196575. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a cink-szennyezés csökkentésére a Bayer szerinti timföldgyártásnál
1 2 használunk a reagens tömegére számítva 0,1-10 t% mennyiségben. Diszpergálószerként célszerű alifássav-nitriléket, előnyösen akril-nitrilt vagy alifás cjanidokat előnyösen vjnil-cianidot használunk a reagens tömegére számítva 0,1—10 t% mennyiségben. Az őrléshez bármilyen őrlőberendezést használhatunk, mely alkalmas arra. hogy az anyagot a kívánt szemcsenagyságig aprítsa. Előnyösnek találtuk például a kolloid malmokat. Az elemi kén vagy a pirít esetében célszerűen úgy járunk el, hogy aktiváló anyagként egy citrátot, előnyösen benzil cifrától, diszpergáló anyagként akrilninill adagolunk, majd az adagolandó reagenst desaggregafotban pl. konmd-tárcsás FKYMA kolloid malomban. 10 bar nyomáson, 150 °C hőmérsékleten addig api újuk, míg a reagens eredeti mennyiségének legfeljebb 50',' a marad 10 pm felett. Pintles bauxit adagolása esetén a meehanokemiat aktiválást előnyösen úgy végo/.zíik. hogy a reagenst zárt ciklusban külön Őröljük, míg a púit iOpm lelett) hányada 50',' alá csökken Iv az érték a pirít reakció, képessége és az őrlési költségek szempontjából optimálisnak tekinthető. A mechanokémiai aktiválással előkészített teagenst mint említettük, a feltárás előtt adjuk a hauxithoz. Az adagolás pontos helyét az üzemi feltételek határozzák meg. Így például, elsősorban pirites bauxit reagens esetén előnyös lehet a reagenst még az őrlés előtt hozzáadni a hauxithoz. Abban az esetben, ha a találmány szerinti eljárást előkovasavtalanító egységgel rendelkező üzemben foganatosítjuk, a Teagenst, különösen akkor ha az kén vagy pirit-koncentrátum, célszerűen a feltáróberendezés előtti utolsó előkovasavtalanító tartályba adagoljuk. így mérsékelhetjük a szulfid idő előtti oxidálódását, ami a reagens hatóképességét csökkentené. Ha feltárás előtt meszet vagy egyéb adalékot adunk a feltárandó zagyhoz, akkor a cinkmentesítő reagenst azzal együtt adagolhatjuk. Ha a reagens kén vagy pirit-koncentrátüm, akkor a szulfid oxidációját elkerülendő (ami a cink kicsapásának hatásfokát csökkentené) ajánlatos a reagenst a mechanokémiai előkészítés után közvetlenüt a feltáró reaktorba adagolni. A feltárandó zagyot és a fenti reagens-kolloid zagyot (oldatot) előnyösen őrlőszivattyúban homogenizáljuk a feltárás előtt. A feltárás előtt fenti formában (elemi kén, pirít, pirites bauxit) adagolt reagens hozzáadása után a feltárandó zagyban 0,3 — 1,5 g/1, előnyösen 0,5 g/l szuliid-ion koncentráció alakul ki. A feltárt zagy folyadékfázisában oldatban maradó cink mennyisége természetes szoros összefüggésben van a folyadékfázis szulfidion-koncentrációjával. Ezt részletesen bemutatjuk majd a példák táblázataiban, most csak annyit említünk, hogy a kívánt 10 mlg/liter cinkkoncentráció biztosításához mintegy 0,2-0,5 g/l (előnyösen 0,3 g/l) szulfidion-koncentrációra van szükség. Eljárásunk alkalmazásakor a szulfid-ion dúsulását a kor folyamatban nem tapasztaltuk. A reagens szulfid fölöslege részben adszorpció útján, részben kémiai úton kötődik a vörösiszaphoz és azzal egy ütt távozik a rendszerből. Az oldatban maradó szulfid részben oxidálódik