169254. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bauxit feltárására
3 169254 4 goethit tartalmától. A vörös iszap mosásának költsége az oldható nátriumhidroxid és nátriumaluminát visszanyerése céljából durván arányos az egy adott iszap szilárdanyaggal együtt levő lúgos folyadék mennyiségével és azzal a lúgos folyadék mennyiséggel is, amely a végén a kimosott vörös iszappal kárbavész. Az előző okok miatt különleges gazdasági jelentősége van a vörös iszap oldhatatlan komponenseinek olyan ásványfajtákká és alakokká való átalakításának, amelyek gyorsan ülepednek és amelyek nagy szilárdanyagtartalmú, összeálló iszapot képeznek. A bauxitok a fontosabb üledékek között jelentős hányadú vasoxidot is tartalmaznak goethit, FeOOH, vagy alumínium-goethit, (Fe,Al)OOH formájában, amelyben a vas 30%-a alumíniummal van helyettesítve. Kísérletek azt mutatják, hogy az alumínium-goethit timföldtartalma nem extrahálható ki csak akkor, ha a goethitet hematittá vagy magnetitté alakítjuk át. Kísérletekből az is látszik, hogy egy feltárt bauxitból keletkező vörös iszapban a goethit nagy mennyisége nagymértékben gátolja az iszap ülepedését és megszilárdulását, oly mértékben, hogy az értékes bauxitot nem lehet gazdaságosan feldolgozni az iszapban levő igen sok goethit és az ebből következő rossz ülepedési tulajdonságok miatt. Ezért jelentős a goethit vagy alumínium-goethit átalakítása hematittá vagy magnetitté azon célból, hogy kiextraháljuk timföldtartalmukat és hogy olyan iszapot kapjunk, amely elfogadható ülepedési és megszilárdulási tulajdonságokkal rendelkezik. Levegőben való hevítéssel az FeOOH goethit Fe2 0 3 hematittá alakítható egyszerű dehidratálással 70 C°-os hőmérsékleten. Azonban a Bayer eljárás erélyes hidratálási körülményei között, ami az alumíniumoxid-hidroxid extrakciójakor történik nagy nyomáson és 200-240 C° hőmérsékleten, ez a dehidratálási reakció 240—250 C° alatt nem megy könnyen végbe és teljesen gátolhatják a feltárási reakció egyéb hatásai. Más kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az alumíniumoxid-hidroxid feltárási körülményei között nagy nyomáson és erős lúg jelenlétében a goethit hematittá való átalakításánál szükség van közbenső lépésként háromvegyértékű vasoldatra nátriumferrát vagy más oldható komplexek létrehozása céljából, ezt követően jön létre a hematit üledék a meglevő hematit kristályokon. Ezek a kutatók azt is állítják, hogy az átalakítás csak akkor hajtható végre, ha a reakcióelegyet megfelelően beoltjuk hematittal, hogy elindítsuk a további lecsapódást. A kis hematittartalmú bauxitok általában rossz ülepedési tulajdonságokat mutatnak. A hematitban szegény bauxitokban levő goethit átalakításának biztosítása céljából olyan körülményeket kell teremteni, amelyek kedveznek a goethit kristályfelület olyan átalakításának, amely lehetővé teszi a reakció beindulását és előrehaladását, ha az eredeti bauxitban nincs is hematit. A találmány célja olyan reakciókörülmények teremtése, amelyek kedveznek a goethitnek hematittá vagy magnetitté való átalakításához akkor is, ha ez eredeti bauxitban vagy lateritben nincsenek jelen ezek az utóbbi ásványok. A találmány szerinti eljárásban a bauxitot és aluminátlúgot tartalmazó reakciókeverékhez megfe-5 lelő redukálószert adunk, amely képes a goethitben levő vas egy részét kétvegyértékűvé redukálni a bauxitnál általánosan használt feltárási körülmények között, ahol többnyire 205 C° hőmérsékletre van szükség, azaz olyan reakciókörülmények 10 között, amelyek alkalmasak böhmites vagy dieszporos bauxit körülbelül 205-271 C° vagy magasabb hőmérsékleteken, szuperatmoszférikus nyomáson, legalább 20 percig történő feltárására. Ennek a kétvegyértékű vasnak a hatása az, hogy az 15 eredeti goethit bizonyos részét hematit és magnetit keverékévé alakítja, a pontos arány a redukció mértékétől függ. Ez a reakció a goethit vagy alumínium-goethit felületét átalakítja, ezáltal fokozva a goethitnek hematittá való átalakítását és 20 módosítja a hidrofil felületi tulajdonságokat is, olyan vörös iszapot eredményezve, amely sokkal jobb ülepedési tulajdonságokkal bír. A találmány szerinti eljárással nyert vörös iszap sötétszürke vagy fekete, nyilvánvalóan a magnetit jelenlétének,követ-25 keztében. A találmány szerinti eljárás során a redukáló anyag szénhidrát, így cukor vagy cellulóz lehet. 30 A találmány szerinti eljárás egy gyakorlati példájában a vörös iszap ülepedési sebességének javítására vonatkozóan összehasonlító feltárási vizsgálatokat végeztünk, ahol bizonyos fajta „Betese" jamaikai bauxitot használtunk. Ez a bauxit hema-35 titban szegény és általában világosbarna, nehezen ülepíthető iszapot képez. Ennek a bauxitnak megfelelő mennyiségeit adagonként feltártuk, kalciumoxiddal és anélkül,,243 C°-on, 30 percig, egy keverővel ellátott, nyomás alatti reaktorban. A feltá-40 ráshoz normál, a Bayer eljárásban használatos lúgos oldatot használtunk, amely körülbelül 130 g/liter kausztikus Na20-ot, és tetemes mennyiségű nátriumoxalátot tartalmazott. Feltárás után a kapott aluminátlúgos szuszpenziót és vörös iszapot gyorsan 45 lehűtöttük 99 C°-ra és a vörös iszap 1 súly%-nak megfelelő keményítőszuszpenzió hozzáadása után a szuszpenziót hagytuk ülepedni, fűtött 1000 ml-es mérőedényekben és mértük az ülepedési sebességet. A kísérletek egy része vakpróba volt, míg a többi 50 kísérletben cukrot adtunk a feltárandó elegyhez, a cukormennyiség a száraz bauxit súlyának 1%-val volt egyenlő. A kapott vörös iszapok ülepedési sebességei az alábbiakban láthatók: 55 Iszap ülepedési sebesség, láb/óra Cukorral Cukor nélkül 60 Betese bauxit kalciumoxiddal 10,1 8,3 Betese bauxit, 65 kalciumoxid nélkül H»0 6,9 2
