnye nemcsak az, hogy gazdaságos, hanem az is, hogy a mechanikai kezelésre érzékeny gyantát a regenerálás céljára helyéből nem kell kimozdítani. A regenerálósav lehet sósav vagy célszerűen kénsav, előnyösen 3—4 n oldata, mely utóbbi gazdaságosabb. A gyantán megkötött Ca ez esetben gipsz alakjában csapódik ki és a gyantát összetapasztaná úgy, hogy a regenerálósav a gyantán nem tudna áthaladni. Ezt a hátrányt a találmány értelmében azzal küszöböljük ki, hogy a gyantaoszlopot, miközben rajta a savat átcsurgatjuk, kavarással állandó mozgásban, „fluidizált" állapotban tartjuk. Ekkor a gipsz,