szulfittá, szulfáttá, és pohszulfáttá, ezek azonban csekély mennyiségük folytán nem zavarják a körfolyamatot. Tapasztalataink szerint a képződött cink-szulfid erősen kötődik a vörösiszaphoz. A kötődésnek alacsonyabb hőmérséklet és hosszabb pihentetési idő kedvez. A találmány szerint a vörösisz.ap adszorptív hatását az iszapelválasztási művelet előtt kihasználjuk a kolloid cinkszulfid csapadék összegyűjtésére Hí különleges tisztaságú timföldet állítunk elő, akkor a cink eltávolításának hatékonyságát utanülepítessej növelhetjük. A cinkszulfid ntaradékat ügy ülepíthetjük ki az aluminátlúgbói, hogy egy közömbös úlcpitési segédanyagot, előnyösen egy magnéziumsót például magné/.iuinszulfatot vagy kalciumhidu xidot adunk és az alumjnátlúgot egy-két órán át keverjük célszerűen 60 80 °C hőmérsékleten, majd 4- 2d óráig pihentetjük Ekkor jól elválasztható csapadékot kapunk A lalálniánv szerinti eljárás lehetővé teszi az alumina Iliig cinktartalmáuak csökkentését a kritikus 15 rng/1 ciléka* vagy az alá. Az eljárás legfontosabb elő nye, ltogv ko'oiveu beilleszthető bármilyen timföld gyárt isi technológiába. A eiitknientesífő reagenst tartalmazó zagyot ugyanis a fe 11 á i ó be ren i le zésbe visszük és a feltárást a szokásos körülmények között hajtjuk végre Hangsúlyozzuk, hogy nincs szükség a feltárás paramétereinek semmiféle változtatására. További előnye, hogy lehetővé teszi természetes szulfi (források használatát, mivel a cink kicsapásához szükséges alkáliszulfid az eljárás során magában a reakc.óelegyhen képződik. Minthogy a kicsapási reakció és a csapadék adszorpciója már a feltárás, illetve a szokásos vörösiszapülepítési művelet során végbemegy a további műveleteket késedelem nélkül el lehet végezni. A találmány tehát nem növeli meg a timföldgyártás technológiai idejét. A találmányt az alábbi példákkal szemléltetjük: 1. példa 0,03 tömegéi ZnO tartalmú bauxitot a szokásos módon előkészítünk a feltáráshoz: golyósmaloniban a feltárt-lúggal való megnedvesítés után 300 /am-nél kisebb szemcsenagyságűra őröljük, majd a feltárólűgban való szuszpendálás után laboratóriumi méretű előkovasavt ilanítóba vezetjük. A feltárás előtt a kiindulási bauxit tömegére számítva 3 t% meszet adunk a zagyhoz. Az így előkészített feltárandó zagyot a feltárás előtt őrlőszivattyúban homogenizáljuk a következőképpen külön előkészített reagens-zaggyal: az alábbi 1. táblázatban megadott és az összes feltárólúgra értendő mennyiségű kenet a feltárólúg egy hányadába bemérjük úgy, hogy a zagy (szilárd-)-kéntartalma kb. 100 g/l legyen. Aktiváló anyagként 1 kg kénre 30 g benzil-citrátot, diszpeigáló anyagként 25 g akrilnitrilt adagolunk, majd a reagensként alkalmazandó kenes-zagyot desaggregftorral aprítjuk, míg a reagens kén eredeti mennyiségének legfeljebb 30%-a marad 10 jrm felett. Az így előkészített reagens-adalékkal kiegészített, homogenizált bauxit-zagyot 248 'C hőmérsékleten 60 perc al itt feltárjuk egy laboratóriumi feltáró berendezésben. A feltárás után kapott zagy folyadék-fázisban mérhető szulfid- és cinkoxid-koncentrációt a feltárás előtt adagolt kén mennyiségének függvényében az alábbi táblázat mutatja. 96.575 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
