HU177045B - Sposob i ustrojstvo izvlechenija i fil'tracii hhjolochnykh klinkernykh vehhestv - Google Patents

Description

A találmány különféle gyenge minőségű ásványi nyersanyagokból előállított bázikus klinkeranyagoknak alacsony kovasavtartalma lúgos extraktuma és cementgyártásra alkalmas extrakciós maradéka egyidejű előállítása melletti gyorsított extrahálási és 5 szűrési eljárásra, valamint ennek kivitelezésére szolgáló berendezésre vonatkozik.

A különféle fémoxidokat és fémoxidszilikátokat tartalmazó ásványi nyersanyagok bázikus feltárással történő feldolgozásakor számolni kell azzal, hogy a io rendelkezésre álló nyersanyagok minősége egyre inkább a kedvezőtlen összetétel felé tolódik el, azaz a hasznos fémoxid tartalmuk mind kevesebb a kísérő ballasztanyagokhoz képest. Ez elsősorban a timföld előállításánál tapasztalható jelenség, ugyanis 15 világszerte főként bázikus feltárással dolgoznak és kiindulási nyersanyagokként gyenge minőségű alumíniumhordozókat is kénytelenek feldolgozni, részben mert a jó minőségű bauxittelepek kifogyóban varrnak, részben mert óriási mennyiségben hal- 20 mozódnak fel az alumíniumoxid tartalmú hulladékanyagok, pl. pala, salak, pernye, bányászati meddőanyagok. Ezeket a gyenge minőségű alumíniumhordozókat a magas szilíciumtartalmuk miatt már nem lehet illetve gazdaságtalan a Bayer technológiával 25 feltárni, előnyösen csak pirogén úton ldinkerré alakítva dolgozhatók fel. Ezekből a magas szilíciumtartalmú bázikus klinkeranyagokból kell az alkálikus alumíniumoldatot kinyerni olyan minőségben, hogy abból még gazdaságosan kellő tisztaságú tím- 30 föld legyen előállítható. A kilúgzást maradékot pedig további adalékanyagokkal elkeverve cementté alakítják.

Ismeretes azonban, hogy a klinkeranyagok extrahálásakor az alkalikus diszperziós közegben a kovasav is oldatba megy részben nátriumszilikát, részben mikrokolloidális diszperz kovasav formájában, így a klinkerfeldolgozási technológia legkritikusabb problémája az alkalikus kilúgozást oldat kovasavtartalmának alacsony értékre történő beállítása. Ezért nagyon lényeges szerepe van a gyártástechnológiai folyamatban a kovasavtalanítási lépésnek. A hagyományos kovasavtalanításnál több technológiai megoldást is alkalmaznak ipari méretben, így a nyomás alatti emelt hőmérsékletű kezelést, a mésztejes kezelést, esetleg a kettő kombinációját, továbbá az oltókristályok alkalmazását a kovasavtalamtás folyamatának a meggyorsítására. Azonban ezeknek a megoldásoknak hátránya, hogy nagy a berendezésigényük, a viszonylag magas kovasavtartalom kellő szintre csökkenése tetemes ideig tart és a leváló szilíciumdioxid azonos molmennyiségű alumíniumoxidot visz magával, tehát annál nagyobb a folyamat timföldvesztesége, minél magasabb a kezelésre kerülő oldat kovasavtartalma. V.A.Mazelj: „Timföldgyártás” (1953) c. könyvének VII-X. fejezetei e téren jó áttekintést adnak a technika állásáról és bőségesen tárgyalják a gyenge minőségű alumíniumhordozók bázikus feltárásának, valamint az így kapott klinkeranyagok kilúgzásának és szűrésének, továbbá kovasavmentesítésének módszereit és az egyes tényezők befolyását a kihozatalra.

