203852. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminiumhidroxid nátriumaluminátlugból felületaktív anyagokkal történő kikeverésére
1 HU 203 852 B 2 A találmány szerinti eljárással az alumíniumhidroxidot a nátrium-aluminát lúgból 40-80 ‘C közötti hőmérsékleten oly módon választjuk ki, hogy a kikeverést az aluminát lúgra számítva 10-80 mg/1 anionos és katíonos és nem ionos felületaktív anyag jelenlétében végezzük. A felületaktív anyagokat vagy kikeverés előtt egyenként, az aluminátlúghoz képest 10-80 mg/1 koncentrációnak megfelelő mennyiségben, vagy a kikeverés közben mechanikus keverőben célszerűen 1- 3, légkikeverőben célszerűen 3-6 alkalommal, az alumináüúghoz képest egyenként 40-80 mg/1 koncentrációnak megfelelő mennyiségben adjuk az aluminátlúghoz. A felületaktív anyagokat, valamint azok előnyös hatását a következőkben ismertetjük. Az óriásmolekulák az ellenkező felületi töltésű szerves molekulákat megkötik illetve semlegesítik. A kationaktív anyagok — mint a nagy móltömegű alifás aminszármazékok — megkötik az aluminátlúgban jelenlévő anionaktív szerves anyagokat. Kationos anyagként amino-poliglikol-ftalát, és dimetilamin keverékét adagoljuk. Hatásukra a kiváló hidrátszemcsék gömbölyűbbek és simábbak. A kikeverést felületi feszültség csökkentő — célszerűen nem ionos — anyagokkal végezve még jobb eredmény érhető el, megakadályozható a kristályosodást gátló szennyeződések abszorbeálódása a hidrát felületére, továbbá csökken a lúg — technológiai szempontból (habzáscsökkenés miatt.) hátrányos felületi feszültsége. Ilyen nem ionos anyagként adagolhatok a dimetilpolisziloxánok és különböző felületaktív szénvegyületek, mint szulfoszukcinát és deka-hidro-naftalin és nonil-fenol-poliglikol-etilészter keveréke. A felületaktív anyagnak nagy előnye, hogy igen stabil vegyületekből áll és a technológiai folyamat során kevés veszteséget kell pótolni. További előnyös hatás érhető el kis energiával kemiszorbeálódó, nem stabil kationos adalékokkal. Ezek a vegyületek ideiglenes felületi kötődés következtében a kivált alumínium-hidroxid kristály felületnél jobban kötik meg az oldatból kiváló aluminát iont. A felületaktív anyagok egy része átmeneti vegyületet képez, amely a második (deszorbciós) szakaszban kiszorul a kristályt alkotó hidrát molekulák közül, majd ismét kötődik az új kristály felülethez. Ilyen felületaktív anyagnak a kis móltömegű, ill. rövidláncú alifás és/vagy egy-két benzolgyűrűsaromás anionokat találtuk a legalkalmasabbnak. A kísérletek szerint az amin móltömegének növekedésével a hatásfok csökken, legjobb hatást mechanikus keverőben dimetil-amin és etilaminok adagolásával sikerült elérni. A kikeverési folyamat eredményesen befolyásolható a lebegő kolloid részecskék vagy szennyező szervetlen ionok megkötésével ill. semlegesítésével. Ezért az alumináüúghoz olyan abszorbenseket adunk, melyek a hidrátszemcsék felületére nem abszorbeálódnak csak a szennyező anyagok felületén válnak ki. Az úlymódon kiváló nagymolekulájú szerves vegyületek a célszerűen kialakított tartályokból flotálással már eltávolíthatók. Legjobb eredményt a különböző anionos szulfátokkal értünk el. A vörösiszap ülepítésénél adagolt nagymolekulájú szintetikus ülepítőszerek maradéka a következő ciklusban elősegíti a szennyező komponensek kiválását, illetve az előzőekben ismertetett reagensek ilyen hatását. A beadagolt felületaktív anyagoknak van még egy olyan előnyös hatásuk is, hogy mivel a hidrátszemcsék felületét többé-kevésbé hidiofólba tesszük, azok a koaguiálásra hajlamosakká válnak. Azaz a kikeverés első fázisában elősegíti az agglomerációt, azaz a kristálynövekedést. A hatás egyenértékű azzal, mintha egy nagy móltömegű flokkulálószert adagoltunk volna. Találmányunkat a következőkben néhány konkrét alkalmazási példa kapcsán ismertetjük. A gyárban szokásos aluminátlúg kikeverést — a Bayer korfölyamat szempontjából optimális egyéb technológiai jellemzők megváltoztatása nélkül a találmányunk szerinti eljárás során alkalmazott felületaktív anyagok egyenként — lásd még a 2. táblázat — és együttesen történő alkalmazásával, valamint azok adagolása nélkül hajtottuk végre. Az alábbi táblázat a különböző vegyszerek adagolásával végzett, valamint hagyományos módon végrehajtott kikeverés műszaki paramétereinek összehasonlítására ad lehetőséget A táblázat jól szemlélteti a találmány szerinti megoldás előnyös hatásait. 5 10 15 20 25 30 35 40 1. táblázat Felületaktív Dinamikus A 40 mm-nél Kikeverési Átlag Hab összeesési anyag neve hab magas durvább szemek hatásfok szemcseméret sebessége (mm) mennyisége (%) (%) (mm) (mm/min) Egy felületaktív anyag alkalmazásával deka-hidro-naftalin 90 65,7 57,71 53 375 Felületaktív anyag nélkül 100 72,8 55,60 48,5 350 Találmány szerinti több* anyag alkalmazásával 70 79,4 66,5 58 265 *Az alkalmazott felületaktív anyagok: 25 t% deka-hidro-naftalin, 32 t% amino-poliglikol-ftalát, 17 t% nonil-fenol-poliglikol-etilészter, 121% dimetil-amin, 141% dimetil-polisziloxán keveréke. 3
