Спосіб одержання глинозему

1. Спосіб одержання глинозему, який включає вилуговування бокситу, згущування одержаної пульпи з наступною багатократною відмивкою червоного шламу водою, каусти фікацію другої промивної води та декомпозицію алюмінатного розчину, який відрізняє ться тим, що перед каусти фікацією другу промивну воду карбонізують до вмісту у розчині 1-5 г/л гідроокису алюмінію, виділяють гідроокис алюмінію та спрямовують його на декомпозицію, содовий розчин каусти фікують вапняним молоком, відокремлюють створений осад і змішують його з відмитим червоним шламом, а каустик направляють на вилуговування. 2. Спосіб по п.1, який відрізняється тим, що суміш відмитого червоного шламу та осаду після каусти фікації має такий склад: Fe2O3 51,0-64,0 Al2O 3 3,9-8,5 Na2O 2,5-4,0 SiO2 5,2-7,8 TiO2 0,3-5,8 Втрати при прогартовуванні 8,1-12,7. Зоя 40741 (11) UA відстоюють. Червоний шлам піддають багатократній відмивці, при цьому другу промивну воду каустифіцюють. Алюмінатний розчин направляють на декомпозицію, де за допомогою запалу (раніше одержаного гідроокису алюмінію) гідроокис алюмінію випадає в осад. Ступінь вилучення гідроокису алюмінію з бокситу та питомі витрати лугу в процесі Байєра залежать від рівня утрат цих компонентів. У червоному шламі, який відправляється у відвал, міститься до 15 % гідроокису алюмінію. Така кількість гідроокису алюмінію в червоному шла мі не тільки знижує ступінь добуван ня глинозему з бокситу, але й перешкоджає утилізації червоного шламу в таких галузях як металургія, виробництво будівельних матеріалів тощо. Їдкий луг здійснює у процесі Байєра замкнений цикл, але деяка части на його неминуче губиться в різноманітних стадіях процесу і тому необхідно вводити відповідну кількість свіжого. В основу ви находу поставлено задачу підвищення виходу гли нозему, шляхом зменшення утрати гідроокису алюмінію з червоним шламом. Для рішення поставленої задачі в відомому способі одержання глинозему, який включає вилуговування бокситу з одержанням пульпи, яку розводять та (19) Винахід стосується способів одержання глинозему по методу Ба йєра із бокситу. Особливістю методу Байєра є здібність окису алюмінію, який міститься у бокситі, переходити у розчин, якщо боксит оброблюють розчином їдкого лугу при високих температурах, а також здібність алюмінатного розчину розкладатися з виділенням гідроокису алюмінію при перемішуванні його з запалом (раніше одержаним гідроокисом алюмінію). Порівняльна простота способу Байєра забезпечила йому довгострокове існування і, звичайно, він пройшов багаточисленні удосконалення. У якості прототипа способу одержання глинозему, що заявляється, вибрана технологія виробництва гли нозему способом Байєра на Миколаївському глиноземному заводі "Технологічна інструкція ...", м.Ми колаїв, 1991 р. Цей спосіб включає подрібнення вихідної сировини і вилуговування її у автоклавах. Пуль па, що одержана внаслідок автоклавної обробки, складається із розчину і суспендованої у ньому маси червоного шламу. Для зниження концентрації гідроокису алюмінію, потрібного для наступ ної операції декомпозиції, а також для полегшення розділення алюмінатного розчину і шла му, пульпу розводять та (13) А ____________________ 40741 відстоюють з наступною багатократною відмивкою червоного шламу водою, каусти фікацією другої промивної води, перед каусти фікацією другу промивну во ду карбонізірують вуглекислим газом до вмісту у розчині 1-5 г/л гідроокису алюмінію. Одержаний після карбонізації содовий розчин каустифіцюють вапняковим