198653. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a Bayer-féle eljárásnál keletkező Na-aluminát oldat Na-oxalát tartalmának csökkentésére
3 HU 198653 B 4 szerint, a nátriuin-aluminát megbontása után kapott oldat egy részét bepárolják - így nátrium-oxalátra nézve túltelítetté teszik - majd a túltelített oldatot oly módon bontják meg, hogy hidegen acélforgács-ágyra permetezik finom cseppek formájában, és igy a mechanikai hatás és a nagy felületen való gyors elpárolgás révén biztosítják az oldat megbontását. Ezen eljáráshoz azonban a rövid tartózkodási idő miatt nagymennyiségű oldat szükséges, amelyet be kell töményiteni és 10- -15 °C hőmérsékletre le is kell hűteni, igy ez az eljárás nemcsak speciális technológiát, hanem nagy energiafelhasználást is igényel. Az 4 275 043 és 4 275 042 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban ismertetett eljárások szerint a nátrium-oxalátot aktivált aktív szénen vagy kationos elválasztó szeren végzett szelektív abszropcióval választják el a szerves anyagtól, amely a nélrium-oxalát túltelített stabilitásáért felelős. Ezután a szilárd-folyadék elválasztási lépés után a csökkent nátrium-oxalát-tartalmú oldatot a folyamatba visszavezetik, az abszorbeált nátrium-oxalátot az aktív szénnel a folyamatból kivonják és az aktiv szenet hőkezeléssel regenerálják. A fentiek alapján az eddig ismert eljárások egyike sem adott kielégítő eredményt a Bayer eljárásnál az oldatban lévő nátrium-oxalát mennyiségének csökkentésére. Ezért találmányunk célja olyan eljárás biztosítása, amely a fentiekben részletezett hátrányok nélkül alkalmas a Bayer eljárás során kapoLt lúgos oldat nátrium-oxalát tartalmának csökkentésére. A találmány szerinti eljárás a Bayer-féle folyamatnál, a nátrium-aluminát megbontása után nyert, betöményítés előtti oldat kezelésére vonatkozik olyan szerrel, amely az oldott nátrium-oxalát egyensúlyi állapotának megbontására szolgál, és jellemzője, hogy a nátrium-oxalát kicsapásra kalcium- vagy bárium-oxalátol alkalmaz és olyan oldatok esetében, amelyeket nagy szervesanyag tartalmú bauxit magas hőmérsékletű feltárásával nyertek, igy az telítve van bomlott szerves anyaggal, előzőleg nagy molekulatömegű anionos polielektrolitot adagolnak az oldathoz a Bayer ciklus bármely pontján. A találmány szerinti eljárásnál a kalcium- vagy bárium-oxalátot legalább a nátrium-aluminát oldat egy részéhez adagoljuk, előnyösen annak megbontásét követően, az oldat betöményítése előtt. A kalcium- vagy bárium-oxalát ilyen körülmények között instabil, igy az oldat szabad oxalát-ionokat tartalmaz, ami növeli a nátrium-oxalát koncentrációját, úgy hogy az a kritikus küszöb fölé emelkedik és megindul a nátrium-oxalát spontán kiválása. A kiváló nátrium-oxalát részlegesen magával visz szerves anyagot, aminek révén lényegben a túltelített állapot létrejött. A kivált oxalát egy részéi egy különleges művelettel visszajuttatjuk a tisztítási folyamatba, a teljes mennyiség visszajuttatásáról a jelenlevő szerves anyag miatt nem lehet szó. A szerves anyagot tartalmazó oxalát teljes, vagy részleges mennyiségének visszaoldisa ugyanis növelné a tisztítandó túltelilell oldat kritikus küszöbének nagyságát. Mivel a kivált oxalátol a szerves anyagtól a recirkulálás előtt el kell választani, e tisztítás érdekében a kivált nátrium-oxalátot, vagy annak legalább egy részét vízben elkeverjük és a kapott szuszpenziót mésszel (CaO) vagy bárium-alumináttal (AízO-iBa) kezeljük. E kezelésnél kálcium- vagy bárium-oxalát válik ki, amelyből a szerves anyagot szilárd-folyadék elválasztás útján eltávolítjuk és a nátrium-oxalát eltávolítását célzó tisztítási lépcsőbe visszavezetjük. A találmány értelmében a szerves anyagot tartalmazó szilárd fázis eltávolítása után nyert tisztított oldatot is visszavezetjük a Bayer-folyamalba. Az oldat maradék nátrium-oxalát tartalma megfelel nátrium-oxalát oldhatósági határának az adott körülmények közölt, ezt látszólagos oldhatóságnak nevezik. A kritikus lúlteliletlségi küszöb és a látszólagos oldhatóság közötti különbség megfelel a tisztítási eljárás hatásosságának. Ebből következik, hogy minél nagyobb a kritikus túltelítettség! küszöb, annál jobb n tiszti tás hatásfoka. így olyan Bayer-oldatok esetében, amelyek bomlott szerves anyag tartalma kisebb, azaz olyan viszonylag kis szervesanyag tartalmú bauxit feltárásakor keletkeztek, ez a különbség alacsony, igy az oxalátra vonatkoztatott tisztítási fok kicsi, az eljárás gazdaságossága korlátozott, mivel igen nagymennyiségű oldat kezelésére lenne szükség. Ezek alapján kísérleteink során felismertük, hogy különösen a bauxit nagy hőmérsékletű kezelésénél, lehetőség van a kritikus lúlteliletlségi küszöb növelésére, ha a Bayer ciklus bármelyik szakaszában, de előnyösen az alumínium-hidroxid kicsapásának lépcsőjében, a nátrium-aluminát oldathoz nagy molekulatömegű - M>104 g/mól - anionos, szintetikus polielek :rolitot adagolunk, amely meglepő módon a szerves anyagra vagy annak távollétében az oldatra stabilizálószerként hat. Az anionos polielektrolit poliakrilsav, pcliakrilamid, nátriuin-polisztriol-szulfonát, vagy nátrium-poliakrilát és poliakrilamid kopolimer. Flokkuláló szerként ismert és alkalmazott különböző szerves szintetikus szerek (pl. a fentiekben mér hivatkozott ICSOBA referátum) szintén alkalmasak a nátrium-oxalát oldat stabilizálására a Bayer eljárásnál. Mindazonáltal, mint azt a területen jártas szakember várja is, a magashömérsékletű feltárás sorén a szerves anyag igen gyorsan bomlást szenved, így a telített nátrium-oxalát ilyen módon való stabilizálása igen kismérté-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
