Патент на изобретение №2361815
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в производстве глинозема из глиноземсодержащего сырья. Сырье, содержащее глинозем, выщелачивают. От полученного алюминатного раствора отделяют красный шлам. Алюминатный раствор направляют на декомпозицию в присутствии затравки – глинозема, полученного после кальцинации и взятого в количестве 35-425 г/дм3. В процессе декомпозиции получают маточный раствор и осадок, содержащий гидроксид алюминия, который направляют на кальцинацию с получением глинозема. Изобретение позволяет повысить процент разложения алюминатного раствора в способе Байера. 1 табл.
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к технологии производства глинозема из глиноземсодержащего сырья. Из уровня техники известно изобретение по a.c. CCCP Недостатком этого аналога является невысокий процент разложения алюминатного раствора. Это происходит потому, что удельная поверхность затравочного гидроксида от цикла к циклу его использования уменьшается за счет сорбирования примесей. Фирмой PECHINEY ALUMINIUM IPC получен патент FR 2709302 (Gilbert Bouzat; Jean-Michel Lamerant; Joel Sinquin. IPC C01F 7/14; C01F 7/00. Publ. 1995-03-03) на способ производства глинозема с контролем содержания щелочи и размера частиц. Особенностью метода является высокое содержание твердого вещества в алюминатном растворе (более 700 г/л). Затравкой при декомпозиции является гидроксид алюминия, как это принято в традиционном процессе разложения алюминатных растворов. Недостатком этого аналога, как и предыдущего, является недостаточно высокий процент разложения алюминатного раствора. Из уровня техники известен патент РФ Из уровня техники известен способ переработки глиноземсодержащего сырья (Лайнер А.И. Производство глинозема. М.: Металлургиздат, 1961, с.571), выбранный в качестве прототипа. Способ включает выщелачивание сырья, содержащего глинозем, с получением алюминатного раствора, отделение его от красного шлама и направление алюминатного раствора на декомпозицию (выкручивание) в присутствии затравки с получением маточного раствора и осадка, содержащего гидроксид алюминия, и его направление на кальцинацию с получением глинозема. В качестве затравки используют часть гидроксида алюминия, полученного в процессе декомпозиции. Затравка гидроксида алюминия используется в технологическом процессе в качестве центров кристаллизации. Затравка постоянно находится в обороте, вследствие этого теряет свою активность, потому что на ее поверхности оседают различные примеси (органика, соединения железа, кремния и др.). В результате снижения поверхностной активности затравки уменьшается процент разложения алюминатного раствора. Поэтому недостатком прототипа является недостаточно высокий процент разложения алюминатного раствора. Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение процента разложения алюминатного раствора. Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе выполняют операцию выщелачивания сырья, содержащего глинозем, с получением алюминатного раствора. Отделяют красный шлам от алюминатного раствора и направляют его на операцию декомпозиции в присутствии затравки с получением маточного раствора и осадка, содержащего гидроксид алюминия. Осадок направляют на операцию кальцинации с получением глинозема. В отличие от прототипа в качестве затравки используется не часть гидроксида алюминия, полученного в процессе декомпозиции, а глинозем, полученный после операции кальцинации. Затравка в виде глинозема, полученного в печах кальцинации, отличается от затравки по прототипу тем, что она обладает всегда большой удельной поверхностью, потому что она не находится в обороте и ее поверхность не загрязняется посторонними примесями. Кроме того, затравка в виде глинозема перед ее использованием была подвергнута высокотемпературному воздействию в процессе кальцинации, и поэтому ее поверхность оказывается очень активной. В результате происходит повышение процента разложения алюминатного раствора. Как показали исследования, сокращается время, необходимое для выполнения операции декомпозиции, что приводит к сокращению энергозатрат. Количество глинозема, направляемого в качестве затравки, составляет 35-425 г/дм3 в пересчете на затравочное отношение. Нижняя граница диапазона обусловлена тем, что при меньшем количестве затравки не достигается повышения процента разложения алюминатного раствора выше величины, характерной для прототипа. Верхняя граница диапазона объясняется особенностями поведения алюминатных растворов на диаграмме равновесного состояния в системе Na2O-Аl2O3-H2O, откуда следует, что выше определенного предела Аl2O3 раствор разлагаться не может, т.к. наступает равновесное состояние и дальнейшее увеличение подаваемой затравки в процесс не дает положительного эффекта. Пример 1 (по прототипу). Процесс декомпозиции проводили в лабораторных кристаллизаторах на промышленном алюминатном растворе ветви гидрохимии Уральского алюминиевого завода с использованием в качестве затравочного компонента промышленной затравки гидроксида алюминия. Алюминатный раствор, содержащий 133,3 г/дм3 Na2Oк 132,4 г/дм3 Аl2O3 (каустический модуль исходного раствора В опытах с Пример 2 (по предлагаемому способу). При тех же условиях использовали в качестве затравочного компонента глинозем, полученный после операции кальцинации. В опытах с В таблице приведено количество затравочного алюминия QA1, которое можно пересчитать на количество глинозема Qг, по формуле: Qг=QAl·MAl2O3/(2MA1), где 2MAl=54 – удвоенный молекулярный вес алюминия; МAl2O3=102 – молекулярный вес глинозема.
Как видно из таблицы, при количестве затравочного компонента 425 г/дм3 (опыт Пример 3. При тех же условиях количество затравочного алюминия снизили до 20 г/дм3, т.е. меньше нижнего предела заявляемого параметра (опыт Таким образом, доказано, что рациональным диапазоном количества затравочного алюминия в глиноземе, направляемом в качестве затравки, составляет 35-425 г/дм3. Технический результат заключается в повышении процента разложения алюминатного раствора в способе Байера.
Формула изобретения
Способ переработки глиноземсодержащего сырья, включающий выщелачивание сырья, содержащего глинозем, с получением алюминатного раствора, отделение его от красного шлама и направление алюминатного раствора на декомпозицию в присутствии затравки с получением маточного раствора и осадка, содержащего гидроксид алюминия и его направление на кальцинацию с получением глинозема, отличающийся тем, что в качестве затравки используется глинозем, полученный после операции кальцинации, причем количество затравочного алюминия в глиноземе, направляемом в качестве затравки, составляет 35-425 г/дм3.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||