164466. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vörösiszap feldolgozására
3 164466 4 célszerűen forgókemence, az elegy redukálására szolgál, munkahőmérséklete az elegy lágyulási hőmérsékleténél kisebb, általában 1200 C°-nál alacsonyabb. A csatlakozó második kemence az anyag megömlesztésére szolgál, munkahőmér- 5 séklete 1200—1600 C°. Kísérleteink során tapasztaltuk, hogy a nátrium-aluminát stabilitása a hőkezelés időtartamának, hőmérsékletének, a mész és a koksz feleslegének növekedésével csökken. Megálla- 10 pítottuk továbbá, hogy ha a redukálás és megömlesztés zárt rendszerben történik, akkor az eltávozó Na2Ü a rendszer kis hőmérsékletű pontjain (a redukáló kemence hideg végén) kondenzál, majd újból az elegybe kerülve azzal 15 reakcióba lép, s az Na2 0-veszteség az ily módon kialakult Na2 0^körfolyamat révén csökken. Kísérletekkel igazoltuk azt is, hogy az Na2 0-veszteség a redukálószer illóanyagtartalmának növekedésekor nő, emiatt csak kis illóanyag- 20 tartalmú reduikálószerrel célszerű dolgozni. A kedvező hőgazdálkodás érdekében a találmány szerinti redukáló- és olvasztókemence zárt fűtési rendszerben dolgozik. Az olvasztókemencét, ill. a forgókemence olvasztó részét bázikus béléssel, előnyösen magnezit, dolomit, vagy krómmagnezit béléssel látjuk el, mely samott falazaton helyezkedik el. Ezért, ha a megfelelő mésztartalmú elegyet 30 megolvasztjuk, elérhetjük, hogy viszonylag kis Na20-veszteség árán a vörösiszapból egyetlen lépcsőben vasrögöt és/vagy nyersvasat, valamint Na-aluminátot, és Ca-aluminátot együttesen tartalmazó, közvetlenül kilúgozható salakot ál- 35 líthatunk elő. A vörösiszap Na2 0-tartalma általában elegendő a Na2 Al 2 0 4 képződésére, ezért a mészkövet csupán dikalciumszilikát (C2 S), kalcium-titanát (CT) és dikalcium-ferrit (Ca2Fe20 5 = C 2 F) kép- 40 ződésóre számolva adagoljuk, s csak az Na2 0 által le nem kötött Al2 0 3 -jra számolunk meszet, hogy Cai2Ali4 033 = ICi 2 A 7 összetételű kalcium-aluminát képződjék. 45 Az eljárás jellemzője, hogy a vörösiszaphoz, a száraz súlyára vonatkoztatva CaO Si02 CaO TÍO2 CaO Fe2 0 3 CaO = 1,8—2,2 = 0,9-1,1 1,8—2,2 12 A12 0 3 —Na 2 0' " 7 50 55 60 mólarányoknak megfelelő mennyiségű meszet, mészkövet, vagy CaO tartalmú vegyületet adagolunk. Eljárásunk különösen a kb. 5%-nál nagyobb 65 Na20-tartalmú vörösiszapok feldolgozásánál előnyös. Az eljárásnak két kiviteli változatát dolgoztuk ki, melyek egymástól lényegében a redukáló hőkezelés hőmérsékletének megválasztásában különböznek. Az elegy képlékeny megömlesztésének hőmérsékletén, kb. 1200—1350 C° között megvalósított hőkezelés során a Krupp—Renn-eljárásnak megfelelően vasrögök képződnek, melyeket a termék lehűtése után mágneses szeparálással választunk el a salaktól; míg a magasabb hőmérsékleten 1350 C° felett, az elegy teljes megolvasztását biztosító változat szerint, folyékony vas képződik, melyet közvetlenül formákba öntöttünk, vagy minőségének javítása céljából utókezelünk. Az 1. és 2. ábrán bemutatott folyamatábrák alapján az alábbiakban részletesebben ismertetjük a találmány szerinti eljárás két foganatosítási módját. Az első változat szerint (lásd 1. ábra) alacsony hőmérsékleten, 11200—1350 C°-on dolgozunk. Ebben az esetben a salak nem teljesen olvadt, inkább képlékeny állapotú. A vörösiszapból, a számított mennyiségű mészkőből és redukálóanyagból álló elegy homogenizálása után az 1 adagolóba, onnan a 2 redukálókemencébe, majd a 3 ömlesztő berendezésbe jut. A megömlesztett anyagot a 4 hűtőiben lehűtjük, majd az 5 leszitáló golyósmaiamban aprítjuk. A 6 szeparátoron mágnesesen elválasztjuk a salakot és a vasrögöket, melyeket külön-külön 7 bunkerokban gyűjtünk össze. A salakot a 8 lúgozó berendezésben lúg- és/vagy szóda-oldattal kilúgozzuk. A zagyot mosófolyadékkal kimossuk. Az aluminátlúgot célszerűen a Bayerkörfolyamatiba vezetjük, míg a végső iszap cementgyártásra használható fel. A második változat (2. ábra) abban különbözik az elsőtől, hogy itt nagyobb hőmérsékleten, 1350—1600 C°^on dolgozunk, folyékony vas és salak képződik, amelyek csapolással egymástól jól elválaszthatók, így mágneses szeparálásra nincs szükség, de az olvasztásra megfelelő berendezés beállítása szükséges. Ezen változat szerint vörösiszapból, mészkőből és redukálóanyagból álló elegyet a 10 adagolóberendezéssel a 11 redukálókemencébe juttatjuk, ahonnan a redukált anyag a 12 nyíláson át a 13 olvasztókemencébe kerül és megolvad. A folyékony vasat a 14 csapolónyíláson át a 16 öntőgéphez vezetjük és vele cipókba öntjük. A folyékony salakot a 15 csapolónyíláson át távolítjuk el a kemencéből, és a 17 hűtőben lehűtjük, majd a 18 leszitáló folyósmalomban aprítjuk. Az aprított salakot a 19 lúgtzóban lúgzófolyadékkal lúgozzuk. A zagy a lúgzóból a 20 szűrőre kerül, ahol az iszapot a lúgtól elválasztjuk és a mosófolyadékkal kimossuk. A keletkező szürkeiszapot és aluminátlúgot az 1. változathoz hasonlóan a cementiparban, illetőleg a Bayer-féle timföldgyártásban hasznosítjuk. A későbbiekben ismertetett I. sz. táblázatban 2
