195258. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és hidroszeparátor timföldgyári kikevert hidrátzagy szeparálására
1 A találmány eljárás és hidroszeparátor diszpergált levegőbuborékokat is tartalmazó timföldgyári kikevért hidrátzagy két, egyrészt túlnyomóan finom, másrészt túlnyomóan durva hidrátszemcséket tartalmazó zagyfázisra való szeparálására gravitációs úton. Timföldgyártásra a legáltalánosabban alkalmazott Bayer eljárás során a kikeverő rendszerből kikerülő zagyban a hidrátszemcsék mérete 0 és 250 mikron között váltakozik. Ezt a szemcsehalmazt két fázisra kell bontani. Az apróbb kristályokat oltóanyagként visszaadagolják a kikeverő rendszerbe, ahol kristályosodási középpontként viselkednek; a nagyobb kristályokat termékhidrátkénf kiszűrik, mossák, majd timfölddé kaiéinál jak. A hidrátzágyok szeparálására számos eljárás és berendezés ismert. Legáltalánosabban a meredekkúpos hidroszeparátort alkalmazzák. Ez függőleges tengelyű, hengeres tartály, melynek alsó részéhez kúpos szakasz csatlakozik. Felső részén általában a tartály közepébe lenyúló zagybeömlőcső, felső peremén túlfolyó körcsatorna, alsó részén zagyelvezető csonk van. Ez utóbbi áteresztő képessége kisebb, mint a beömlőcsőé, a zagy egyrésze ezért az apróbb hidrátszemcsékkel — amelyek süllyedési sebessége kisebb, mint a felfelé áramló zagy sebessége — a túlfolyó körcsatorna felé halad. A nagyobb szemcsék a kúpos részben ülepednek le, és a zagyelvezető csonkon át távoznak. A meredekkúpos hidroszeparátornak több hátránya van. Igen helyigényes. Osztályozó hatása csak 400—500 g/1 szilárdanyag-tartalom alatt kielégítő, tehát a technológiából származó pl. 700 g/l-es hidrátzagyot hígítani kell, hogy az osztályozást el lehessen végezni, ami a lúgbepárló kapacitás növelését teszi szükségessé. A kikeverés, szivattyúzás, töltés során a zagyban elnyelt levegő kisméretű légbuborékok formájában a hidrátszemcsékhez tapad, és akadályozza a szemcsék szabályszerűen differenciált ülepedési sebességét, tehát a jó szeparálást, ugyanakkor a felszálló légbuborékok a felszínen vastag habréteget képeznek, ami gyakran olyan méretű, hogy akadályozza a termelést. A habzás megszüntetésére sokat kísérleteznek, például habzásgátló szerek alkalmazásával. Ezek azonban nem vezettek megnyugtató eredményre, a szétválasztást zavaró buborékokat nem sikerült megszüntetni, vagy eltávolítani, a szeparálási hatásfokot nem, vagy csak igen kis mértékben javítják. Az US—4038178 szabadalmi leírás homokszeparátort ismertet. A berendezésben keverőt alkalmaznak. Ez a megoldás timföldhidrátra nem használható, mert amellett, hogy a habzást nem akadályozza meg, mozgó alkatrészeket is tartalmaz, ami — tekintettel a timföldhidrát agresszív, koptató hatására — az élettartamot jelentősen lerövidítené. A HU—163295, HU—165164, HU—180989 és GB—1154070 szabadalmi leírások ülepítő- 2 2 két ismertetnek. Ezek a berendezések szemcsék nagyság szerinti szeparálására nem használhatók. A feladat tehát olyan eljárás kidolgozása, mely lehetővé teszi diszpergált levegőbuborékokat is tartalmazó timföldgyári kikevert hidrátzagy két, egyrészt túlnyomóan finom, másrészt túlnyomóan durva hidrátszemcséket tartalmazó zagyfázisra szeparálására, amit úgy oldottunk meg, hogy a ki kevert hidrátzagyból előszeparálással eltávolítjuk a diszpergált levegőbuborékokat, majd utószeparálást végzünk. Az eljárás foganatosítására az ismert meredekkúpos hidroszeparátort elláttuk annak hengeres szakaszához 30—80°-os lejtéssel csatlakozó egy vagy több, cső-, lemez-, vagy hullámlemezköteget tartalmazó előosztályozóval, melynek felső részén habelvezető túlfolyó van. További előnyös megoldásként az előosztályozók alsó részét bevittük a meredekkúpos hidroszeparátor hengeres szakaszába, és azokat lefelé szűkülő, alul-felül nyitott, csonkakúp vagy csonkagúla terelőpalásttal vettük körül, melynek felső éle és a hengeres szakasz között gyűrő alakú rés van, alsó nyílása szintjén felfelé szűkülő, fel-le mozgatható szabályozó kúp van. A találmány szerinti hidroszeparátor két példaképpeni változatát ábrák segítségével ismertetjük. Az 1. ábrán függőleges metszetben látható a hidroszeparátor 1 hengeres szakasza, ennek felső peremén a 3 túlfolyó körcsatorna az 5 finom fázis elvezető csonkkal, alul a 2 kúpos iszapgyűjtő a 6 durva fázis elvezető csonkkal és a 7 durva fázis szabályozó szerelvénnyel. Az 1 hengeres szakasz alsó részében — nem kötelezően — van egy 10 furatokkal ellátott 11 körcső 12 bevezető csókkal. Az 1 hengeres szakaszhoz két 9 előosztályozó csatlakozik példaképpen 45° lejtéssel, bennük 8 hullámlemezköteg, mely egymástól kb. 30 mm-re rögzített szinuszhullámú hullámlemezekből áll, és a hullámok az 1 hengeres szakasz felé lejtő árkokat képeznek. A 9 előosztályozók felső részén van egy-egy 4 zagybevezető csonk, egy-egy 13 túlfolyó körcsatorna és egy-egy 14 habelvezető csonk. A 2. ábrán a hidroszeparátor egy másik kiviteli alakja látható. Az 1 hengeres szakasz, a 2 kúpos iszapgyűjtő, a 6 durva fázis elvezető csonk és a 7 durva fázis szabályozó szerelvény elvileg azonos az 1. ábrán feltüntetettel. Példaképpen hat 8 hullámlemez köteget tartalmazó 9 előosztályozó 60° lejtéssel benyúlik az 1 hengeres szakaszba, ahol azok alsó része csonkakúp alakú 15 terelő palásttal van körülvéve, ennek 16 felső éle és az 1 hengeres szakasz között 17 gyűrű alakú rés van. A 15 terelő palást 18 alsó élének szintjén vele koaxiális, felfelé szűkülő, fel-le mozgatható 19 szabályozó kúp van (a mozgató szerkezet az ábrán nincsen feltüntet-195258 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
