150380. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a timföldgyártás intenzifikálására dialízissel és elektrodialízissel

u Megjelent: 1963. augusztus 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG «r ^ Nemzetközi osztály: C 01 f UK SZAGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.380 SZÁM FE—552 ALAPSZÁM Magyar osztály: 12 m 5 SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás a timföldgyártás intenzifikálására dialízissel és elektrodialízissel Fémipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Perezel Árpád oki. vegyészmérnök, Budapest, Osvald Zoltán oki. vegyészmérnök, Budapest, dr. Zámbő János oki. vegyészmérnök, Budapest, Persay Gyula oki. vegyészmérnök, Budapest, Mátyási József oki. vegyészmérnök, Almásfüzitő A bejelentés napja: 1962. február 24. A Bayer-féle timföldgyártásnál az. aluminátlúg megbontását nagy mennyiségű oltóanyag jelenlétében hosszú ideig tartó keveréssel végzik. A megbontásra kerülő aluorninátMg Na2

0 és AI2O3 tartalmának moláris aránya (a továbbiakban molviszony) 1,7—1,8 és kb. 1O0 órás keverés után 140 g/l Na2

0 esetében 4,0 értékre emelkedik. Ez a művelet a fenti feltételeik mellett nagy térfogatokat vesz igénybe, költséges, és a legnagyobb hátránya az, hogy a végső inolviszoiny — ami a kikeverés végső hatásfokát is megszabja — a kikeverés időtartaimának növekedésével tovább nem emelhető jelentősen. Eljárásunk a kikeverés időtartamának csökkentését teszi lehetővé az elérhető végső molviszony — azaz a kikeverési hatásfok — értékének egyidejű növelésével. Eljárásunk alapját az a felismerés képezi, hogy az aluiminátoldatökban az aluminátioin nagy molekulasúlyú polimer és hidratált komplexak alakjában van. jelen, úgyhogy megfelelő félig áteresztő hártya alkalmazásával a nagy mozgékonyságú és kisméretű inátriumionóktól elválasztható, mivel a nagyméretű aluminát polimer a félig áteresztő hártya pórusain nam tud áthatolni. A dialízis optimális körülményeit az aluminátionok polimerizációs foka és az ionmozgékonyság határozza meg. A polimerizációs fok .az oldat mólviszonyától, koncentrációjától és hőmérsékletétől, az ionmozgékonyság pedig adott lúgösszetétel esetén csak a hőmérséklettől függ. Kísérleteink szerint ha különböző koncentrációjú aluminátlúgokat félig áteresztő hártyával választunk el egymástól, akkor a nagyobb koncentrációjú oldat molviszony a állandóan csökken, a kisebb koncentrációjú, oldaté pedig ezzel párhuzamosan nő. Mivel a. kikeverési sebesség a mindenkori koncentráció és molarány függvénye, így a dialízissel csökkentett molarányú és koncentrációjú oldatban, a kikeverés sebessége növekszik, míg a. félig áteresztő hártya másik oldalán nyert magas molviszonyú lúg következtében a kikeverés és ezen keresztül az. egész Bayer körfolyamat hatásfoka emelkedik. A fenti felismerés helyes kihasználásával eljárásunk egyaránt alkalmas a kikeverési sebesség növelésére és a kikeverés végén elérhető 'molviszony emelésére. Am ennyiben célunk a kikeverés gyorsítása, a dialízist. 1,6—2,0 molviszonyú lúggal végezzük, amikor a dializátorba vezetett lúgunk gyakorlatilag 1,2—1,5, illetve 4—7 molviszonyú lúgokra, bontható. Ha a kikeverés utáni molviszony növelése a célunk, akkor a dializátorba a szokásos kikeverés után, illetve kikeverés köziben nyert lúgot vezetjük, amit 2—2,5, illetve 7—9 molviszonyú lúgokra bonthatunk. A 2—2,5 molviszonyú lúg isimét kikeverhető a szokásos 4-es molviszonyig. Természetesen a két cél egyidejű elérése szempontjából nagyszámú kombinációs lehetőség áll fenn. így pl., ha a dializátor egyik oldalába a kikeverésre menő alacsony molviszonyú lúgot vezetjük, a -másik oldalán pedig ezen csökikentett molviszonyú lúg kikeverése utáni oldatát oly mértékben hígítva adjuk vissza, hogy a szükséges koncentrációkülönbséget biztosítsuk, akkor egy vagy több lépcső alkalmazásával a fenti célokat egyesítve érjük el A dializátor híglúgos oldalán