199352. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a Bayer-eljárás alkalmazásakor keletkező folyadékok derítésére
HU 199352 B Találmányunk tárgya olyan eljárás, amely alkalmas a Bayer-eljárás alkalmazása során keletkező folyadékoknak a derítésére. Ha valamilyen vizes folyadéktól választanak el szuszpendált szervetlen szilárdanyagokat, gyakran elősegítik az elválasztást olyan módon, hogy a folyadékhoz valamilyen polimer flokkulálószert adnak, amely lehet nemionos, anionos vagy kationos anyag. Abban az esetben, ha a folyadék lúgos kémhatású, a flokkulálószer rendszerint anionos vagy kationos polimer, de az is előfordult már néhány esetben, hogy lúgos folyadékokhoz valamilyen kationos polimer adalékolását javasolták. A 3 023 162. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint részlegesen vagy teljesen kvaternizált dialkil-amino-alkil-(metil)-akrilátokat alkalmaznak olyan vizes szuszpenziók flokkulálására, amelyeknek a pH-ja 9 és 14 között van, és amely szerves szilárdanyagokat vagy szervetlen szilárdanyagokat tartalmaz. (Az előbbire példa a szennyvíz, az utóbbira pedig valamilyen ásvány feldolgozásakor keletkező folyadék.) A 4 160 731. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint akril-amid és 3- (metakril-amido) -propil-trimetil-ammónium-klorid (MAPTAC) kopolimerét alkalmazzák, hogy elősegítsék olyan szennyvíziszap víztelenítését, amelyhez előzőleg elegendő meszet tettek annak érdekében, hogy a pH legalább 12 legyen. A Bayer-eljárás alkalmazásakor keletkező folyadékok derítésével kapcsolatban különlegesnehézségek merülnek fel. A Bayer-eljárást széles körben alkalmazzák alumínium bauxitból való kinyerésére. Az eljárás megvalósítása során a bauxitot nátrium-hidroxiddal kezelik, hogy vörösiszapból álló zagyot képezzenek, majd az elkülönített folyadékból kinyerik az alumíniumot. Lényeges, hogy a folyadék nagy tisztaságú legyen, mert a szennyezések továbbjutnak az alumíniumkinyerési eljárás további szakaszaiba és csökkentik az előállított alumínium tisztaságát és/vagy a később sorrakerülő kinyerési műveleteket nehezebben lehet megvalósítani a jelenlétük miatt. így például abban az esetben, ha szuszpendált szervetlen szilárdanyagok vannak a folyadékban, akkor az alumínium például vassal szennyeződhet; míg abban az esetben, ha oldott állapotban szerves anyagok — például humátok — vannak jelen, akkor a kinyerési eljárás során nehézségek lesznek a kristályosítással. A szuszpendált szervetlen szilárdanyagoknak az elválasztását ezért rendszerint két művelettel végzik. Először ülepítéssel távolítják el a szuszpendált szilárdanyagok főtömegét, majd nyomás alkalmazása mellett szűrnek, hogy az előző művelet után kapott folyadékot tisztítsák vagy' finomítsák. Az ülepítési művelet során flokkulálószereket — így keményítőt vagy nátrium-po- 2 1 liakrilátot — alkalmaznak általában, hogy elősegítsék az ülepedést, a nyomás alatti szűrés hatásfokának a növelésére azonban további lépéseket kell tenni; .például azért, mert nagyon finom részecskék vannak jelen szuszpendált állapotban. A hagyományos megoldás szerint valamilyen szűrési segédanyagot — például valamilyen kalciumvegyületet — alkalmaznak. Azzal, hogy az ülepítés során pusztán növeljük az anionos vagy nemionos flokkulálószer mennyiségét, nem javulnak az eredmények; sőt általában rosszabbak lesznek. Ennek részben az az oka, hogy ebben a stádiumban túladagolás következik be, részben pedig amiatt, hogy az oldott polimer pluszként alkalmazott mennyisége hajlamos arra, hogy megnövelje a szűrők eltömődésének a valószínűségét. A 5 009 646. sz. japán leírásban a vörösiszap-zagy ülepedésének elősegítésére az első ülepítési művelet során először nátrium-poliakrirát, majd kvaternizált dialkil-amino-alkil-(metil) -akrilát adagolását javasolják. A bejelentésünk elsőbbségi napjáig publikálásra nem került, 4 578 255. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban a Bayer-eljárás alkalmazása során keletkező folyadékokban található humátok eltávolítására egy különleges eljárást javasolnak, amelynek során vízoldható vinil-polimerből készült kvaterner ammóniumsót adagolnak a folyadékhoz. Az egyetlen olyan vinil-polimer, amelyről kimutatták, hogy kielégítő eredménnyel alkalmazható, a diallil-dimetil-ammónium-kloridból (a DADMAC-ból) előállítható polimer; és bár említenek néhány olyan polimert, amelynek a sajátviszkozítása akár a 4,8-at is eléri, világosan kitűnik, hogy a legjobb eredményeket az 1 körüli sajátviszkozitású DADMAC polimer alkalmazásával érték el. A 4 578 255. sz. amerikai egyesült államokbeli leírásban a DADMAC-on kívül nem említenek meg egyetlen más vinil-polimert sem. Ezért tehát továbbra is sürgetően szükség van arra, hogy megoldást találjunk a nátrium-aluminátot tartalmazó folyadékok derítésének a javítására és különösen arra, hogy elősegítsük a szűrést, minthogy a jelenlegi megoldások alkalmazása mellett a szűrőszövetek gyakran eltömődnek, és ennek eredményeként csökken a szűrőn átáramló folyadék térfogatsebessége, valamint gyakrabban van szükség a szűrőszövetek tisztítására. A találmányunk szerint a Bayer-eljárás során keletkező nátrium-aluminát-oldatban szuszpendált szilárdanyagokat olyan flokkulálószer adagolásával flokkuláljuk és választjuk el a folyadéktól, amely flokkulálószer 1 dl/g-nél nagyobb sajátviszkozitású kvaternizált polimerből áll. Ebben a polimerben az ismétlődő egységek (I) általános képletű, kvaternizált monomerek. Á (I) általános képletben: 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