Hosszú idő óta foglalkozunk már a gyenge minőségű alnmíniumhordozó anyagok, így az erősen szilikátos barnátok, ásványi eredetű hulladékanyagok pl. meddőhányók, szénsalak, pernye hasznosításának problémájával. E téren végzett kutató és kísérleti munka eredménye pl. a 162162 és a 162 682 számú magyar szabadalmi leírásokban ismertetett eljárások kidolgozása. Azonban a fent említett „Timföldgyártás” c. könyvben, valamint a szabadalmi leírásokban ismertetett eljárások hátránya az, hogy vagy nem kellő tisztaságú, kovasavval szenynyezett timföld előállítására alkalmasak, vagy a kevésbé szennyezett timföld előállításához a kovasavmentesítés művelete igen idő- és berendezésigényes és oly mértékű alumíniumoxidveszteség lép fel, hogy az eljárások gazdaságossága nem, vagy csak részben kielégítő. A technika jelenlegi állása szerint a gyenge minőségű alumíniumhordozók pirogén feltárásának több változata ismeretes, amelyeket közösen az jellemez, hogy a főként alumíniumoxid, szilíciumdioxid és vasoxid tartalmú nyersanyagokat, így az agyagokat, palákat, erőművi pernyét, különféle salakokat, rossz minőségű bauxitokat, továbbá a kianitot, nefelint, stb. bázikus adalékkal, így szódával, mészkővel, mésszel keverten tűzi úton feltárják és a képződött bázikus klinker- vagy salaktermékeket vízzel vagy lúgos vizes oldattal extrahálják és az extraktumból a timföldet kinyerik.

Az ilyen jellegű feldolgozásra az ipari megvalósítás szempontjából a legjellemzőbb a Szovjetunióban kidolgozott nefelin-feldolgozási eljárás. Ez az eljárás ott a legfejletebb a világon, mert ezzel a technológiával immár több évtizede nagy kapacitású gyárak üzemelnek. Ennek megfelelően a főtömegében kalcium-szilikát, kalcium-aluminát és alkáli-aluminát tartalmú klinker- vagy salaktermékeknek a kilúgzására, illetve a lúgos extraktum kezelésére vonatkozó szakirodalom is elsősorban a nefelinre ismeretes. Ezzel a kérdéssel a legbehatóbban N.I. Eremin cikkei foglalkoznak.

így megemlítjük a Zsurnal Prikl. Himii 1968. No. 5. 933—940. oldalon, illetve a No. 6. 1173—1178. oldalon, valamint az Izv.Ak. Nauki SzSzSzR, 1972. No. 8. 1481—1486. oldalon és a Doktori tézisek, Moszkva 1969. megjelent közleményeket. Ezekből megállapítható, hogy a jelenleg ismeretes pirogén technológiáknál akár vizes, akár szódás, vagy marónátronos kilúgzást alkalmaznak, az oldatba kerülő szilíciumdioxid mennyisége lényegesen nagyobb mértékű annál, mint amit a jó minőségű timföld előállítása megkövetel, ennek megfelelően igen nagy szerepe van a kovasavtalanítási műveletnek, illetve az azt megvalósító berendezéseknek, ahol természetszerűleg nagymértékű alumíniumveszteség lép fel. Az említett szakirodalmi közlemények szerint az extrakciós lépést végzik szakaszosan is, folyamatosan is és folyamatos ellenáramban is, azonban az extrakdós idő igen tetemes minden esetben, mert mindegyik módszer esetén egyaránt fellépnek a szűrési nehézségek, és így igen megnő a klinkeranyagnak az extraháló oldattal való érintkezési ideje és ennek eredményeként az oldatba kerülő szilíciumdioxid menynyisége.

Célul tűztük ki, hogy a gyenge minőségű alumíniumhordozók bázikus hőfeltárásának eredményeként kapott klinkeranyagokból úgy végezzük el az extrakciót, hogy a lúgos extraktumban már eleve olyan kevés kovasav legyen jelen, hogy a szokványos kovasavmentesítési lépésben már csak kismértékű alumíniumoxid veszteség mellett kapjunk igen alacsony kovasavtartalmú aluminátoldatot és az extrakciós maradék olyan összetételű legyen, hogy abból ismert eljárással minden további anyag hozzáadása nélkül közvetlenül legyen cement előállítható. A fenti célkitűzés eléréséhez vizsgálatsorozatot végeztünk a különféle ásványi eredetű nyersanyagok bázikus hőfeltárásával előállított klinkeranyagok extrakdós feldolgozására. A vizsgálataink során igazoltunk számos olyan ismert megállapítást is, amelyek a lúgos extraktum kovasavtartalmára vonatkoztak, így elsősorban a dikalciumszilikát és nátriumaluminát, valamint a kalciumaluminát viselkedését illetően a szemcseméret és az idő függvényében. Az ismert megállapításokon túl azonban a vizsgálataink során olyan új felismerésekre is jutottunk, amelyek a korábbi, szakmailag elfogadott megállapításokat részben módosították, illetve részben azokkal kombinálva egy új feldolgozási, közelebbről egy új kilúgzási és szűrési technológiához vezettek.

