Anyag, 1947-1948 (1. évfolyam, 1. szám - 2. évfolyam, 1-9. szám)
1947-03-01 / 1. szám
egyes kutatók egészen kis mennyiségű magnézium jelenlétét károsnak tartják, mert ezáltal a timföld kitermelés lényegesen csökkenhet. Előkészítéskor az anyagokat finomra porítják. Az olvasztásra legmegfelelőbbnek a forgóesőkemence bizonyult. A szükséges hőfok a kisebb mennyiségben jelenlévő alkotórészek olvadáspont csökkentésének hatása következtében változik, de nagyjából 1315— 1375 CO közt van. A kemencéből kikerülő olvadék lehűlés után önmagától iszétporlik. Az a rész, mely esetleg nem porlódik el, timföld kinyerésére nem alkalmas és a kemencébe visszaviszik. Általában a kellő elegy összetételű salaknak 85—90%-a porrá omlik, sőt a kísérleti üzem olyan olvadékot is előállított, melyben a szét nem porló alkatrész csak 5% volt. A nyert porszerű salak kilúgozása és szűrése könnyen végrehajtható. A kilúgozás ellenáramú készülékekben legkedvezőbben 70 СV-os vízzel történik. A kilúgozás ideje 20 perc. Az említett körülmények között az agyagban eredetileg jelen volt Al303-nak 83%-át is sikerült a kísérleti üzemben kinyerni. A kilúgozásnál elérhető termelést nagy mértékben befolyásolja a kiinduló anyagok minősége. A kilúgozást igyekeznek úgy vezetni, hogy А13Оя-га maximális termelést érjenek el a lehető legkevesebb kalciumszilikát kioldása mellett. Az oldat töménysége: 85% А12Оя. Ideális üzemmenetnél az aluminát lúg 1,5—3% SiO,-t tartalmaz. A kalciumszilikát oldódásának elkerülésére több mód ismeretes. Egyik ilyen legegyszerűbb mód a mészkő feleslegben való alkalmazása. Ezzel ugyan rosszabb lesz a timföld termelése, de a kalciumszilikát oldódásának visszaszorítása miatt mégis célszerű így eljárni. Az olvasztás hőfokának, időtartamának, a kemence atmoszférájának helyes változtatásával szintén nagy mértékben lehet a Si02 oldhatóságát csökkenteni. Végül a kilúgozás körülményeinek (hőfok, időtartam) gondos megválasztásával egyrészt a szilikát oldódását lehet megakadályozni, másrészt a már feloldódott részt ismét lecsapni. Esetleg a kilúgozás és szűrés után az oldatot külön kezelésnek vetik alá, mint pl. autoklávban 5—6 atmoszféra nyomásnak teszik ki, amikor a még lúgban maradt összes SiO2 mint kalcium-aluminium-hidroezilikát kristályosan leválik és könynyen leülepszik. Kilúgozáskor adalékul olykor keményítőt, vagy meszet is adnak az oldathoz, amelyek a SiDa tökéletes leválasztását elősegítik. Az aluminátlúg szűrősajtókon való leszűrése után a lúgot timföldhidráttal beoltják és végső lépésben CO2 bevezetéssel forralva, az összes Al203.3H20-t leválasztják. Ezen eljárás gazdaságosságát a kiindulási anyagok és melléktermékek befolyásolják. Nyersanyagul felhasználhatók a legkülönfélébb anyagok: nefelin, szienit, vörösszap és nagy Si02 tartalmú bauxitok. Melléktermékként viszont kalciumkarbonát tartalmú dikalciumszilikát keletkezik, amelynek felhasználásával igen jó minőségű portland-cementet lehet előállítani. A nagy kovasav tartalmú bauxitokat igyekeztek kovasav tartalmuktól mosással, flotációval megszabadítani, de ezek a kísérletek még nem vezetek kellő eredményre. 