158881. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a Bayer-timföldgyártás körfolyamatát szennyező anyagok frakcionált elválasztására, különös tekintettel a vanádium és fluortartalomra
3 növelni, mert akkor nagymértékben feldúsulnak az egyéb szennyezők, melyek csökkentik a kapott vanádiumiszap felhasználási értékét. Kétségtelen, hogy nagyon helytállóak ezen 5 n egállapítások, azonban a szerzők figyelmen kívül hagyták azt a tényt, hogy az ilyen és hasonló eljárások oélja elsősorban a Bayer-íimföldgyártás körfolyamatának megtisztítása a feldúsuló szennyezőktől és csak másodlagos a kiválasztott 10 anyagok felhasználhatóvá tétele. A szabadalomban foglalt eljárás ezt a célt nem oldja meg, mivel a 165—175 g/l ossz. Na2Ü koncentráción nem válnak ki a szennyeződések teljes mennyiségükben, éppen az oldat kis töménysége miatt, 15 tehát a szennyezők nagyrésze visszakerül a timföldgyártás körfolyamatába. A bejelentés előnye a fentiekkel szemben az, hogy a leglényegesebb két alkotóelemet, a fluor- 20 és vanádiumvegyületeket egymástól elkülönítve választja le, az egyéb szennyezőkkel együtt, így a találmány kettős célt ér el: a szennyezők 90— 95%át leválasztja és azokat iparilag viszonylag egyszerű vegyipari technológiával feldolgozha- 25 tóvá teszi. Eljárásunk további előnyeként meg kell említeni, hogy olyan ossz. Na2 0 koncentráción választjuk ki a vanádiumkristályt, melyen a 30 bauxit feltárása történik. Az eddig ismert vanadium kinyerési technológiák is körfolyamati lúgból választották ki a vanádiumtartalmú melléktermékeket, csak a feltárási lúgkoncentrációnál lényegesen hígabb oldatból. 35 Eljárásunk lényege a következő: A timföldgyártási körfolyamat visszatérő lúgját a szokásostól eltérően 300—340 g/l. sz. Na2 0- 40 ra sűrítjük be, melyet felmelegítve 90—95 C°ra, kiválik az úgynevezettt szódasó. A lúgoldatot az ismert elválasztó berendezésen (centrifugán) átvezetve a következő kristályelegyet kapjuk: 45 tap. nedv.: 23—30% Na2 C0 3 : 55—60% NaF: 4—8% sz. Na2 0: 16—19% TM V2 0 5 : 0,0% 50 A szódasó leválasztása után a szűrés előtti 45—50:1 Na2 Q:F arány 85—95:l-re növekedett. A második lépcsőben a lúgoldatot 210—235 55 g/l. sz. Na2 0 töménységűre hígítjuk retourlúggal. Kevertetés közben 8—12 C°/ó hűlési sebességgel 32—36 C°-ra hűtjük le és ez alatt m3 -ként 1 g poliakrilamid típusú ülepítőszert 60 adagolunk a lúghoz. Az első lépcsőben szennyezőitől (szódasó) megtisztított lúgból a hűtés hatására megkezdődik a vanádiumkristály-kiválás, melyet 4—4,5 ó tartózkodási idővel teszünk tökéletessé, majd az anyagot ismét elválasztó be- gs 4 rendezésbe vezetjük, ahol a következő összetételű kristály-elegyet kapjuk: tap. nedv.: 42—48% V20 5 : 16—19% P2O5: 18—29% NaF: 5—7% AS2O5: 1—2% A kivált kristály aprószemcsés, (átlagos szemcsemérete: 110 mikron), fehér színű. Előzetes laboratóriumi, majd üzemi kísérleteink azt mutatták, hogy ha az első lépcsőben a lúg ifluortartalmát egy g/l érték alá csökkentettük, a vanádiumkristály kiválása nem, vagy csak nagyon kis mértékben történt meg. Ennek elkerülése érdekében választottuk kiindulási koncentrációként a 300—340 g/l. sz. Na2 0 értéket, tekintettel arra, hogy ennél töményebb oldatból a fluor kiválása lényegesen nagyobb mértékű és nem áll be a fent említett Na2 0:F arány. Vázolt kétlépcsős kiválasztási eljárásunk üzemi technológiájának kialakításakor arra törekedtünk, hogy az szervesen beilleszkedjék a Bayer-timföldgyártás körfolyamatába, melyet az alábbi kiviteli példával kívánunk szemléltetni: Az úgynevezett retourlúgot 140 g/l szabad Na2 0 értékről 300 g/l sz. Na 2 0 töménységűre sűrítettük be. A bepárló állomásból kilépő lúgot 65 C°-ról 90 C°-ra melegítettük csöves hőcserélőben. A lúgoldatot centrifugálásnak vetettük alá, melynek eredményeképpen m3-ként 51 kg szódasót nyerünk az alábbi összetétellel: tap. nedv.: 23% Na2 C0 3 : 60% • Na2 0: 18% NaF:7% Egyéb szennyezők: 15% A centrifugáról lejövő lúgoldat koncentrációja 299,4 g/l volt, melyet 140 g/l sz. Na2 0-tartalmú retourlúggal hígítottunk 225 g/l töménységűre. A hígított lúgoldatot keverővel ellátott tartályba vezetjük, folyamatos ülepítőszer adagolás (lg/m3) mellett és 40 C°-ra hűtjük le. Ülepítőszerként Sedosan 03-t használtunk. Ezen hőfok elérése után hűtő hőcserélőn keresztül (ahol a lúg hőfoka 35 C°-ra csökken) centrifugára vezetjük a lúg egy részét, (óránként 20 m3-t) ugyanakkor a kevertető tartályba megindítjuk a tisztított lúg utánpótlását. A centrifugáláskor kapott kristályelegy öszszetétele a következő: tap. nedv.: 45% V20 5 : 18% P2O5: 22%, NaF: 6% AS2O5: 1,6% 2