Ezen kísérleti munkánk során a kovasavmentesítés lépésétől kezdve visszafelé haladva a technológiai folyamatban megállapítottuk, hogy a kellő tisztaságú timföld előállíthatósága érdekében a kovasavmentesítés technológiai lépésétől semmiképpen sem lehet eltekinteni, tehát azt kell elérni, hogy a kovasavmentesítésre kerülő extraktumnak minél kisebb legyen az oldott nátriumszilikát és a mikrokolloidális kovasav-tartalma.

Vizsgáltuk, hogy milyen tényezők befolyásolják a nátriumszilikát képződését, illetve nátriumalumíniumszilikátként vagy kalciumaluminiumszilikátként való kiválását. Ugyanis a nátriumszilikát a dikalciumszilikát lúgos oldatban való bomlásakor, illetve a nátriumaluminát és a dikalciumszilikát kölcsönhatásakor képződik, majd a nátriumszilikát reagál a nátriumalumináttal, illetve az oltottmeszes kovasavmentesítés esetén kalciumalumíniumszilikátot képez. így a dikalciumszilikát oldódása és bomlása mindenképpen káros folyamat, tehát ennek a visszaszorítására kell törekedni az extrakció során. Tekintve, hogy a bázikus klinkeranyagokban a kaldumszilikátok mellett jelen levő aluminíumtartalom főként nátriumaluminát és kalciumaluminát alakjában van, amelyeknek a vízben, illetve szódaoldatban való kilúgzási sebessége nagy, szemben a kaldumszilikátokéval, meghatároztuk, hogy milyen extrahálási körülmények segítik elő a fenti oldhatósági viszonyok melletti optimális extrakciót. Kétségtelenné vált, hogy az extrakciót a lehető leggyorsabban kell végrehajtani, amikor is az alumináttartalom minél teljesebben oldódik, viszont a kalciumszilikátok még nem, vagy csak kismértékben oldódnak és bomlanak. Ennek érdekében célszerű tehát az extrakciót ellenáramban és több fokozatban vezetni és az egyes fokozatok közötti szűrést is rövid idő alatt kell elvégezni, hogy a ldinkeranyag és a kilúgzó folyadék minél rövidebb ideig érintkezzen. Az így megállapított célkitűzés elérésére azonban új feldolgozási technológiát kellett kialakítani.

Az ismeretes volt, hogy a klinkeranyag alumináttartalmát annál jobban és gyorsabban lehet extrahálni, minél finomabb a szemcseméret. Az is általános ipari tapasztalat volt azonban, hogy az igen finom szemcseméretű klinkeranyag rosszul ülepedő és nehezen szűrhető iszapot eredményez. Megállapítottuk továbbá, hogy a kilúgzási hőmérséklet emelésével nő a kalciumszilikátoknak az aluminátokra vonatkoztatott relatív oldatbemeneti sebessége, tehát egy bizonyos hőmérséklethatáron túl történő hőmérsékletemeléssel már káros a kilúgzást gyorsítani, összegezve tehát, a bázikus klinkeranyag több fokozatú gyors kilúgzásának és szűrésének a problémáját kellett megoldani különös tekintettel arra az ellentmondó követelményre, hogy a gyors kilúgzás érdekében a szemcseméret csökkentése az előnyös, ami viszont a szűrés gyorsaságára hátrányos. Találmányi gondolatunk alapja éppen ennek az ellentmondásosságnak a kiküszöbölésére alkalmas új kombinatív intézkedés a kilúgzási és Szűrési technológiában.

