162284. lajstromszámú szabadalom • Eljárás timföld, marónátron és nyersvas előállítására vörösiszapból redukáló hőkezeléssel
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja 1971. IV. 17. (MA-2220) Közzététel napja: 1972. VII. 28. Megjelent: 1974. IX. 13. 162284 Nemzetközi osztályozás: C 01 f 7/06 " Feltalálóik): Dobos György vegyészmérnök 30%, Felföldi Zoltán kohómérnök, 12%, Horváth Gyula kohómérnök, 12%, dr. Juhász Ádám kohómérnök, 10%, Budapest, Kaptay György kohómérnök, 10%, Almásfüzitő, Osvald Zoltán vegyészmérnök 10%, Solymár Károly vegyészmérnök, 16%, Budapest, Tulajdonos: Magyar Alumíniumipari Tröszt Budapest Eljárás timföld marónátron és nyersvas előállítására vörösiszapból redukáló hőkezeléssel 1 A találmány tárgya eljárás a Bayer-féle timföldgyártás során képződött vörösiszap feldolgozására, a vörösiszap redukáló hőkezelésével nyersvas előállítására, a képződő salak AljOj és NajO-tartalmának kinyerésére, a folyamat során a marónátronveszteség elkerülésére, a folyékony salak feldől-; 5 gozására közvetlenül kilúgozható nátrium-alumináttá, a foj lyamat racionális hőgazdálkodására, a tapadékok elkerülésére. A 154.125 sz. magyar szabadalom alapján ismeretes, hogy a Bayer-féle eljárás során kapott vörösiszapból redukáló hőkezeléssel, előnyösen forgókemencében vasrögöket állí- 10 tanak elő, a folyamat során keletkező salak viszkozitását és a folyamat hőmérsékletét CaO és/vagy A1,03 tartalmú adalékanyagok adagolásával állítják be és a salak Na,0 és A1,03 tartalmát, a vasrögök mágneses elválasztása után, szódával és mészkővel zsugorítva nyerik ki. A képződő vasrögöket pl. 15 nagyolvasztóban olvasztják át nyersvas előállítása céljából. Az eljárás hátránya az, hogy CaO jelenlétében a redukálókemencében jelentős Na, O-veszteség lép fel. Nyersvas előállítása vörösiszapból többféle ismert eljárással történhet. így pL a vörösiszapot forgókemencében redu- 20 kálják, majd megolvasztják és a folyékony állapotban keletkező vasat közvetlenül vagy utókezelés után értékesítik. Az ismert eljárások azonban nem teszik lehetővé a salak Al2 O s és Na,0-tartalmának hasznosítását. (Stahl und Eisen 90, Nr. 10. 1970. máj. 14. p. 544-545.) 25 Nagy kovasavtartalmu bauxitok feldolgozására ismert olyan eljárás, melynél a vastartalmat redukáló olvasztással pl. nagyolvasztóban nyerik ki, a salak A1,03 tartalmát pedig mésszel és/vagy szódával, esetleg olvadt állapotban kezelve i teszik oldhatóvá. (Bányászati és Kohászati Lapok, Kohászat 30 91: évfolyam 8. szám 1958. p. 349-357 és 9. szám p. 409-414.). Ez a módszer azonban csak bauxitok feldolgozására vonatkozik, melyek a vörösiszappal ellentétben Na, O-t, ül. Na-Al-szilikátokat nem tartalmaznak. 35 A találmányunk szerinti eljárás alkalmazásánál a vörösiszapot komplex nyersanyagnak tekintjük és valamennyi hasznosítható alkotórészének maximális értékesítésére törekszünk. A találmány célja a redukáló hőkezelés folyamán közvetlenül nyersvas és folyékony salak előállítása olymódon, hogy : a vörösiszap nátron- és timföld-tartalma is kinyerhető legyen. Az általános műszaki ismeretek szerint a vörösiszap redukáló hőkezelése során a Na-Al- szilikátok redukálószer jelenlétében megbomlanak, nátrium-tartalmuk elgőzölög és a füstgázokból csak szulfát vagy szóda alakjában gazdaságtalanul regenerálható. Találmányunk alapjául az az új felismerés szolgál, hogy a vörösiszapokban található Na-Al-szilikátok redukálószer jelenlétében is csak akkor bomlanak jelentős mértékben, ha CaO is jelen van a rendszerben, mely szerkezetüket megbontja. CaO távollétében a vörösiszap olvasztásakor még 1500-1600°C hőmérsékleten sem lép fel jelentős Na,0 veszteség; mert a folyamat során keletkező nefelin ül. carnegieit igen stabü fázis, olyan magas hőmérséklet-határokig, ahol a vas elkülönülése folyékony fázisban a salaktól már gyorsan végbemegy. Az ismert eljárásoknál a vörösiszap Na, O-tartalma redukáló atmoszférában üyen körülmények között feltétlenül elvész. A vörösiszap olvasztásakor fellépő Na,0 veszteséget a hőmérséklet függvényében 60 perces hó'ntartás meUett különböző CaO-tartalmu vörösiszapok feldolgozásakor az 1. ábra szemlélteti. Vizsgálataink során a kiinduló vörösiszap összetétele a következő volt:Fe,03 =39%;A1,0, = 16,0%;SiO, = 13,7%; Na,0 = 10,6%; TiO, = 5,2%; CaO = 2,0%; MgO = 1,0%; izz.veszt. = 9,9%; Egyéb = 2,6%. Ehhez a yörösiszaphoz az olvasztás során különböző mennyiségű meszet adagoltunk. Az 1. ábrán az abszcissza tengelyen az anyag hőmérsékletét, az ordináta tengelyen a kiinduló anyagra vonat-162284
