163260. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a Bayer technológia szerinti tímföldgyártásnál fellépő marónátron veszteségek csökkentésére és pótlására
3 163260 4 szerűbb és olcsóbb mint a kis NaCl tartalmú marónátron gyártása. Új üzemek indításakor szintén igen hatásos NaCl, vagy Na2 S0 4 adagolása a feltáró lúghoz. Ebben az esetben ugyanis a hidroxi-szodalit mellett jelentős az aluminát-szodalit képződése mindaddig, míg a körfolyamatban valamely nátrium só, többnyire a szóda kissé fel nem dúsul. A nátriumsó adagolás, előnyösen NaCl tartalmú lúg formájában ez esetben nemcsak mintegy 10—15% NaOH veszteség pótlását és ezáltal a marónátron-felhasználás csökkenését eredményezi, hanem a szodalittal távozó 2—3 % többlet Al2 O s veszteséget is elkerüljük. Ugyanilyen megfontolás alapján indokolatlan a szóda-tartalom feldúsulásáig a szódasókiválasztás, sőt adott esetben a kis sótartalmú lúghoz Na2 C0 3 adagolása is előnyös, hogy a tiszta NaOH veszteséget okozó hidroxidszodalit helyett az olcsóbb nátriumkarbonátot megkötő karbonátszodalit képződését segítsük elő. A találmány szerinti eljárás nagy előnye, hogy már nagyon kis mennyiségű (1—2 g/l) NaCl adagolása is kifejti az adagolt mennyiséggel arányos kedvező hatását, mely hatás a nagy szódatartalmú lúgokban is alig csökken. Mivel az NaCl vagy Na2 S0 4 a vörösiszappal távozik a rendszerből, nem kell üzemzavartól tartani, és az adagolás mértéke tetszés szerint választható meg. A találmány szerinti eljárás foganatosításakor pl. úgy járunk el, hogy a Bayer-körfolyamatba a kívánt szintnek megfelelő mennyiségű konyhasót vagy sótartalmú oldatot, lúgot adagolunk, majd a vörösiszappal távozó NaCl mennyiségét folyamatosan pótoljuk. Az NaCl szintjét a körfolyamat lúgjában 1—40 g/l-re, előnyösen 5—20 g/l-re választjuk, majd a NaCl-veszteség pótlására folyamatosan 1—5 g/l NaCl-ot adagolunk a feltáró lúghoz. Eljárhatunk úgy is, hogy a körfolyamatban levő lúg NaCl tartalmát fokozatosan növeljük a kívánt értékig. Az NaCl kedvező hatása kis hőmérsékletű feltárás (100—140 "Q, CaO adagolás, - és nagy szódatartalmú feltáró lúg használatakor is érvényesül. Az NaCl adagolás a Bayer-körfolyamatban sehol sem jár észrevehető hátránnyal, csupán a sókiválasztáskor nyert só összetételének megváltozásával kell - számolnunk. Egyértelmű javulás észlelhető viszont a vörösiszap ülepíthetőségében és moshatóságában. Az adott NaCl szint mellett a vörösiszap kausztifikálhatóságában sem észlelhető romlás. Az alábbi példákkal a találmány szerinti eljárást részletesebben ismertetjük. ségű NaCl-ot adagolunk NaCl tartalmú NaOH alakjában. Az NaCl tartalmú lúgban és a szokásos összetételű üzemi lúgban képződött vörösiszapok összetételét az 1. sz. táblázatban hasonlítjuk össze. 1. példa Az Al2 0 3 =51,7%, Fe 2 O 3 =23,0%, Si0 2 =7,4%, . Ti02 = 2,2%, Izz. veszt. =14,1% összetételű bauxitot 210 °C hőmérsékleten, 1 órás időtartammal tárjuk fel üzemi lúgban. A feltárás után az aluminátlúg mólviszonya 1,65. A mólviszony az oldatban jelenlevő Na2 O k (kausztikus) és A12 0 3 mólszámok hányadosa. Az Na 2 O k az oldat alumíniumhoz kötött és NaOH formában jelenlevő nátrium-tartalmát jelenti Na2 0-ban kifejezve. A feltáró lúghoz, amelynek összetétele Na2 O k = 223,6 g/l Na2 0 ossz: =243,2 g/l, Al 2 0 3 =84 g/l, 12 g/l mennyi-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 1. sz. táblázat Alkotórész % Vörösiszapok összetétele sómentes lúg12 g/l NaCl ban feltárva tart. lúgban feltárva Fe2 0 3 46,8 46,7 A12 0 3 16,4 16,1 Si02 14,5 14,7 Na2 0 12,1 11,9 Na2 0/SiO mólarány 0,81 0,78 co2 1,22 0,82 Cl C — 0,90 A12 0 3 kihozatal % 84,4 84,7 A feltáráskor az oldat Cl tartalma 2,2 g/l-rel csökken, ami megfelel 3,6 g/l NaCl-nak. Ezt a mennyiséget ezután folyamatosan adagoljuk a feltáró lúghoz. Az 1. táblázatból kitűnik, hogy gyakorlatilag változatlan A12 0 3 kihozatal mellett a vörösiszappal távozó összes Na2 Ó mennyiség közel 4%-kal csökkent, továbbá a vörösiszap Cl tartalma alapján 0,79% NajO veszteséget pótoltunk konyhasóval. A klorid-szodalit 70%-a a karbonátszodalit, 30%-a hidroxi-szodalit rovására képződött. Ezt röntgendifraktométeres fázisanalízissel is igazoltuk. Az adott esetben az összes NaO veszteség csökkenését is figyelembe véve 1 t timföldre vonatkoztatva a vörösiszap összetétel változása: Az összes Na2 0 veszteség 4%-kal csökken, ami 13% vörösiszapban levő Na02 figyelembevételével megfelel 0,48 Naz O-nak. Ezt a menynyiséget NaOH-ban takarítjuk meg. A vörösiszap 0,9 Cl tartalma 0,79% Na2 0-t jelent, ennek 30%-a, azaz 0,24 abs.% NaOH-t, 70%-a, azaz 0,56 abs.% szódát helyettesít. A 0,48+0,24=0,72 ~ 0,7% Na2 0 az ossz. Na 2 0 megtakarítás. Ez az összes Na2 0 veszteség 11 %-a. 2. példa Új timföldgyár üzembehelyezésekor az alábbi összetételű bauxitot dolgozzuk fel: A12 0 3 =47,9%, Fe 2 0 3 = = 20,5%, Si02 =5,2%,Ti0 2 =2,6%,Izz.veszt. =22,4%. A bauxitot 3 % CaO adagolással tárjuk fel a Bayer-eljárással, a feltárási hőmérséklet 240 °C, a feltárás időtartama 1 óra, a feltárólúg koncentrációja 240 g/lNa2 O k . A feltáró lúghoz, mely maximálisan 1 g/l szódát és NaCl-ot tartalmaz, 20 g/l NaCl-ot adagolunk. A sómentes friss lúgban és az NaCl tartalmú friss lúgban képződött vörösiszapok összetételét a 2, sz, táblázatban hasonlítjuk össze,
