199351. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium-oxid előállítására kevés reakcióképes sziliciumdioxidot tartalmazó gibbsit alapú bauxitból
HU 199351 B . A1203 51,3>tőmeg% ossz Si02 3,8 tömeg% reakcióképes Si02 2,8 tömeg% A kilúgozást 107°C hőmérsékleten 1,5 órán keresztül literenként 140 g maró Na20-t tartalmazó oldattal végeztük, amelynek mennyisége 1 tonna bauxitra számolva 6,5 m3. A szilíciummentesítést a kilúgozás után végeztük 104°C hőmérsékleten 6 órán keresztül. A vizsgálat során Rp=l,06 arányt (Rp: :A1203 koncentráció/az oldat maró Na20 koncentrációja) és a maró nátron koncentrációra vonatkoztatva 0,64% szilícium-dioxid koncentrációt kaptunk. Az oldat szilícium-dioxid és maró Na20 koncentrációjának aránya lehetővé teszi az oldható szilícium-dioxid mennyiségének jellemzését a Bayer ciklus változataiban, függetlenül az oldat maró NazO tartalmától. Ezt az értéket gramm/1 egységben fejezzük ki. Jelen esetben a 0,64% azt jelenti, hogy az alumínium termék szilíciumtartalma kisebb, mint 100 ppm az Al203-ra vonatkoztatva, ami az alumínium gyártásban megfelelő felső határ. B példa Egyidejű kilúgozás és szilíciummentesítés alacsony hőmérsékleten Az A példában ismertetett gibbsittartalmú bauxitot az A példában megadott menynyiségben 150 g maró Na20-t tartalmazó oldattal kilúgozzuk és szilíciummentesítjük 145°C hőmérsékleten 1,5 órán keresztül. A kapott Rp=l,21, az oldható szilícium-dioxid és a maró Na20 koncentrációjának aránya 0,62%. pes szilícium-dioxidot tartalmazó bauxitot alkalmaztunk. Ez esetben a hatásos szilíciummentesítéshez sokkal hosszabb idő szükséges, ami jelentősen növeli a költségeket. C példa Alacsony hőmérsékletű kilúgozás, majd szilíciummentesítés Az alábbi összetételű bauxitot alkalmaztuk: A1203 47,5 tömeg% reakcióképes Si02 1,0 tömeg% A kilúgozást 107°C hőmérsékleten 2 órán keresztül végeztük literenként 200 g maró Na20-t tartalmazó oldattal, amelynek menynyisége 1 tonna bauxitra számítva 6,5 m3. Hígulás: (140 g/1 maró Na20, szilíciummentesítés 104°C és 20 óra. A kapott Rp=l,05, az oldható szilícium-dioxjd és a maró Na20 koncentrációjának aránya 0,63%. Az A példával összehasonlítva megállapítható, hogy azonos kitermelés és minőség mellett háromszoros teljesítményfelhasználás szükséges. 3 D példa Egyidejű kilúgozás és szilíciummentesítés közepes hőmérsékleten A C példában megadott bauxitot és bauxit/oldat arányt alkalmazzuk. A kilúgozást és a szilíciummentesítést 140°C hőmérsékleten 3 órán keresztül végezzük 150 g/1 maró Na20 koncentrációnál. A kapott Rp=l,14, az oldható szilícium-dioxid és a maró Na20 koncentrációjának aránya 0,64%. A B példával összehasonlítva, kétszeres teljesítmény szükséges azonos termék előállításához; a kilúgozás tejesítménye Rp=l,21 ről 1,14-re csökken. Ez a kevés reakcióképes szilícium-oxid miatt megnövekedett szilíciummentesítési időnek tulajdonítható. E példa Alacsony hőmérsékletű szilíciummentesítés, majd közepes hőmérsékletű kilúgozás A C . példában megadott gibbsittartalmú bauxitot kezeljük az alábbi módon: — szilíciummentesítés: 1 tonna bauxitot 1,5 m3 oldatba helyezzük, amely literenként 150 g maró NazO-t tartalmaz; 100°C és 6 óra — kilúgozás: 4 m3 azonos oldat 1 tonna szilíciummentesített oldatban szuszpendált bauxitra vonatkoztatva; 140°C és 20 perc. A kapott Rp=l,16, az oldható szilícium-oxid és a maró Na20 koncentrációjának aránya 0,62%. Megjegyezzük, hogy a hosszas szilíciummentesítés során a bauxitban lévő gibbsit jelentős része veszendőbe ment. Ez a veszteség, amelynek mennyisége az előző példákban a kilúgozással kiextrahálható timföld 1,5—2%-a, az oldhatatlan alumínium-monohidroxid leválásából ered, amit retrogradációnak is nevezhetünk, és ami a gibbsit feloldását célzó kilúgozási körülmények között következik be. Magas szilícium-dioxid-tartalmú bauxitok szilícium-mentesítése során ez a jelenség nem ölt jelentős mértéket, kétségtelenül a rövid szilíciummentesítési időnek köszönhetően. Az A—E példák eredményei az alábbiakban foglalható össze: Az A és B példában a több mint 2 tömeg% reaktív szilícium-dioxid tartalmú bauxitok szilíciummentesítése elvégezhető több mint 120 g/1 Na20 koncentrációjú lúg segítségével 100°C feletti hőmérsékleten. A szilícium-mentesítés időigénye 1—6 óra. A C és D példában a 2 tömeg% alatti reaktív szilícium-dioxid tartalmú bauxitot az előzőekhez hasonló körülmények (Na20 koncentráció több mint 120 g/1, hőmérséklet 100°C felett) között kezeltük, amelynek következtében a sfcilíciurhmentesítés időigénye legalább kétszeresére (3—20 óra) nőtt. Az E példában a C és D példákat egészíti ki, ahol a feltárás előtt szilíciummentesítést végzünk,’ időigény legalább 6 óra. < 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 05