Teljesen meglepő módon azt találtuk ugyanis a kísérleteink során, hogy ha a gyártástechnológia későbbi fázisából, célszerűen a kovasavmentesítési lépésből friss szilikáttartalmú csapadékot juttatunk vissza az egyes kilúgzási fokozatokba, akkor nemcsak hogy nem nő meg a lúgos extraktum szilikáttartalma, hanem egyrészt a már oldatba került dikalciumszilikátből igen gyorsan főként trikalciumhidroaluminát és kalciumalumíniumszilikát válik le, másrészt az oldatba kerülő kovasavszennyeződés egyik formáját, a mikrokolloidális beoldódást is visszaszorítjuk, mert a zéta potenciáljának csökkenésével a kovasavgélesedés illetve kiválás sebessége is fokozódik, miáltal csökken az extraktum kovasavtartalma és a klinkeriszap szűrhetősége is nagymértékben javul. Tehát a szűrés műveletében nem veszítjük el azt az időnyereséget, amit a finomabb szemcseméretű klinkeranyag megnövekedett kilúgzási sebessége révén elértünk. A szűrés műveleténél célszerűen összekapcsolhatjuk a szűrhetőbb konzisztenciájú klinkeriszap kialakítását azzal az intézkedéssel, hogy az egyes szűrési fokozatokban a szűrőfelületre felzagyolt mészkőport és adott esetben részben alumíniumszilikáttartalmú anyagot viszünk fel, amely a klinkeriszap későbbi technológiai hasznosításánál, pl. cementgyártásnál, amúgy is adalékanyagként szerepel.

A találmányunk szerinti eljárás lényege tehát a bázikus klinkeranyagok extrahálásának és szűrésének javítása oly módon, hogy az őrölt vagy egyébként is finom szemcseméretben képződött klinkervagy salaktermékeket célszerűen folyamatos üzemmódban ellenáramban és több fokozatban vízzel vagy lúgos vizes oldattal a gyártástechnológiai sor későbbi fázisából, előnyösen a kovasavtalanításból visszavezetett, főtömegében nátrium-alumínium-szilikát és/vagy kalcium-alumínium-szilikát csapadék jelenlétében extraháijuk és adott esetben a szűrőfelületre felvitt mészkőpor vagy mészkőpor és alumínium-szilikát tartalmú szemcsés anyag jelenlétében szüljük. Az eljárás egy célszerű foganatosítási módja szerint melegen, az extraktum forráspontjánál alacsonyabb hőmérsékleten végezzük az extrakciót. Az eljárás előnyös foganatosítási módja értelmében az extrahálás és szűrés együttes folyamatában az extrahálandó anyag és az extraháló oldószer érintkeztetésének összideje nem haladja meg a 60 percet. Az eljárás további foganatosítási módja értelmében a szűrés egy vagy több fokozatában a szűrőfelületre felvitt mészkőpor vagy mészkőpor és alumíniumszilikát összmennyisége nem haladja meg az extrakciós maradéknak a cementgyártáshoz alkalmas összetételre hozásához szükséges adalékanyag mennyiséget.

Rá szeretnénk mutatni, hogy a kovasavmentesítés technológiai folyamatából származó, célszerűen frissen leválasztott és az extrakciós fokozat(ok)ba visszavezetett szilikáttartalmú csapadék az extraktumnál nem elsősorban és kizárólag oltókristály-szerepet játszik, ami egyébként a kovasavmentesítési lépésben önmagában ismert módszer a kovasavmentesítés folyamatának meggyorsítására. Vizsgálataink szerint a visszavezetett szilikáttartalmú csapadék a kisebb jelentőségű oltókristály-hatáson túlmenően kétféle kolloidkinetikai hatást fejt ki. Az extrakció folyamán ugyanis a hőmérséklettől és koncentrációtól függően jelentős mennyiségben kerül oldatba mikrokolloidális kovasav. Azonban a kísérleteinkben előre nem látható és nem számítható — majd az üzemesítés során igazolt — azon meglepő eredmények, hogy az extraktum kovasavtartalma a találmány szerinti megoldással alacsony szinten tartható, a kolloidkinetikai vonatkozásai igen bonyolultak és még nem minden részletükben ismeretesek. Egyrész az extraktumban kialakult kovasav-mikrokolloidok felületi kettősrétege az egyensúlyhoz képest feleslegben bevitt kalciumionok hatására erősen lecsökken, ami az elektrokinetikus hatásoknak, így a zéta-potenciálnak, amely a kolloid részecskén megkötött hidrátburok és az oldat között fennálló elektrokinetikai potenciál, a csökkenését eredményezi. Ezáltal a mikrokolloidok védőrétege és a felületükön levő töltés csökken, minek következtében jelentősen gyöngül a részecskék közötti taszító hatás. Ezzel párhuzamosan érvényesülni kezd a kovasavmolekulák láncképző tulajdonsága és így a különben szűrhetetlen és lebegő szennyezést okozó kovasav-mikrokolloidokból jelentős méretnövekedés mellett már szűrhető makrokolloidok alakulnak ki. Másrészt a heterogén diszperz rendszerben a potenciálgörbe változását okozó egyes tényezők közül, mint a Stem-potenciál, a dielektromos állandó, ionkoncentráció, hőmérséklet, van dér Waalsféle erő, gyakorlatilag az utóbbi változik meg a csapadéknak a rendszerhez való adásával és a kovasav-makrokolloidok kialakulásával. Mivel a van dér Waals-erő nem specifikus és hatósugara gyakorlatilag a részecskeátmérővel azonos, így ez a koagulálás legfőbb tényezője és eredményezi a gyors és jó szűrhetőséget. Eljárásunk szerint tehát éppen a lebegőanyag fenti okokból bekövetkező csökkentésének van a legnagyobb jelentősége az extrahálási és szűrési műveletet, mint komplex egészet tekintve, ugyanis így lehetővé válik gyakorlatilag általában 1 órán belüli optimális aluminiumoxid kinyerési % biztosításával az igen alacsony kovasavszintű extraktum előállítása.

