200305. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a Bayer feltárásnál keletkező körfolyamati folyadékok tisztítására
9 HU 200305 B + Visszakeringtethető humátokkal szennyezett fáradtlúgokat vizsgáltunk előírt mennyiségű fent megadott különböző poli-kvaternér sókkal. Mindegyik vizsgálatnál 10 g timföldhidrát oltókristályt adtunk 100 ml körfolyamati folyadékhoz, amelyet 63—66 *C-ra melegítettünk. Ehhez a diszpergált szilárd közeghez adtuk hozzá az I. táblázatban felsorolt kationos polimereket. A szuszpenziót körülbelül 15 percig kevertük, majd szűrtük és mértük a szűrlek abszorbanciáját. ++ Az abszorbanciát — mely a fényforrás intenzitáscsökkenésének mértéke valamely oldaton való áthaladás közben 691 mm-nél 1 cm-es cella használata mellett, Bausch és Lomb 100 spektrofotométerrel mértük. A találmány szerinti eljárásnál használt előnyös POLYDADMAC vegyületek a homopolimer/DADMAC vegyületek, amelyeknek a belső viszkozitása legalább 0,1. Előnyösen a belső viszkozitásuk ezeknek a vegyületeknek körülbelül 0,3—1,0 tartományban van. Ahogy az előzőekben említettük, a POLYDADMAC megjelölés más olyan vinilpolimerekre is onatkozik, amelyek DADMAC-monomereket tartalmaznak, így DADMAC és akrilamid kopolimerekre is kiterjed. Abban az esetben, ha kopolimereket használunk, akkor a belső viszkozitásuk legalább 0,2-től 1,5-ig terjedhet, de nagyobb is lehet. Az itt használt „belső viszkozitás” megjelölés a viszkozitás-molekulatömeg arányra vonatkozik, amely részletesen a „Polymer Hanbook” IV. fejezetében van leírva (J. Brandrup és E. H. Immergent kiadó, New York, 1966). Az itt alkalmazott „POLYDADMAC", „kezelő szer” vagy „polikvatemer só” megjelölések a találmány szerint használt vízoldható, polimer kvaterner ammóniumsókra vonatkozik, amelyeket a Bayer eljárásnál keletkező körfolyamati folyadékok tisztításánál használunk. AzI. táblázatban megadtunk más típusú polikvatemer sókat is, a találmány köré azonban nem korlátozódik csupán ezekre a sókra, mivel várható, hogy más kvatemer sók, amelyek eltűrik a Bayer eljárás szélsőséges pH- értékeit, szintén képesek eltávolítani a humátokat. A polimer kationos kvatemer ammóniumsókat (amelyeket ezután POLYDADMAC, polikvatemer só vagy kezelő szer néven említünk) a Bayer eljárásnál keletkező körfolyamati folyadékokhoz a Bayer eljárás olyan műveleti lépcsőibe vihetjük be, amelyekben a körfolyamati folyadék tartalmaz diszpergált szilárd anyagokat, vagy amelyekhez szüárd anyagok adhatók vagy amelyekbe szilárd anyagok diszpergálhatók. Ezek a lépcsők az ülepítők, amelyekben a bauxit feltárásánál származó maradékot, a vörösiszapot, kiválasztjuk a kívánt nátriumaluminátot tartalmazó sűrűlúgból. További lépcsők a mosók, amelyekben az ülepítőkben kiválasztott vörösiszapot mossuk annak érdekében, hogy visszanyerjük az alumíniumoxidot és a nátriumhidroxidot. A vörösiszap flokkulálását az ülepítőkben és a mosókban a természetben előforduló ülepítést segítő adalékokkal, így keményítővel, vagy a kereskedelmi forgalomban lévő, a vörösiszap flokkulálására alkalmas, szintetikus flokkuláló szerekkel végezhetjük. Felismertük, hogy a humátok eltivolítását hatásosan végezhetjük olymódon, hogy közvetlenül adunk POLYDADMAC-ot a vörösiszaphoz a flokkuláló szerrel történő kezelés és az ülepítőkbe való bevitel előtt. A POLYDADMAC mennyisége egy liter kezelt zagyra számítva 5 mg-tól 500 mg-ig terjed, az előnyös mennyiség pedig 5 mg és 50 mg közötti tartományban van a zagy szilárdanyag-koncentrációjától függően. Általában a POLYDADMAC-ot olyan vizes oldathoz adjuk, amely körülbelül 10— 50 tömeg% aktív polimert tartalmaz. Előnyösen a szükséges POLYDADMAC-mennyiséget valamely vizes oldatból adjuk a vörösiszaphoz, de fáradtlúgot is használhatunk diszpergáló közegként. A humáttartalmú körfolyamati folyadéknak a polikvatemer vegyülettel bevont vörösiszappal való érintkeztetése azt eredményezi, hogy legalább részben csökken a körfolyamati folyadék humáttartalma, amelyet könnyen észrevehetünk arról, hogy változik a kezelt körfolyamati folyadék színe. A humáteltávolítás mennyiségi meghatározást jól ismert kolirmetriás módszerekkel végezhetjük, amelyhez hagyományos kolorimétert használunk. Felismertük azt, hogy amennyiben a vörösiszaphoz használt POLYDADMAC mennyiségét az említett széles határon belül tartjuk, akkor a humáttartalom körülbelül 7 t%-tól több mint 50 t%-ig csökkenhet (kolimetriás meghatározás szerint). A körfolyamati folyadékból kinyert humátok hozzátapadnak vagy -kötődnek a vörösiszahoz és a vörösiszappal együtt eltávolíthatók, így hagyományos úton szabadulunk meg tőlük. Más változatban POLYDADMAC-ot adunk valamely vörösiszap-áramhoz, amelyet a vörösiszapmosóicba viszünk. POLYDADMAC-nak az ülepítőkbe vagy a mosókba való bevitele — közvetlenül az említett edényekbe való bevitele helyett — biztosítja a kezelő szer hatásos diszperzióját a vörösiszaprészecskékbe és kiküszöböl minden lehetséges egymásrahatást a vörösiszap ülepítéséhez használt flokkuláló szerrel. Munkánk során felismertük, hogy az a POLYDADMAC-mennyiség, a szűrést elősegítő anyag felületére viszünk a humáteltávolítás növelése céljából, viszonylag csekély. A POLYDADMAC koncentrációtartománya a kezelt körfolyamati folyadék egy literére vonatkoztatva előnyösen 5 mg/liter és 50 mg(liter között van. Általában a szükséges mennyiséget valamely vizes oldatból visszük rá a szűrést elősegítő anyag felületére, de fáradt-lúgot is használhatunk diszpergáló közegként. A humáttartalmú körfolyamati folyadéknak a POLYDADMAC-al bevont szűrést elősegítő anyaggal történő érintkeztetése azt eredményezi, hogy csökken a körfolyamati folyadék humáttartalma, amelyet könnyen észrevehetünk arról, hogy változik a körfolyamati folyadék szűrletének a színe. A humáteltávolítás mennyiségi meghatározását előbb már leírtuk. Felismertük azt is, hogy amennyiben a szűrést elősegítő anyaghoz adott kezelő szer mennyisége a fenti széles tartományban van, akkor a humáttartalom (amelyet kolorimetriásan határozunk meg) körülbelül 8 t%-tól körülbelül 55 t%-ig csökken, de a csökkenés ennél nagyobb is lehet. A körfolyamati folyadékból kinyert humátok a szűrést elősegítő anyaggal együtt távolít juk el azokat. Ez egy kényel10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
