Как сделать глинозем плодородным

Как сделать глинозем плодородным
Как сделать глинозем плодородным
Как сделать глинозем плодородным
Как сделать глинозем плодородным
Как сделать глинозем плодородным

Способ спекания для получения глинозема из высококремнистых (> 6—8 % SiO2) бокситов с кремниевым модулем менее 5—7 и из нефелиновых руд; способ пригоден также для переработки любого алюминиевого сырья.

Сущность способа спекания заключается в получении твердых алюминатов путем их спекания при высоких ( 1300 °С) температурах и в последующем выщелачивании полученного спека.

Производство глинозема из бокситов. Основные стадии этого процесса следующие.

Подготовка к спеканию. Боксит и известняк после дробления измельчают в мельницах в среде оборотного содового раствора с добавкой свежей соды Na2CO3, получая пульпу с влажностью 40%.

Спекание ведут в отапливаемых трубчатых вращающихся печах диаметром до 5 и длиной до 185 м. Температура в печи повышается от 200—300 °С в месте подачи пульпы до 1300 °С в разгрузочном конце у горелки. При нагреве оксид алюминия превращается в водорастворимый алюминат натрия:

  • Al2O3 + Na2,CO3 = Na2O • Al2O3 + СО,

а кремнезем связывается в малорастворимые силикаты: SiO2, + 2СаО = 2СаО • SiO2. С содой реагирует также Fе2O3 боксита, образуя Nа2O • Fe2O3. Эти химические соединения спекаются, образуя частично оплавленные куски - спек.

После обжиговой печи спек охлаждают в холодильниках, дробят до крупности 6-8 мм и направляют на выщелачивание.

Выщелачивание с целью получения глинозема ведут горячей водой проточным методом в аппаратах различной конструкции: диффузорах (цилиндрических сосудах, куда порциями загружают и выгружают спек), в конвейерных выщелачивателях и др. Наиболее совершенными являются трубчатые выщелачиватели непрерывного действия. Загружаемый через бункер 1 в сосуд высотой 26 м спек благодаря непрерывной выгрузке секторными разгружателями 2 движется вниз и промывается встречным потоком воды. В воде растворяется алюминат натрия, вода разлагает также феррит натрия Na2O • Fе2O3 и Fе2O3 выпадает в осадок. Продуктами выщелачивания являются алюминатныи раствор и красный шлам, содержащий Fе2O3, Al2О3, SiO2, СаО. В алюминатный раствор переходит немного кремнезема в виде гидросиликатов, в связи с чем раствор подвергают обескремниванию.

Обескремнивание алюминатного раствора осуществляют в батарее автоклавов длительной ( 2,5 ч) выдержкой при температуре 150-170 °С. В этих условиях вырастают кристаллы нерастворимого в воде соединения Na2O • Al2O3 • 2SiO2 • 2Н2O (иногда к раствору добавляют известь, в этом случае образуются кристаллы СаО • Al2O3 • 2SiO2 • 2Н2O). Из автоклавов выходит пульпа, состоящая из алюминатного раствора и осадка — белого шлама. Далее раствор отделяют от белого шлама путем сгущения и фильтрации. Белый шлам идет в шихту для спекания, а раствор направляют на карбонизацию.

Карбонизацию проводят с целью выделения алюминия в осадок Al2O3 • 3Н2O (карбонизация заменяет декомпозицию в способе Байера). Карбонизацию осуществляют в сосудах цилиндрической или дилиндроконической формы объемом до 800 м3 пропусканием через раствор отходящих газов спекательных печей, содержащих 10-14% СO2. Газы перемешивают раствор, а СO2 разлагает алюминат натрия:

  • Na2O • Al2O3 + CO2 + 3Н20 = Al2O3 - 3H2O + Na2CO3

и гидроксид алюминия выпадает в осадок.

Далее проводят те же технологические операции, что и в способе Байера: отделение Al2O3 • 3H2O от раствора и кальцинацию — обезвоживание гидроксида алюминия прокаливанием в трубчатых печах с получением глинозема Al2O3.

Примерный расход материалов на получение 1т глинозема, т: боксита 3,2—3,6; известняка 1,35; извести 0,025; кальцинированной соды 0,19; условного топлива 1,1—1,2; электроэнергии 800 кВт • т.

Получение глинозема из нефелинов. Нефелиновый концентрат или руду и известняк после дробления размалывают в водной среде, получая пульпу для спекания. В связи с наличием в составе нефелина щелочей не требуется добавок в шихту соды.

Спекание производят в отапливаемых трубчатых вращающихся печах диаметром 3-5 и длиной до 190 м; пульпу заливают в печь со стороны выхода газов, где температура равна 200-300 °С, а в разгрузочном конце онна достигает 1300 °С. В процессе нагрева нефелин взаимодействует с известняком:

  • (Na, K)20 • Al2O3 • 2SiO2 + 4CaCO3 = (Na, K)2O • Аl2О3 + 2(2СаО • SiO2) + 4СO2.

В результате этой реакции входящие в состав нефелина Na2O и К2O обеспечивают перевод глинозема в водорастворимые алюминаты, а СаО связывает кремнезем в малорастворимый двухкальциевый силикат. Получаемый спек охлаждают в холодильниках и дробят.

Выщелачивание нефелинового спека с целью получения из него глинозема, совмещают с его размолом и проводят в шаровых или стержневых мельницах в среде горячей воды со щелочным раствором, получаемым после карбонизации. В процессе выщелачивания алюминаты растворяются в воде и остается известково-кремнистый шлам (называемый белитовым), который идет на производство цемента.

Обескремнивание алюминатного раствора проходит в две стадии. Первую проводят в автоклавах в течение 1,5—2 ч при температуре 150—170 °С; при этом в осадок выпадают содержащие кремнезем алюмосиликаты, этот осадок (белый шлам) идет в шихту для спекания.

Алюминатный раствор после первой стадии обескремнивания делят на две части. Одну часть далее подвергают карбонизации (так, как при переработке бокситов) с последующей декомпозицией, после чего получают в осадке гидрооксид алюмния и содощелочной раствор, идущий на выщелачивание спека.

Вторую часть алюминатного раствора дополнительно обескремнивают в мешалках с добавкой извести при 95 °С в течение 1,5—2 ч. При этом в осадок выпадает известково-силикатный шлам и обеспечивается глубокое обескремнивание алюминатного раствора. Затем этот раствор подвергают кальцинации, получая в осадке гидроксид алюминия и глубоко обескремненный содовый раствор, из которого далее в содовом цехе получают поташ (К2СO3) и кальцинированную соду (Na2CO3); глубокое обескремнивание необходимо для получения этих товарных продуктов.

Кальцинация. Гидрооксид алюминия после обеих ветвей переработки алюминатного раствора подвергают промывке и фильтрации и затем направляют на кальцинацию (обезвоживание), которую проводят так же, как в производства глинозема по способу Байера, получая глинозем.

Примерный расход материалов на производство 1 т глинозема из нефелинов, т:

  • нефелина - 4;
  • известняка - 7;
  • извести - 0,1;
  • условного топлива - 1,5;
  • электроэнергии 1000 кВт • ч.
При этом получают около 1 т содопродуктов и до 10 т цемента.
Читайте также:
Вернуться в начало раздела: Цветная металлургия
Вернуться на главную: Черная металлургия Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным Как сделать глинозем плодородным

Статьи по теме:



Маникюр с ярко синим гель лаком

Как сделать насыпную дамбу

Вышивки и схемы гор кавказа

По металлу оборудование своими руками

Уаз патриот электрическая раздатка схема