DE2831499C3 - Verfahren zur Fluidisierung konzentrierter wäßriger Suspensionen von Rotschlamm - Google Patents

Description

Das universell angewendete Bayer-Verfahren wird fast ausschließlich in wäßriger Lösung ausgeführt unter Umsetzen des Bauxits mit einer starken Base wie Natrium- oder Calciumhydroxid in mit Wasserdampf beheizten Autoklaven, wobei Aluminiumoxid in die lösliche Aluminatform überführt wird. Dabei fallen erhebliche Mengen unlöslicher Verunreinigungen an, die abgetrennt werden müssen. Diese Rückstände, die gewöhnlich als Rotschlamm bezeichnet werden, enthalten Eisenoxide, Natriumaluminosilikat, Titanoxid und andere Materialien als sehr feine Teilchen, die nur schwierig abzutrennen sind. Rotschlamm, der gewöhnlich etwa 10—55 Gew.-% des Erzes bildet, muß schnell und sauber von dem in Lösung gebrachten Aluminat abgetrennt werden. Auutiuem sollte überschüssiges Alkali urückgewonnen und bei nachfolgenden Durchsätzen wieder verwendet werden.

Die Abtrennung des Rotschlamms von der Aluminat· lösung erfolgt im allgemeinen durch Behandeln der RoiTchlammsuspension mit Chemikalien, um die Ausflockung der enthaltenen Feststoffe zu fördern. Der ersten Abtrennung in Primärklärbecken folgt ein Waschschritt. Das Feststoffmaterial des Primärklärbekkens. eine normalerweise 15—40% Feststoffe enthaltende Aufschlämmung, wird insbesondere mit Lauge aus dem Waschzyklus, d. h. aus dem Gegenstromwaschkreislauf oder aus den benutzten Sandfiltern, gewaschen. Die im allgemeinen 15—40% Feststoffe aufweisende Unterströmung wird dann mehrere Male gewaschen. Die Waschwässer mit suspendiertem Rotschlamm, gelöstem Aluminat und Alkali werden ihrerseits mit Chemikalien behandelt, um ihr Absetzen zu fördern.

Aus der DE-AS 24 48 220 ist ein Verfahren bekannt, das zu dieser Abtrennung des beim Aufschluß von Bauxit mit wäßrigem Natriumhydroxid anfallenden Rotschlamms geeignet ist und ein Copolymerisat von Acrylsäure oder Acrylat mit Acrylamid bestimmter Zusammensetzung und mit einem Molekulargewicht von OS χ 10* als Ausflockungsmittel einsetzt.

Nach dem letzten Waschschritt wird der Schlamm gewöhnlich durch Vakuumfiltration oder andere Maßnahmen zu einer plastischen Masse konzentriert, die transportiert und weiter gehandhabt werden muß. Die Rotschlammkonzentration in diesen Feststoffsuspensionen liegt zwischen 50 und 65%, ihre Handhabung ist sehr problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fluidisierung derartiger konzentrierter, wäßriger und nur schwer zu handhabender Suspensionen von Rotschlamm anzugeben, mit dem die Viskosität dieser Materialien schnell herabgesetzt werden kann, so daß die anfallenden Massen durch Pumpen und andere Einrichtungen zur Flüssigkeitshandhabung befördert bzw. verarbeitet werden können.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung das im Patentanspruch angegebene Verfahren vor.

Die Acrylsäurecopolymerisatmenge pro Tonne trockener Rotschlamm kann bis zu 726 g reichen, vorzugsweise werden 45,4 g bis 454 g dieses Polymerisats (auf Troctenbasis) eingesetzt, um Rotschlamm in einer ίο Menge von einer Tonne Trockengewicht zu behandeln. Die Copolymerisate werden im allgemeinen in Form einer wäßrigen Lösung eingesetzt Wenn sie beispielsweise als 20gew.-%ige wäßrige Lösung verwendet werden, setzt man etwa 227 g bis 3,18 kg und vorzugsweise 227 g bis 680 g dieser 20%igen Lösung pro Tonne trockenen Rotschlamm ein.

Die Molekulargewichte der Copolymerisate liegen bevorzugt zwischen 8000 und 20 000.

Die Copolymerisate der Acrylsäure werden vorzugsweise in Form ihrer Alkali- oder Ammoniumsalze eingesetzt.

Die in den folgenden Beispielen verwendete Zusammensetzung ist eine 23,6%ige wäßrige Lösung eines Acrylsäure-Copolymerisats. wobei die Acrylsäure mit 15 Gew-% Methylmethacrylat polymerisiert worden ist. Das Polymerisat liegt in der Nairiumsalzform vor. Dieses Polymerisat wird als »Polymer A« bezeichnet.

Beispiel 1

500 cm³ einer nichtfließenden Rotschlammsuspension mit 35% Feststoffen wurde in ein 800 cm²- Becherglas gegeben und einer Schnellrührung mit einem mit vier Flügeln ausgerüsteten Metall-Propellermischer des Labortyps unterworfen. 8,75 cm* einer 1,0%igen wäßrigen Lösung des Polymers A wurden tropfenweise der Aufschlämmung nahe der Mitte des rotierenden Flügelrads zugegeben. Nach Zugabe der verdünnten Lösung Jes Polymers A wurde die Aufschlämmung weitere 60 Sekunden mischen gelassen. Die erhaltene Aufschlämmung war hundertprozentig fließfähig, sie konnte frei gegossen werden, der Rührer erzeugte Wirbel.

Beispiel 2

Polymer A wurde als 1.0%ige Lösung auf der Saugseite der Unterströmungspumpe des letzten Wäschers der Bayer-Aluminiumoxid-Anlage in einer Dosierung von 340 g der 23,6%igen wäßrigen Lösung von Polymer A oder 8OJ g trockenen Polymerisats pro Tonne trockener Rotschlamm zugesetzt Die Zugabe erfolgte durch ein Verteilersystem mit konzentrischem Ring, das acht Zuleitungspunkte in das von der Kläreinrichtung zur Unterströmungspumpe verlaufende Rohr aufwies. Polymer A wurde unter ausreichendem Druck zugesetzt, um ein Eindringen der Polymerisatlösung in den durch dieses Rohr fließenden Rotüchlamm zu bewirken.

Das Polymerisat wird gleichermaßen gut in Anlagen verwendet, die Vakuumfiltrationsmethoden zur Kon-Zentrierung des Rotschlamms benutzen. Bei Anwendung von Vakuumfiltrationstechniken wird der Rotschlamm im allgemeinen aus dem Vakuumfilter mit einer mechanischen Einrichtung entnommen, häufig mit einem Bohrschaber. Das Polymerisat wird in das Material eingetragen, das die Vakuumfiltrationseinheit verläßt, und in der Einrichtung zur mechanischen Entfernung gleichmäßig oben auf das Material aufgesprüht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   - Verfahren zur Fluidisierung konzentrierter wäßriger Suspensionen von Rotschlamm durch Zumischen von Acrylsäure-Polymerisat zum Rotschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß man den Suspensionen pro Tonne Rotschlamm — auf Trokkenbasis — mindestens 45,4 g eines Acrylsäure-Copolymerisats, in dem Acrylsäure mit 5 bis 40 Gew.-% Methylmethacrylat polymerisiert ist und das ein Molekulargewicht von 5000 bis 30 000 aufweist, gleichförmig zumischt.