201796. lajstromszámú szabadalom • 1,0-40 tömegszázalék olajtartalmú emulziók megbontására alkalmas készítmény
HU 201796 A figyelembe vette volna, hogy az „emulziónak” tekintett zagy ennél valójában jóval bonyolultabb, komplex kolloidkémiai rendszer, amelyben az olaj komponens legalább három a) cseppalakban elosztott emulzió, b) micellák, c) vizes oldat formában van jelen, melyek csak eltérő módszerekkel szüntethetők meg. a) A tényleges emulziós rész cseppalakban eloszlatott olajat tartalmaz, ezt az emulziót a pld. a fémmegmunkálás során az olajba került nagy vegyértékű fémionok stabilizálhatják a Hardy-Harkins szabály értelmében. Ugyanakkor egy másik típusú emulzió is rendszerint jelen van, mivel a mikroszkopikus méretű szilárd szemcsék (pl. CiO) mikrofázisként az emulziócseppek egy részt háromfázisú emulzióként (Pickering-emulziók) stabilizálják. A kétféle emulzió megszüntetési mechanizmusa különböző. b) Az olajos fázis másik része közönséges gömb-, hengeres- ill. lemezes-micellákban van jelen a rendszerben. Az emulziók megbontására alkalmas eljárásokkal a micellákat nem szüntethetjük meg. c) A víz a felületaktív tulajdonságú olajos fázisból tetemes mennyiséget közönségesen oldani is képes, a vízben oldott olajat a víztől ismét eltérő módon lehet elválasztani. Ezért találmányunk kidolgozása során célunk az volt, hogy olyan sókeveréket találjunk, amellyel az egymás mellett jelen levő rendszereket egyidejűleg szüntetjük meg. További célunk az volt, hogy olyan készítményt dolgozzunk ki, amelynek segítségével az olajtól elválasztott vizes fázis olajat nem tartalmaz, vagyis az elválasztás kvantitatív, és harmadik, iszapos fázis, amelynek elhelyezése problémát nem okoz, nem képződik. További célunk olyan készítmény kidolgozása volt, amely egyszerű könnyen hozzáférhető anyagokból áll, s segítségével a szeparációs bármely pH-n végrehajtható, tehát a vizes fázis semlegesítése a csatornába eresztés előtt nem szükséges. Kísérleteink során úgy találtuk, hogy a fenti követelmények olyan összetételű készítménnyel elégíthetők ki, amely 45-881% ammónium-nitrátot és/vagy -szulfátot, 5-25 t%-ban a kálium-karbonátot, nátrium-karbonátot vagy kálium-hidrogénkarbonátot, 5-35 t%-ban a kálium-, nátrium-, magnézium- és alumínium-szulfát komponensek közül egyet vagy kettőt, és 2-25 t% kálcium-kloridot tartalmaz. A találmány szerinti készítmény egy előnyös megvalósítási módja szerint 88 t% ammónium-nitrátot és -szulfátot, 5t% kálium-karbonátot, 51% alumínium-szulfátot és 21% kalcium-kloridot tartalmaz. A találmány szerinti készítmény egy másik előnyös megvalósítási mód szerint 451% ammóniumszulfátot, 25 t% nátrium-karbonátot, 3 201% kálium-szulfátot, 101% kalcium-kloridot tartalmaz. A találmány szerinti készítmény további előnyös megvalósítási módja szerint 451% ammónium-szulfátot és -nitrátot, 51% kálium-hidrogénkarbonátot, 351% nátrium-hidrogénkarbonátot, 151% kalcium-kloridot tartalmaz, A találmány szerinti készítményben alkalmazott sókeverék komponensei külön-külön fejtik ki hatásukat, eközben egymást nem zavarják, sőt elősegítik, hogy a másik só minél tökéletesebben tudja hatását kifejteni, egyfajta szinergetikus hatás is fellépígy a sókomponensek egyik része a nehézfémionok komplexben tartását biztosítja (pld. ammónium-ionok), a jelenlevő ionok másik része pufferhatást biztosít (pld. karbonát-, hidrokarbonát-ionok), a harmadik rész pedig jelentős felületi feszültség növekedést idéz elő az olajos fázis/víz határfelületen. Azt, hogy mely ionok alkalmasak a felületi feszültség növekedés előidézésére az adott rendszerben, előre nem tudjuk meghatározni, általános szabály erre vonatkozióan nincs. Ugyanaz az ion más-más ionkörnyezetben felületi feszültség növekedést és csökkenést is előidézhet, ezért esetenként, a többi iontól függően kell megválasztani a készítményben levő ionok minőségét és mennyiségi arányát. E hármas hatás idézi elő a rendszer termodinamikai destabilizációját. Mint az a kiviteli példákból látható, a találmány szerinti készítmény alkalmazása az olajelválasztás kvantitatív, a vizes fázis olajat nem tartalmaz. Ezt a technika állásához tartozó eljárásokkal - éppen azért, mert az eljárások csak az emulzió formájában levő olaj elválasztására irányultak - nem sikerült megvalósítani. Az alkalmazott szervetlen sókeverék optimális arányban történő alkalmazása esetén az olaj iszapos fázis képződése nélkül válik ki, tehát környezetre ártalmas melléktermék nem képződik, ennek elhelyezése nem okoz gondot. A technika állásához tartozó eljárásoktól eltérően nagy, akár 40 t% olajat tartalmazó zagyok is megbonthatók és szétválasztható^ úgy, hogy a környezetre ártalmasnak minősített ipari hulladékból ártalmatlan ill. energetikai vagy mezőgazdasági szempontból hasznosítható végtermékek jöjjenek létre. A találmány szerinti készítmény használata révén az olajemulzió jól hatásfokkal (olajra min. 99,85%, KOI-ra 99,98%-os) bontható meg ill. választható szét. A kezelendő olaj emulzió nehézfémtartalma szétválasztás után jelentős részben az olajos fázisba kerül. Az alsó vizes fázist - egyéb sótartalma miatt - kis mértékben hígítani kell általában mielőtt a csatornába engedjük, de egyéb szempontból a csatornába eresztés nem jelent gondot. A találmány szerinti készítményt úgy alkalmazzuk, hogy egy megfelelő tartályban az 1,0-40 tömeg% olajtartalmú folyadék-emulziót keverjük, kí-4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