összegezve a találmányunk szerinti eljárás intézkedéseit és előnyeit, hangsúlyozni kívánjuk, hogy az egyrészt már ismert intézkedések, másrészt pedig új és meglepő hatást eredményező intézkedések kombinációja. Ilyen már alkalmazott intézkedés a találmány szerinti eljárásban, hogy a klinkeranyagot kellő szemcsefinomságúra megőrölve vagy elporlasztva ellenáramban és több fokozatban extraháljuk és szűrjük, de mint arra már rámutattunk, ez önmagában nem teszi lehetővé a gyors extrakció és szűrés együttes megvalósítását és az alacsony kovasavszintű extraktum előállítását. Ez csak azzal az új felismeréssel kombinálva érhető el, hogy célszerűen a kovasavmentesítési lépés szilikáttartalmú csapadékát visszavezetve az extrakció és szűrés műveletei elé, a mikrokolloidális formában beoldódó kovasav makrokolloidokká alakítható és így a rendszer jól szűrhetővé tehető, tehát az extrakció és szűrés folyamata annyira meggyorsítható, hogy a kalciumszilikátok beoldódása és bomlása még ne történjen meg jelentős mértékben, viszont az aluminátok már oldatba kerülhessenek. Ehhez a folyamathoz csatlakozik és azt elősegíti az az intézkedés is még, hogy a szűrésnél a szűrőfelületre oly menynyiségű, főként mészkőporzagyot viszünk fel, amely a szűrési maradékot a cementgyártásban szükséges összetételre állítja be. Ezen új és ismert intézkedések kombinációja végülis azt eredményezi, hogy a bázikus ldinkeranyagok extrakciója rendkívül gyorsan és jó hatásfokkal végezhető el, a kapott extraktum kovasavszennyezése igen alacsony és az extrakciós maradék közvetlenül feldolgozható cementté.

Az 1. ábrán bemutatjuk az egész komplex eljárás folyamatábráját. Az 1 kiindulási gyenge minőségű ásványi nyersanyag, amely lehet agyag, erőműi pernye, különféle salak, rossz modulusú bauxit, továbbá kianit, nefelin, stb., a 2 bázikus adalékanyaggal, amely lehet szóda, mészkő, mész, a 3 pirogén feltárási műveletben átalakul főtömegében dikalcium-szilikát, éspedig előnyösen gamma-dikalcium-szilikát, kalcium-aluminát és adott esetben alkáli-aluminát tartalmú 4 klinkeranyaggá. Ezt a 4 künkért az 5 extrahálási művelet során extraháljuk a 6 lúgos vizes oldattal vagy 7 vízzel abban az esetben, ha a klinker alkáli-aluminát tartalma nagy. Adott esetben ez a gyártási körfolyamatból származó, returlúg is lehet. Az extrahálási művelet gyakorlatilag több fokozatban is előnyösen ellenáramban történik és magában foglalja a szűrés műveletét is, amelyhez előnyösen szűrési segédanyagként 8 mészkőport és/vagy alumínium-szilikát tartalmú szemcsés anyagot adunk. Az 5 extrahálási műveletben elválasztott 9 extrakciós maradék cemenlgyártási alapanyagként kerül elvezetésre, melyből ismert módon cementet készíthetnek és a 10 extraktum bekerül a 11 kovasavtalanítási műveletbe, ahol az extraktumhoz előnyösen 12 kalcium-hidroxid lesz hozzáadva. A 11 kovasavtalanítási műveletben képződött, főtömegében nátrium-alumínium-szilikát és/vagy kalciumalumínium-szilikát 13 csapadék részben vagy egészben visszavezetésre kerül az 5 extrahálási műveletbe. A 11 kovasavtalanítási műveletből távozó 14 alacsony kovasavtartalmú extraktum ismert módon timföldhidráttá lesz feldolgozva.

