Спосіб очищення теплообмінного апарата від осаду вилуговування бокситу

Предлагаемое изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для очистки теплопередающих поверхностей аппаратов для выщелачивания бокситов. За прототип принят наиболее близкий по технической сущности способ удаления инкрустаций из установок для выщелачивания боксита, в котором для очистки теплообменной аппаратуры используют щелочеалюминатный раствор с к = 8 - 20, содержащий 5 - 30г/л при температуре 140 - 280°C [1]. Недостатком способа является сравнительно большая длительность процесса циркуляции промывного раствора, вызывающая значительные затраты энергии на его нагрев. Задачей изобретения является снижение энергозатрат на очистку теплообменного оборудования от осадка, образовавшегося в процессе выщелачивания боксита. Поставленная задача достигается тем, что нагрев моющего раствора до температуры 140 - 280°C осуществляют до введения извести, после чего известь вводят со скоростью 0,6 - 6,0г/л в час. Проведенными исследованиями было установлено: эффект очистки теплообменных поверхностей достигается при создании в аппарате условий, при которых основные фазы инкрустаций (гидроалюмосиликат натрия, гематит, перовскит, бемит) неравновесны и, в случае присутствия в системе свободной извести, образуется новая равновесная в данных условиях фаза, в основе которой алюможелезистый гидрогранат (в который частично входит и оксид титана). Причем, образование в аппарате этой фазы идет в объеме раствора, а не на тепло передающей поверхности. В случае разового (единовременного) ввода в промывной раствор необходимого количества извести, она достаточно быстро связывается в трехкальциевый гидроалюминат в промываемую систему и в дальнейшем образование алюможелезистого гидрограната идет, в основном, в диффузионной области взаимодействия, что существенно замедляет процесс очистки оборудования. Предлагаемый способ осуществления очистки кардинальным образом меняет схему взаимодействия. Ввод свободной извести в раствор со скоростью 0,6 6,0г/л в час непосредственно перед его поступлением в прогретую до заданной температуры установку, обеспечивает перевод процесса образования алюможелезистого гидрограната преимущественно в кинетическую область взаимодействия, что в конечном итоге позволяет значительно ускорить процесс очистки оборудования и. как следствие этого, сократить затраты энергии на операцию очистки. Конкретная величина скорости подачи извести в интервале 0,6 - 6,0г/л в час определяется температурой процесса промывки, концентрацией и каустическим модулем промывного раствора, минералогией перерабатываемого боксита и величиной межпромывочного цикла. Увеличение скорости подачи извести свыше 6,0г/л в час вызывает снижение скорости процесса очистки, и тем самым, увеличение энергозатрат, уменьшение менее 0,6г/л в час нецелесообразно, так как не оказывая существенного влияния на разложение осадка, увеличивает период ввода необходимого количества извести. Суспензию, полученную после очистки теплообменного оборудования, сгущают до отношения ж : т = (2 - 3) : 1 и разделяют. Сгущенный шлам направляют на приготовление сырой автоклавной пульпы, а осветленный раствор, после корректировки состава, на очередную промывку оборудования. Пример 1. Теплообменные поверхности автоклавной батареи для выщелачивания при температуре 240°C гвинейского боксита (состав, %: 44,7 24,6 2,1 2,5 0,3 через 30 суток работы зарастали осадком толщиной 1,0 - 1,5мм. При этом температура выщелачивания понижалась до 232°C. Для промывки батареи готовили 1400м3 раствора с концентрацией 250г/л Автоклавная батарея запускалась и прогревалась до 220°C на приготовленном растворе, после чего в него непосредственно перед поступление в батарею подавалось известковое молоко, содержащее 280г/л Скорость ввода составляет 1,3г/л в час до общего содержания в промывном растворе 10г/л Продолжительность промывки - 8 часов. После этого батарею разгружали и запускали на сырой автоклавной пульпе. Температура выщелачивания боксита после промывки, составляла 240°C, степень очистки теплообменных поверхностей 100%. Полученная в результате промывки суспензия, содержащая 40г/л твердого, сгущалась до ж : т = 2,5 : 1. Сгущенный шлам, содержащий (%) 24,9 7,5 29,5 2,5 8,9 0,1 направлялся на приготовление сырой автоклавной пульпы. Слив сгустителя, содержащий 253г/л после корректировки концентрации и модуля, повторно использовался для промывки. Пример 2. Высокотемпературный трубчатый выщелачиватель субровского боксита (состав в %: 51,2 21,2 3,92 4,51 3,0 через 21 сутки работы зарастал осадком толщиной 2 - 3мм. Промывался раствором, содержащим 150г/л температуре 280°C и скорости ввода при 6,0г/л в час. Общее содержание в промывном растворе 1,5г/л, продолжительность промывки 2,5 часа. Степень очистки поверхности от осадка 100%. Далее, как в примере 1. Результаты проведения испытаний и режимы, в сравнении с известным способом, представлены в табл.1 и 2. Как видно из этих данных, очистка теплообменного оборудования в предлагаемых условиях обеспечивает значительное (на 11 60%) сокращение продолжительности процесса в отличие от известного способа. Интенсификация процесса позволяет существенно (до 60%) сократить энергетические затраты на операцию очистки теплообменного оборудования.