3. ■Régebb óta ismeretes Seailles, Dyckerhof és Pedersen hasonló bauxit feltárási eljárása. Mind a háromra jellemző, hogy kovasavdús bauxitot mészkővel összeolvasztva kalciumaluminátot állítanak elő. A kapott olvadékot forró vízzel vagy híg szódaoldattal bontanak el. Vízzel való kilúgozás esetében nagyon híg (3—4%) kalciumailuminát oldatot kapnak, amelyből karbonizálással választják le a timföldhidrátot. Petersen eljárása szerint a bauxitot vasérccel, mésszel és koksszal keverik és nagyolvasztóban a vasat kohósítják. Az elegy összetételét úgy állítják be, hogy a kapott salak kalciumaluminát összetételű legyen. Ezt a salakot megőrlés után híg iszódaoldattal lúgozzák ki, amikor a kalciumkarbonát és kalciumszilikát iszapot és nátriumaluminát lúgot kapnak. Ebből a nátriumaluminát oldatból már a szokásos módon lehet timföldhidrátot kinyerni. Az amerikai eljárásokkal összehasonlítva azt látjuk, hogy azok lényeges fokú haladást jelentenek a most említett három módszerrel szemben. Az Ancor eljárásban egyrészt nagyvény a tizoda teljes kikapcsolása, másrészt végső fokon a timföldhidrát leválasztása széndioxid bevezetése által. Szénsavas közegben a már timfölddel együtt kivált skalciumkarbonát ismét feloldódik és ily módon teljesen tiszta timföldhidrátot nyernek. Míg a Seailles és Dyekerhof eljárások a laboratórium-kísérletek kereteit nem haladták túl, addig Pedersen, valamint az amerikai eljárások már a gyakorlatban is alkalmazást nyertek. A kombinált eljárásra 1943-ban már két gyárat is berendeztek az Egyesült Államokban. Az első gyárat akkor helyezték üzembe, amikor Dél- Amerikából a jó minőségű bauxit behozatala veszélyben forgott. Ezek hosszú hónapokon át üzemben is voltak, jelenleg üzemen kívül vannak, azonban az amerikai alacsony értékű bauxit feldolgozásában még nagy jelentőségre tehetnek szert. Az Egyesült Államok bauxit politikája a legnagyobb takarékosság jegyében áll. Kovasav-szegény bauxitot, mint olcsó nyersanyagot a csiszoló anyagok előállítására (karborundum, alundum) tartják fenn. Hasonlóképen aluminiumszulfátot és timsót is kovasav és vasszegény bauxitból gyártanak. A háború alatt egy üzem izzított agyagból is megkezdte az aluminiumszulfát és timsó gyártását. Természetesen bauxitból gazdaságosabb ezek előállítása, mert timföld tartalmuk jóval magasabb. Igen sok, a háború alatt szükségből kipróbált eljárás bizonyult gazdaságosnak a béke időszakában is. A most ismertetett két újabb eljárás is olyan, amelynek a béketermelésben még nagy jövője lehet. Összefoglalás: A timföld gyártási újabb haladásáról ad számot a Bayer-eljárással összehasonlítva. Egyrészt az USA-ban kidolgozott n. n. ,,Kombinált eljárásról mellyel a vörösiszapban eddig veszendőbe ment timföldet és nátront gazdaságosan vissza lehet nyerni. A másik eljárás kaolin, agyag, alunit és kovasav dús (alacsony értékű) bauxit feldolgozására vonatkozik amely eljárás nátron mentesen dolgozik. Az új Ancor-eljárás haladottabb mint a két régebbi — Seailles és Dyderhof eljárás. Mindkét eljárást nagyüzemileg is kipróbálták már és hónapokon át eredményesen dolgoztak. Irodalom : Robert F. Gould: Bauxite. Industrial and Engineering Chemistry Sept. 1945. 797. Alumina from Low-Grade, Bauxite, Alunite and Clay. The Metal Industry Nov. 13. 1942. 308. F. R. Archibald and C. F. Jackson: Alumine from Clay. The Metal Industry Nov. 24. 1944. 326. 3