199094. lajstromszámú szabadalom • Eljárás Bayer-féle eljárásnál az oldhatatlan vörösiszap elkülönítésére és a vasszennyeződés eltávolítására
HU 199094 B 2 A találmány tárgya eljárás Bayer-féle eljárásnál az oldhatatlan vörösiszap elkülönítésére és a va8szennyezödés eltávolítására. Az aluminium-oxid előállítására csaknem univerzálisan használt eljárás a Bay «-eljárás. Egy tipikus, a gyakorlatban széleskörűen alkalmazott Bayer-eljárás szerint a nyers bauxitot folyamatosan betáplálják törőberendezésbe, ott az ércet finomra aprítják és a porított ércet úgynevezett szuszpenziókeveröben már egyszer felhasznált anyalúggal 50X szárazanyag-tartalmú szuszpenzióvá alakítják. Ezt a bauxitszuszpenziót azután hígítják, majd három sorba kapcsolt feltáróberendezésbe táplálják, mely berendezésekben közel 150-430 °C-on és 6,89 . 10* - 1,38 .- 10T Pa nyomáson az ércből (mely mind a trihidrát, mind a dihidrát formát tartalmazza) az összes feltárható aluminium-oxid 98%-a extrahálódik. A feltárókból a távozó folyadék olyan tartályok sorozatán halad át, amelyekben hő és kondenzátum nyerhető vissza, miközben a feltárt zagy közel 110 °C-ra hűl vissza, illetve nyomása atmoszferikusra csökken. Az elgőzöltetéses nyomáscsökkentés művelete után az aluminátlúg közel 2-4X szárazanyag-tartalmú. Ezt az aluminátlúgot iszapülepítő központi nyelőaknájába táplálják. Miközben az iszap kiülepedik, a tisztított nátrium-aluminát-oldat - amelyet kausztifikált vagy zöldlúgnak is neveznek - túlfolyik az iszapülepítő tank túlfolyó gátján és továbbfeldolgozásra kerül. Az iszapülepítő fenekéből eltávolítják a kiülepedett szilárd anyagot, az úgynevezett vörösiszapot és ellenáramú mosásra alkalmas berendezésen átbocsátják a nátrium-aluminát és a marónátron elkülönítése céljából. A vörósiszap tartalmazza a vas-oxidokat, amelyek a legnehezebben eltávolítható szennyezések közé tartoznak. A vörösiszap olyan finom szemcséjű, hogy gyakran igen nehéz elkülöníteni. Rendszerint a bauxitérc közel 30-70 tömegX-át alkotja, továbbá gyorsan és tisztán kell elválasztani a szolubilizált aluminium-oxidot tartalmazó folyadéktól, hogy ez a konkrét művelet gazdaságilag hatékony legyen. Ha az elválasztási sebesség túlságosan alacsony, a termékkibocsátás ténylegesen csökken és a teljes bauxitfeldolgozás hatékonysága romlik. Ugyanakkor ha az elválasztás nem tökéletes, illetve tiszta, akkor a kapott aluminium-oxid meglehetősen nyers és olyan mennyiségű vasat tartalmaz, amely mennyiség sokféle végső felhasználás céljából nemkívánatos. A fenti problémák leküzdésére, konkrétan a vörösiszapnak az aluminium-oxidtól való elválasztása felgyorsítására és a komponensek egymástól való tökéletesebb szeparálására ismert módszerek közül elsőként a 3 390 959 Bzámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban iámertetett megoldást említjük, amelynek lényege poliakrilátok alkalmazása anionos flokkulálószerként. A 3 681 012 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett megoldás értelmében poliakrilátok' és keményítő kombinációit alkalmazzák vörösiszap útépítésére Bayer-eljárás szerint aluminium-oxid elkülő- 5 nitó egységekben. Ugyanerre a célra a 3 975 496 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás értelmében akrilsav és metilolozott akrilátok egy kopolimerjét, míg a 2 080 272 és a 2 112 366 számú nagy-britan-10 niai szabadalmi leírások értelmében egymás után poliakrilsav és akrilát-akrilamid kopolimerek kombinációit alkalmazzák. Más megközelitési módok is ismeretesek, Így például az 5 6092 116 számú, 1981. július 25-én közre- 15 bocsátott japán közrebocsátási irat értelmében vörösiszaphoz koagulálószerként egy kvaterner ammóniumsóval kationizált keményítőt használnak. A 4 083 925 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ér- 20 telmében a vas(II)-formájú vaselválasztást az alkálifém-aluminát oldatából úgy segítik elő, hogy az iszapülepítőben az említett oldatot speciális körülmények között anionos poliakrilamiddal érintkeztetik. A 2 552 804 számú, 25 1977. augusztus 11-én megjelent német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási iratban ismertetett megoldás értelmében a keményítőt nátrium-tetraboráttal és egy magnéziumsóval kezelik és igy a keményítőre vonat.70 koztatva kisebb koncentrációban javított flokkulálóképességhez jutnak. Az 507 526 számú szovjet szabadalom (1976. április 6.) szerint az (R-Ar-CH2-N-Ph)*Cl‘ általános képletü kationos flokkulálószerek kedvezób- 35 bek iszapban lévő Bzilárd anyagok flokkulálására, mint más ismert flokkulálószerek. A J74018558 számú japán szabadalom (1974. október 5.) szerint vörösiszap szedimentálásához és szűréséhez egy szervetlen kalciumve- 40 gyületet és nátrium-poliakrilátot használnak. A J50096460A számú japán szabadalom (1975. július 31.) szerint először egy polimer nátrium-akrilátot, majd egy kationos polimer típusú flokkulálószert, például poli[béta-(metak- 45 ril-oxi)-etil-trimetil-ammónium-klorid]-ot használnak a vörösiszap elválasztására. A 4 578 255 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint szerves polimer vizoldható kationos kvaterner ammóniumső-50 kát, például poli(diallil-dimetil-ammónium-klorid)-ot használnak szerves szennyezők eltávolítására. A 763 863 számú, 1985. augusztus 9-én é6 a 883 462 számú, 1986. július 16-án benyújtott, még függő amerikai egyesült ál- 55 lamokbeli szabadalmi bejelentéseinkben ismertettük kvaterner poliaminok használatát szerves anyagokhoz kapcsolódó vasszennyeződés eltávolítására a Bayer-eljárás során. Bár a fentiekben ismertetett, a Bayer- 60 -eljárás technológiájába illeszkedő tisztítási eljárások mindegyike bizonyos mennyiségű vaB eltávolítására alkalmas, egyik esetében sem foglalkoztak kizárólag a vas eltávolítására alkalmas olyan módszerrel, amely a vasat 65 olyan mértékben szeparálja, hogy a termék-3