Mint már hangsúlyoztuk, a találmány szerinti eljárás lényege, az hogy a bázikus ldinkeranyagok extrahálását és szűrését a kovasavtalanítási műveletben kapott nátriumalumínium-szilikát és/vagy kalcium-alumínium-szilikát jelenlétében rövid idő alatt végezzük el. Ez az eljárási követelmény a találmányi gondolatba tartozó olyan többfokozatú folyamatos vagy félfolyamatos extrahálási és szűrési műveletet lehetővé tevő berendezés révén válik teljesíthetővé, mely egyébként önmagában ismeretes berendezési részek új, eddig még soha közlésre és alkalmazásra nem került elrendezési módjában valósul meg. Ilyen ismeretes berendezési részekként kilúgzó-egységek, nagyteljesítményű szűrőegységek, előnyösen tárcsás vákuumszűrők, kovasavtalanító berendezések, csapadék le és elválasztó berendezések, ülepítők, szűrők, felzagyolók, valamint anyagtovábbító szervek, így folyadékszivattyúk és szilárd-folyadék zagyot szállító szivattyúk szolgálnak.

A bázikus klinkeranyagoknak a találmány szerinti gyorsított extrahálási és szűrési eljárását megvalósító új berendezés elrendezési elvét és sematikus rajzát egy ellenáramú négy fokozatú változatban a 2. ábrán mutatjuk be.

A 4 klinkeranyag útja a keverővei és felfűtési lehetőséggel ellátott, 15, 24, 25 és 26 kilúgzó-egységeken és az ezekhez csatlakozó 16 tárcsás vákuumszűrőkön keresztül vezet, míg végül a 26 kilúgzó edényben 7 vízzel és 8 mészkőporral és/vagy alumínium-szilikát tartalmú szemcsés anyaggal elkeverve, majd az ehhez csatlakozó 16 szűrőn át 9 extrahálási maradékként- távozik a berendezésből. Az extraháló 6 lúgos vizes oldat útja pedig a 25, 24 és 15 kilúgzó-egységeken és az ezekhez csatlakozó 16 tárcsás vákuumszűrőkön keresztül vezet, míg végül a 17 kovasavmentesitő berendezésből 14 extraktumként távozik. Az ábrán az oldat útját szaggatott vonallal jelöltük. A klinkeranyagnak és az extraháló folyadéknak, valamint az ábrán eddig ismertetett berendezés egységeknek a haladása, illetve elrendezése önmagában már ismeretes volt. Azonban ezeknek a berendezés-egységeknek a kombinálása adott esetben a 18 felzagyoló berendezéssel és szükségszerűen a 19, 20, 21 és 22 anyagtovábbító szervekkel, melyek közül célszerűen a 19 berendezés valamely zagy-szivattyút és a 20, 21, 22 ez esetben csővezetéket jelöl, új és a találmányi gondolatot megtestesítő berendezést eredményez. Természetesen értelemszerűen a 17 kovasavtalanító berendezésben leváló 13 nátrium-alumínium-szilikát és/vagy kalcium-alumínium-szilikát csapadék bármely más ismeretes berendezésével is eljuttatható akár szuszpenzió, akár szilárd formában a megfelelő extrahálási fokozatokba, például ugyancsak szűrő vagy szűrőcentrifuga, stb. révén is. A lényeges az, hogy ezek a berendezésegységek úgy le4 gyenek elrendezve, hogy kapcsolódjanak az egyes extrakciós fokazatokkal, akár az ábra szerinti változatban a kilúgzó egységekkel, akár az azokhoz tartozó szűrőegységekkel, azaz létrehozzák a 13 csapadéknak az egyes fokozatok extraháló folyadékaival való érintkeztetését akár egy, akár több fokozatnál.

