183576. lajstromszámú szabadalom • Eljárás wolfram izzószál spirál molibdén magjának automatikus kémiai kioldására és berendezés az eljárás foganatosítására
1 .183 576 2 A találmány további célkitűzése, hogy a kezelő sav olyan nagy mennyiségű molibdént tudjon feloldani, hogy a nehézfém molibdénnek a savból való visszanyerése gazdaságilag indokolt legyen. Az említett előnyök elérése érdekében az eljárást úgy hajtjuk végre, hogy a wolfrám izzószálakat savat tartalmazó, szorosan lezárt és folyadékcsapdához csatlakozó reaktortartályba helyezzük. Ha az oldási reakció megkezdődött és a reaktorba bezárt levegő oxigénjének egy részét a maghuzaleltávolítási reakcióban képződött nitrogén-monoxid felvette, úgyhogy a reaktorban vákuum alakult ki, a vákuumot fenntartva automatikusan oxigéngázt adagolunk be a reaktortartályba. Az eljárást olyan berendezésben hajtjuk végre, melyet az jellemez, hogy a reaktortartályt temperáló köpeny veszi körül, az oxigénbeadagoláshoz bevezetéssel van ellátva, továbbá bevezetéssel és kivezetéssel a temperáló közeg és a kezelő sav számára és legalább egy víz- (vagy folyadék-) csapdához vezető összekötő vezetékkel, ahol az utóbbi egy szintérzékelő (előnyösen nyomásérzékelő) eszközt tartalmaz, amely impulzust ad le az oxigéngázt adagoló szelepnek. Az eljárás munkamenetét az alábbiakban közelebbről először összehasonlító kísérletek eredményei alapján, majd utána az eljárás bemutatásával írjuk le. Hivatkozunk a mellékelt rajzokra, ahol az 1. ábra diagramszerűen a molibdén maghuzal feloldási folyamatát mutatja az eddig használt kézi eljárásnál, a 2. ábra a reaktortartályban uralkodó hőmérsékletet mutatja a fenti eljárás folyamán, a 3. és 4. ábra megfelelő módon az új eljárás menetét mutatja, amikor a reaktortartályt csak az eljárás első óráiban hűtjük, és az 5. és 6. ábra azokat a körülményeket ismerteti, amikor a reaktort az eljárás utolsó órájában melegítjük is, és végül a 7. ábra a berendezés egy kiviteli alakját mutatja, amelynél az eljárást végrehajtjuk. Az összes kísérletnél körülbelül 80 g molibdén maghuzalt tartalmazó 3600 izzólámpa spirál (60 W, 225 V) magját távolítjuk el 1 liter savkeverékben. A kísérletsor Az ilyen típusú kísérleteket vonatkozási (referencia) kísérletekként hajtjuk végre és a használt savkeverék megfelel a régebbi kézi eljárásnál használtnak, azaz literenként 7 mól salétromsavat, 6 mól kénsavat és 25 mól vizet tartalmaz. Az 1. ábra a gyors reakciólefolyást mutatja, melynél a molibdén maghuzal mintegy 5 perc múlva feloldódik. A 2. ábra a gyors hőmérsékletváltozást mutatja, amikor a hőmérséklet 4 perc alatt szobahőmérsékletről csaknem 100 °C-ig emelkedik. Jelentős mennyiségű nitrózus gáz képződik és a gázok oldódása a savban a salétromsavvá való visszaalakulás számára gyakorlatilag nulla. B kisérletsor E kísérleteknél használt savkeverék 3 mól salétromsavat, 13 mól kénsavat és 8 mól vizet tartalmaz literenként. Az A sorozathoz hasonlóan a reakciósort olyan reaktortartályban hajtjuk végre, amely folyadékcsapdán át van a környezeti levegővel összekötve. A viszonylag kis salétromsavtartalom következtében az oldási reakció lényegesen lassúbb, mint az ,4 soro- 5 zat kísérleteinél, és mintegy 5 óra szükséges a teljes oldódáshoz. Ezáltal az oldási folyamat úgy szabályozható, hogy a vákuum a reaktortartályban folyamatosan fennmarad. A reaktortartályt hűtjük az oldási folyamat első óráiban, úgyhogy a reakció lefolyása job- 10 ban szabályozható. C kísérletsor 15 E kísérletekben ugyanolyan összetételű savkeveréket használunk, mint a B kísérletsornál, de mivel a savkeverék már korábban maghuzaleltávolításra használt savból áll, molibdilionokat is tartalmaz. A kísérletek egy további variálása abban áll, hogy az ol- 20 dasi folyamat utolsó órájában melegítést alkalmazunk. A következő táblázat ilyen típusú kísérletsorozat különböző paramétereinek értékeit mutatja. 25 30 35 40 45 idő hőmérséklet nyomás NO; tartalom a reaktorban NO2 tartalom a folyadékcsapda után (h) (°C) (kPa) (ppm) (ppm) 0 24 0 <100 <100 0,1 25 0 0,5 31 + 0,1 <100 1,0 36 +0,2 200-500 1,5 42 + 0 1,7 43-0,1 O 2,0 46-1,6 O 2,5 47-1,0 1 3,0 47-1,6 O O 4,0 48-1,6 4,2 60-1.0 4,5 80 + 0,6 5,0 80 0 Az egész maghuzal eltávolító folyamat alatt az oxi- 50 géngázadagolást a folyadékcsapdában levő nyomásjelző útján szabályozzuk. Amint az 1—4. ábrából látható, jelentős különbség van az A és a B kísérletsorozat maghuzaleltávolítási folyamatában. Ez a különbség kizárólag a mindenko- 55 ri kísérletsorban használt savkeverék különbözőségére vezethető vissza. Az A sorozattal ellentétben, ahol a reaktív savkeverék teljesen szabályozhatatlan maghuzalellávolítást eredményez, a B sorozatán a maghuzaleltávolítás kis sebességgel megy végbe. A B soro- 60 zat szerinti maghuzaleltávolítás az egész folyamat alatt viszonylag könnyen szabályozható a kezelési hőmérséklet szabályozása által. A Mo (s) -» Mo (f) reakciósebességének (=mageltávolítás sebessége) szabályozása képezi valójában az új eljárás alapgondolatát, 65 mivel ebből adódóan nyílik lehetőség a képződött 3
