Спосіб видобування оксиду алюмінію з бокситу

Изобретение относится к производству глинозема по способу Байера. Для глиноземной промышленности основной задачей является расширение сырьевой базы, создание безотходной технологии, а также оптимизация аппаратурно-технологической схемы переработки бокситов с целью повышения степени извлечения окиси алюминия. Известен способ извлечения окиси алюминия из боксита (Патент РФ №1838237, кл. C01F7/06, 1989), включающий размол, выщелачивание, сгущение пульпы, обработку флокулянтом и многостадийную промывку красного шлама. Данная аппаратурно-технологическая схема сложна и громоздка, многостадийная промывка позволяет извлечь только небольшую часть окиси алюминия, а алюминатный раствор может быть загрязнен синтетическими полимерными флокулянтами, которые накапливаются в промводах при использовании их на различных стадиях процесса. Автоклавная обработка красного шлама с использованием алюминатно-щелочного раствора с каустическим модулем 5,5 7,0 при 230 - 250°C в присутствии добавок оксида хрома (А.с. №1505898, кл. C01F17/00, 1987) проводится с целью повышения степени концентрирования редкоземельных элементов. Пульпу красного шлама предварительно подвергают магнитной сепарации. Способ характеризуется многостадийностью и сложен в аппаратурном оформлении. Известен способ извлечения окиси алюминия из боксита (Технологическая инструкция по производству глинозема на Николаевском глиноземном заводе. - С.34 - 39), включающий мокрый размол, выщелачивание боксита, разбавление пульпы, сгущение и шестикратную промывку красного шлама. Алюминатный раствор поступает на декомпозицию, а красный шлам, содержащий до 15% окиси алюминия, после промывки сбрасывается в шламонакопитель. Часть оксида алюминил, содержащегося в боксите, не доизвлекается и теряется вместе с красным шламом. Таким образом, получение глинозема из боксита по способу Байера включает в себя многообразие последовательных стадий и операций, основной из которых является выщелачивание. Роль других технологических операций сводится преимущественно к обеспечению максимально эффективного технологического оформления. Выщелачивание бокситов, представляющий собой неоднородный по минералогическому и химическому составу материал, является сложным гетерогенным процессом растворения гидроксида алюминия в щелочно-алюминатном растворе. Недоизвлечение из боксита гидроксида алюминия не связано с недостатками или нарушениями существующей технологии, а является следствием установления химического равновесия на каждой стадии процесса выщелачивания. Фактически выщелачивание бокситов ведется в две стадии: при мокром размоле (до 90°C) и в автоклавах (до 230°C). На каждой стадии достигается равновесие между исходными и конечными продуктами реакции. Выщелачивание боксита ничем не отличается от большинства процессов экстракции, в которых применяется многостадийность для достижения высокого извлечения продукта, количество стадий при этом может достигать десяти и более. При существующей технологии дальнейшее увеличение температуры выщелачивания в автоклавах является дорогостоящим мероприятием, не гарантирующим снижение потерь алюминия со шламом. В то же время возможно достичь более высокого извлечения алюминия из боксита, не повышая температур у его выщелачивания, за счет использования широко применяемого в химии при проведении экстракционных процессов закона действующи х масс, другими словами, изменяя концентрацию взаимодействующих реагентов. С уменьшением концентрации алюминия в жидкой фазе автоклавной пульпы облегчается переход из твердой фазы дополнительного количества алюминия. Нами установлено, что часть окиси алюминия, содержащейся в красном шламе, прочно связана с окислами кремния и кальция, а другая часть содержится в виде гидраргиллита, который может быть дополнительно извлечен, однако при существующем процессе не извлекается и теряется со шламом. Задачей данного изобретения является повышение степени извлечения окиси алюминия из боксита за счет контакта щелочного раствора со сгущенной частью разбавленной автоклавной пульпы - красным шламом. Предполагаемый способ извлечения окиси алюминия из боксита включает выщелачивание боксита водным щелочным раствором, отделение красного шлама от алюминатного раствора и разложение последнего декомпенсацией. Для доизвлечения части оксида алюминия из красного шлама его разбавляют маточным раствором после декомпозиции и подвергают повторному выщелачиванию. Сгущенную часть направляют напромывку, а алюминатный раствор на контрольную фильтрацию и декомпозицию. Предполагаемая технология позволяет снизить вдвое содержание окиси алюминия в сбрасываемом красном шламе и повысить сквозное извлечение ее из боксита на 5 - 7%. На чертеже показана схема технологических потоков предполагаемого способа извлечения окиси алюминия из бокситов, осуществление которого возможно в промышленных условиях с использованием существующего оборудования. Красный шлам разбавляют маточным раствором после декомпозиции в отношении 1 : 1 и получают пульпу с каустическим модулем 2,15 - 2,27 и содержанием окиси алюминия 116,0 - 117,5г/л. Выщелачивание полученной пульпы проводят при тех же условиях, что и вы щелачивание боксита. После автоклава пульпа содержит 132,2 - 133,7г/л окиси алюминия, каустический модуль 1,74. Вареную пульпу направляют на сгущение, где красный шлам отделяют, а алюминатный раствор соединяют с алюминатным раствором первого автоклавного выщелачивания. Твердая фаза красного шлама после второго автоклавного выщелачивания содержит 6,5 ± 1% окиси алюминия. В таблице приведен состав жидкой фазы пульпы по ходу те хнологического процесса.