A találmányi eljárásunk kiviteli módját szemléltetendő, alábbi kiviteli példákat közöljük:

1. példa

Egy bázikus klinkeranyagot, amelyet 1 tonna alumoszilikát típusú erőműi pernye és 2,4 tonna 5 mészkő zsugorító csőkemencében való tűzi kezelésével és 20 mikronos átlagos szemcseméretben kaptunk, ellenáramban extraháltunk. A kiindulási anyagok és a klinkeranyag összetétele a következő volt:

Megnevezés (%) A12O3 Fe2O3	SiO2	CaO	Na20	Izz. veszt.
Pernye 30,8 9,0	45,2	6,5	1,0
Mészkő 0,3 0,2	0,4	53,6			42,2
Klinkeranyag 13,2 4,2	19,8	58,4
Az extrakciót 60 g/liter töménységű szódaoldat-
tál három fokozatban végeztük és a negyedik foko-		Hőmér-			Tartóz-
zat a cementgyártásra kerülő iszap mosására szol-		séklet	AI2O3	SiO2	kodási
gált. Az egyes szűrési fokozatokban a tárcsás vá-		°C	g/liter	g/liter	idő/perc
kuumszűrők szűrőfelületére előzetesen felzagy olt	25 -
50 kg mészkőport és 12 kg pernyét vittünk fel és	1. fokozat	57	30,2	0,07	9
az egyes fokozatok extraktumaihoz hozzáadtuk a
kovasavmentesítési lépésből származó szilikátiszap	2. fokozat	62	18,0	0,08	9
azonos mennyiségeit, 6-6kg-ot és a szűrést
néhány perc tartózkodási idő után kezdtük meg. A	30 3. fokozat	68	12,3	0,04	8
teljes extrakciós és szűrési folyamat egyes fokoza-
tainak jellemző paraméterei a következők voltak:	4. fokozat	52	3,0	0,01	2

2. példa

Egy bázikus klinkeranyagot, amelyet 400 kg őrölt mészkő, 1 tonna nyers rossz minőségű bauxit, 130 kg vízmentes szóda összekeverése és a keveréknek 1,2 m³ visszatérő aluminát anyalúggal való felzagyolása után zsugorító csőkemencében állítottunk elő, átlagosan 1 mm szemcseméretre őröltünk. A kiindulási anyagok és a klinkeranyag jellemző adatai az alábbiak voltak:

	Fe2O3	Al2 O3	SiO2	CaO	Na2O	Izz. veszt.	Nedvesség
Mészkő %	1,4	0,8	0,8	51,4		40,9	1,0
Szóda %					57,0	40,3
Bauxit %	13,2	36,5	11,7	4,5		14,2	19,3
Anyalúg g/liter		16,5			200	130
Klinkeranyag %	10,8	32,9	8,9	17,8	25,0

Az őrölt klinkeranyag extrakcióját négy fokozatban hajtottuk végre összesen 14 m³ vízzel oly módon, hogy a negyedik fokozatban a cementgyártásra kerülő iszap mosását végeztük. Az egyes szűrési fokozatokban a tárcsás vákuumszűrők monofii szűrővásznának felületére 50 kg mészkőport vittünk fel. A legtöményebb aluminátoldatot termelő első fokozatba visszavezettük a mésztej hozzáadásával végzett kovasavmentesítés magas CaO tartalmú frissen leválasztott szilikátiszapját. A teljes extrakciós és szűrési folyamat egyes fokozatainak jellemző adatai a következők voltak:

		Hőmér- séklet °C	A12O3 g/liter	SiO2 g/liter	Tartóz- kodási idő/perc
1.	fokozat	85	235	1,5	18
2.	fokozat	89	148	2,9	14
3.	fokozat	94	78,5	0,8	10
4.	fokozat	75	14,5	0,12	5

3. példa

Egy olyan klinkeranyagot, amelyet 20 tonna 5 agyagpala és 45 tonna mészkő zsugorító csőkemencében és ezt követő hőkezelés révén 70%-ában 20 mikronnál finomabb szemcseméretben kaptunk, 160 m³ 60 g/liter töménységű szódaoldattal extraháltunk. A kiindulási anyagok és a klinkeranyag jel10 lemző adatai az alábbiak voltak:

	A12O3	Fe2O3	SiO2	CaO	Na20
Agyagpala %	34,7	6,3	47,1	6,9	0,9
Mészkő %	0,3	0,2	0,4	53,6
Klinkeranyag %	15,1	2,7	20,9	57,6

Izz. veszt.

