150378. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olvasztott korund tűzállóanyag előállítására közvetlenül bauxitból
Megjelent: 1963. augusztus 15. MAGYAK NÉPKÖZTÁRSASÁG «r -SJNemzetközi osztály: C 04 b UKáZÁGUs TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.373 SZÁM EJ—140 ALAPSZÁM Magyar osztály: 80 b 8 SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás olvasztott korand tűzállóanyag előállítására, közvetlenül bauxitból Építőanyagipari Központi Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Dr. Lőcsei Béla oki. vegyészmérnök, a kémiai tudományok kandidátusa, Budapest, (85%), Vissy László oki. vegyészmérnök, Budapest (15%) A bejelentés napja: 1961. szeptember 23. AI2O3 és Si02 tartalmú tűzálló anyagok, mint amilyen pl. a samott is, tűzállósága, lágyuláspontja és egyéb jó tulajdonsága az Al2 0 3 ftartalmukkal, illetve az égetésüknél képződött mullit (3A12 Ö3' • 2Si02 ) íázis mennyiségével van összefüggésben. Ennek felismerésében az igyekezet oda irányult, hogy olyan tűzálló anyagokat állítsanak elő, amelyeik AI2O3 tartalma és ennek következtében a mullit fázis mennyiségié, a samotténál lényegesen nagyobb. A samott legfeljebb 45% A^Oa-t tartalmaz, ezért a mulHit-dús tűzálló anyagok készítéséhez nagy AI2O3 tartalmú ásványokat, mint pl. a szilimanit, használnak, amelyekkel 65—70% AI2O3 tartalmú tűzálló tagiakat, az ún. szilimanit, vagy mullit téglákat lehetséges előállítani. Ezek lágyuláspontja 1650—1700 C° körül van. Megkísérelték erre a célra a bauxit felhasználását is, a kísérletek azonban nem vezettek kielégítő eredményre. Mindezeknek a tűzálló anyagoknak a tűzállósága alatt marad a timföld megolvasztása útján nyert korunk (AI2O3) tűzálló anyagokénak, amelyek lágyuláspontja a 2000 C°-ot is meghaladja. A timföldből ívfényben megolvasztással nyert olvasztott korund tűzálló anyag kiváló tulajdonságai mellett azzal a hátránnyal rendelkezik, hogy a kiindulási anyagául szolgáló timföldet előbb bauxitból kell előállítani, amely körülmény előállítását költségessé teszi. Gazdaságosabbá téltelére javasolták a korund előállítását közvetlenül bauxitból a timföldhidrát előállítás elhagyásával. A bauxit AI2O3 mellett főiként változó mennyiségű Si02 -t, Fe 2 03-t, TiQ 2 -t és kötött H 2 0-t tartalmaz. Ahhoz, hogy közvclenül korundot kapjunk belőle, a SÍO2 és Fe2 03 tartalmát el kell távolítani. Ez ideig ezit szénnel való redukálással érik el. A bauxithoz, összetételének megfelelő arányban hamuimentes szénféleséget adnak, majd a keveréket ívfónyikemeneében megolvasztják. Az olvadékban a szén a Si02-t résziben SiO-á, ami az olvasztás hőmérsékletén elpárolog, részben Si-á redukálja, ami a szintén redukálódott Fe-al ferrosziliciummá alakul. A farroszilicium nehezen értékesíthető termék, általában csak a kohászatban használható adalékanyagként. Ez a körülmény határt szab a feldolgozható bauxitok S1O2 tartalmának, éspedig éppen a nagy Si02 tairtalmú, rossz modulusú bauxitok, aimelyek a Bayer-féle timföldgyártással .nem dolgozhatók fel gazdaságosan, nem alkalmazhatók tűzállóanyag előállítására sem. A találmány olyan eljárás, amelyik az isimért eljárásoknak ezt a hátrányát kiküszöböli és lehetővé teszi a nagy kovasavtartalmú, rossz modulusú, a timföldgyártáslban nem értékesíthető bauxitok feldolgozásét 97—09% AI2O3 tartalmú, olvasztott korund tűzállóainyaggá. A bauxit nagy SÍO2 tartalma az előállításban nem hátrány, sőt éppen egyik előfelétele az eljárás sikerén elk. Az eljárás lényege, hogy a bauxitot AlF3-al együtt hevítve az utóbibi SiC>2-vel gáznemű SiF.iet képez, ami a rendszeriből eltávozik, az AI2O3 visszamarad. Az eljárás részleteit a következőkben ismertetjük: Őrölt {pörkölt, szárított) bauxitot SÍO2 tartalmára számított két-háromszoros mennyiségű alumíniumfluoriddal (AIF3) keverjük össze, majd célszerűen forgó kemencében 1100—1200 C°-ra he-
