199083. lajstromszámú szabadalom • Berendezés bauxitból nyert timfölddel túltelített nátriumaluminátoldat elbontására keverés nélkül
1 HU 199083 B A találmány, tárgya berendezés /lúgos Bayer technológiával feltárt bauxitból .nyert, .timfölddel túltelített nátriumaluminát-oldat elbontására keverés nélkül. ? ? , a Ismeretes, hogy az alumíniumgyártáshoz felhasznált timföldet legelterjedtebben az ún. Bayer eljárással állítják eló, amelynek folyamán a bauxitot nátrium-hidroxid megfeleld hőfokú és koncentrációjú vizes oldatával kezelik, ezáltal a timföldet oldhatóvá teszik és a telitett nátriumaluminát-oldatot állítanak elő. Amint ebből az oldatból a vegyileg feltáratlan ércmaradványokat (vörösiszap) eltávolítják, mint szilárd részeket, a túltelített nátriumaluminát-oldatot aluminium-hidroxid iniciátorral beoltják, hogy alumínium trihidroxidot nyerjenek. Ezt a műveletet - a túltelített nátriumaluminát-odat beoltását és elbontását - a technika állása szerint egymást követő műveleti periódusokban végzik, amelyekhez az üzemi hőmérséklettel, a szemcseméret eloszlással és a bevezetett iniciátor mennyiségével jellemeznek. Ugyancsak jellemző ezen műveletekre az a berendezés, amellyel megvalósítják az oldat elbontását egymást követő tartályokon és előnyösen visszakeringtető, más néven recirkuláló lépésekkel. A Bayer elv felhasználásával előállított timföld gyártásánál a technika állása szerint szerte a világon ún. keverővei kialakított elbontókat használnak. A keverékkel kialakított elbontóknál állandó figyelmet fordítanak arra, hogy az oldat keverése és áramlása folyamatos legyen, hiszen az’áramlás, illetve a keverés megszűnése a tartály fenekén aluminiumoxid-trihidrát lerakódások kialakulásához vezetnek, ami miatt a tartályokat ki kellene üríteni és a lerakódásoknál az eddigi gyakorlatban célszerűnek tartották a keverés alkalmazását az oldat elbontásához, egyrészt abból a célból, hogy biztosítsák az alumínium trihidroxid szuszpenziók egyenletes eloszlását az aluminát-oldatban, és hogy megakadályozzák a tartály fenekén á lerakódások kialakulását. A keverővel kialakított elbontok hiányossága, hogy a nyert timföld, illetve alumínium-hidroxid szemcsék gyakori esetben a felhasználási cél szempontjából legelőnyösebb inértűnél kisebbek, illetve lerakódás jön létre a tartály, alján. A Bayer elv alapján működő nátriumalurninát-oldat elbontok a technika állása szerint keverókkel vannak kialakítva. A technika állásához tartozó megoldásoknál nincsenek keverő nélkül berendezések. A technika állása szerint ismeretes a 2 446 799 sz. francia szabadalmi leírásban ismertetett megoldás, amely a nátriumaluminátoldatot csupán enyhén keveri oly módon, hogy a nátriumaluminát-oldatot az elbontó lenekére vezetik be egy forgó permetező ;sővel, amelyre perforált oldalkarok vannak ilhelyezve, és ezáltal a bevezetett nátriumaluiiiináf-oldat beáramlás/közben nem okoz Lubulenciát az elbontás alatt lévő oldatban. A berendezés működése közben kiválasztódó uugy szemcsék a tartály fenekén 5 helyezkednek el, inig az oldat többi része a tartály felső része irányában áramlik. A berendezésben lezajló áramlási viszonyok hasonlóak egy flui'dizációs ággyal megvalósított áramlási viszonyokhoz. IO A találmánnyal célunk a felsorolt hiányosságok kiküszöbölése, azaz a timfölddel túltelített nátriuinaluniriát-oldat elbontására vonatkozó olyan berendezés kifejlesztése, amely lényegesen jobb hatásfokkal jellemez]5 hetó, mint a régi megoldások. A találmánnyal feladatunk a bevezetőben leírt típusú timfölddel túltelített nátriumaluminát-oldat elbontására vonatkozó berendezés továbbfejlesztése ol.v módon, hogy a nyert 20 szemcse szerkezet továbbfelhasználás céljából előnyösebb legyen és az elbocsátásnál keletkező lerakódás csökkenjen. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldódik, ha a nátrium- 25 aluminál-oldat elbontóban lamináris áramlási viszonyokat valósítunk meg a nagyobb, azaz a kedvezőbb szemcse szerkezet létrehozása céljából, továbbá az elbontóban olyan egyirányú és áthaladó jellegű áramlást valósítunk 30 meg, amely mellett a lerakódás esélye minimálisra csökken. A kitűzött feladatot a bevezetőben ismertetett típusú berendezésnél a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a szuszpen- 35 ziót a keverő nélküli reaktor, azaz a bontó tetején betápláljuk és az elbontó fenekéről elvezetjük. A termelékenység fokozása céljából előnyös, hogy a szuszpenziót az elbontóban cél- 40 szerűen 1,5-10 méter/óra szabályozott sebességgel keringtetjük. A termelékenység további fokozása céljából előnyös, hogy a szuszpenziót célszerűen 3-7 méter/óra szabályozott sebességgel 45 keringtetjük. A technológia fejlesztése szempontjából előnyös, hogy a szuszpenziót egy szétosztó szerkezettel oly módon tápláljuk be az elbontó tetején, hogy egyenletesen terüljön 50 . szét a teljes beáramlás) felületen. A technológia további tökéletesítése céljából előnyös, hogy a szuszpenziót az elbontó fenekéről egy belső csövön keresztül annak alsó részébe injektált levegő által az el- 55 bontó tetejének szintjére emeljük és áramlásirányban elvezetjük. A találmány szempontjából továbbá célszerű, hogy a szuszpenziót az elbontó fenekéről egy külső csövön keresztül az elbontó J.Q tetejének szintjére emeljük és éramlásirányban elvezetjük. A kitűzött feladatot a bevezetőben leirt típusú berendezésnél a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy '"'reaktorra a tetején szuszpenziót bevezető csővel és a fenekén ti5 3