Kiizzított összetételre vonatkozik

42,2

Az extrakciót folyamatos ellenáramban 2 fokozatban végeztük és egy harmadik fokozatban hajtottuk végre a cementgyártásra kerülő iszap mosását. A rendkívül finom szemcseméretű diszperz rendszer szűrhetőségének érdekében, valamint az alacsony kovasavszint és a cementgyártási követelményeknek megfelelő összetételű extrakciós maradék biztosítására az első szűrési fokozatnál a zagyba összesen 1,5 tonna mészkőport, a 2. fokozatba 500 kg mészkőport és 400 kg finomra őrölt agyagpalát, valamint a mésztejes kovasavmentesitésnél kapott frissen elválasztott kb. 600 kg mennyiségű kónusziszapot vittünk be. A teljes extrakciós és szűrési folyamat egyes fokozatainak jellemző paraméterei a következők voltak:

	Hőmér- séklet	A12O3 g/liter	SiO2 g/liter	Tartóz- kodási idő/perc
1. fokozat	62	30,8	0,07	5
2. fokozat	69	17,0	0,05	8
3. fokozat	54	4,4	0,02	3

Szabadalmi igénypontok:

Claims (6)

1. Eljárás gyenge minőségű ásványi nyersanyagok, így agyagok, palák, erőműi pernyék, különféle salakok, rossz minőségű bauxitok, továbbá kianitok, nefelinek bázikus adalékokkal, így szódával, mészkővel, mésszel tűzi úton való feltárása utáni, főtömegében kalcium-szilikát, kalcium-aluminát és adott esetben alkáli-aluminát tartalmú klinker- vagy salaktermékeknek vízzel, vagy lúgos vízzel célszerűen folyamatos ellenáramú és több fokozatú extrakciójának és szűrésének a javítására és adott esetben a szűrési maradék összetételének cementgyártásához alkalmas alapanyaggá való beállítása, vala25 mint az extrakciós maradék mosása mellett azzal jellemezve, hogy az őrölt, vagy egyébként is finom szemcseméretben képződött klinker- vagy salaktermékek szuszpenziójához, vagy extraktumához az extrakciós művelet egy vagy több fokozatában a

30 gyártástechnológia későbbi, előnyösen a kovasavtalanító fázisában elválasztott, fő tömegében nátrium-alumínium-szilikát és/vagy kalcium-alumínium-szilikát tartalmú anyagot adunk, szűrünk és adott esetben a szűrést mészkőpor vagy mészkőpor és alu35 mínium-szilikát tartalmú szemcsés anyag jelenlétében végezzük. ·

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy az extrakciót melegen az extraktum forráspontjánál alacsonyabb

40 hőmérsékleten végezzük.

3. Az 1. és 2. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az extrakció és szűrés együttes folyamatában az

45 extrahálandó anyagot és az extraháló oldószert 60 percnél rövidebb ideig éríntkeztetjük.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti el-, járás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a

50 szűrés egy vagy több fokozatában az extrakciós maradéknak a cementgyártáshoz alkalmas alapanyaggá való kiegészítésére szükséges mennyiségű mészkőport és/vagy alumínium-szilikát tartalmú szemcsés anyagot szűrési segédanyagként a szűrő55 felületre visszük fel.

5. Berendezés a bázikus klinkeranyagoknakaz

1. igénypont szerinti extrahálási és szűrési eljárásához, amely berendezés kilúgzö egységekből, szi60 lárdanyagelválasztó egységekből ismeretes .módon elrendezett célszerűen folyamatos ellenáramú, több fokozatú extrakciós sorrá van összekapcsolva, melyhez önmagában ismeretes kovasavtalanító egység csatlakozik, azzal jellemezve, hogy a kovasavtala65 nító egységhez (17) adott esetben a felzagyoló egy6 ségen (18) keresztül anyagtovábbító szervek (19, 20, 21, 22) vannak elrendezve, amelyek egy vagy több extrakciós fokozatban levő kilúgzó és/vagy szilárdanyagelválasztó egységhez csatlakoznak.

6. Az 5. igénypont szerinti alakja azzal jellemezve, hogy szervek zagyszivattyúk (19) és 21, 22).