молоком, відокремлюють створений осад і змішують його з відмитим червоним шламом, а каустик направляють на вилуго вування. Гідроокис алюмінію, що вилучи ли із другої промивної води, використо вують в якості запалу в процесі декомпозиції, або відправляють у товарний продукт. Карбонізацію другої промивної води проводять відходящи ми газами печей випалу вапняка, які містять до 12 % СО2 і звільнені від твердих зависей та пилу: NaAlO2 + СO2 + 3Н2О = Аl2 О3 × 3Н2О + +Na2CO3 NaOH + СO2 = Na2CO3 + Н2 O Після того, як більша частина їдкого лугу опиниться зв'язаною у соду, алюмінатний розчин розкладається з утворенням гідроокису алюмінію, яку виділяють та використовують у процесі декомпозиції. Содовий розчин, що відокремлюється від гідроокису алюмінію, каустифіцюють вапняковим молоком для переведення карбонатної соди у каустичну. При цьому утворюється білий шлам, який не має кальцієвих алюмінатів, не перешкоджає процесу каустифікації і є корисною добавкою для червоного шламу при використанні його у виробництві цементів. Суміш відмитого червоного шламу та білого шламу має слідуючий склад, % мас.: Fе2O3 51,0 - 64,0; Аl2O3 3,9 - 8,5; Na2O 2,5 4,0; SiO2 5,2 - 7,8 TiO2 0,3 - 5,9; утрати при прогартуванні (у.п.п.) 8,1 - 12,7. Спосіб одержання глинозему, що заявляється, здійснюється слідуючим чином. Кількість часу карбонізації, год рН процесу карбонізації Другу промивну во ду відмивки червоного шламу, яка містить 25 г/л Аl2 O3, 35 г/л Na2O у і 30 г/л Na2Oк , відстоюють на протязі двох годин і карбонізують вуглекислим газом до тих пір, доки вміст окису алюмінію у розчині не досягне 1,0 - 5,0 г/л. Після відстою відокремлюють гідроокис алюмінію, а лужний содовий розчин каустифіцюють вапняковим молоком. Відокремлюють осад (білий шлам) і змішують його з червоним шламом. Суміш має такий склад, % мас.: Fе2O 3 51,0 - 64,0; Аl 2О3 3,9 - 8,5; Na 2О 2,5 - 4,0; SiO2 5,2 - 7,8; ТiO2 0,3 -5,9; у.п.п. 8,1 - 12,7. Кількість утвореного каустику забезпечує його утрати при відмивці червоного шламу і ви користовується у процесі вилуго вування. Приклади виконання способу. Другу промивну во ду у кількості 2 л з вмістом слідуючих компонентів: Аl2О 3 39,74 г/л; Na2Oy 30 г/л; Na2OK 29,88 г/л і каустичним модулем 1,85, відстоювали на протязі 6 годин і фільтрували на вакуум-фільтрі для відділення часток червоного шламу. Кар бонізацію проводили у скляному циліндрі за допомогою барботажної трубки, розташованої на дні циліндру. Швидкість подачі вуглекислого газу 5 л/хв. Виділення гідроокису алюмінію із розчину відбувалося практично повністю на протязі 0,5 - 0,7 год. за рахунок зниження рН з 11,0 до 4,5. Після карбонізації кількість гідроокису алюмінію у розчині 1 - 5 г/л. Хі мічний контроль процесу карбонізації зводився до аналізу проб розчину на вміст загального лугу і рН, а також гідроокису алюмінію. Одержана внаслідок карбонізації пульпа відстоювалась, відокремлений гідроокис алюмінію використо вувався на декомпозиції. Результати зведені у таблицю. Таким чином, при використанні даного способу одержання глинозему утрати окису алюмінію зі шламом знижуються на 50 %. Змінювання складу рідкої фази другої промивної води при карбонізації, г/л Витрати і концентрація вуглекислого газу прикарбонізації АІ2О3 Na2О л/хвил. % СО2 прототип 11,1 39,7 30,0 5,0 10 - 12 0,1 8,0 20,0 30,0 5,0 10-12 0,2 7,0 15,0 30,0 5,0 10 - 12 0,3 6,5 8,5 30,0 5,0 10- 12 0,4 6,0 7,0 30,0 5,0 10 - 12 0,5 5,5 5,0 30,0 5,0 10- 12 0,6 5,0 3,0 30,0 5,0 10- 12 0,65 4,8 1,0 30,0 5,0 10- 12 0,7 4,5 0,5 30,0 5,0 10- 12 2 40741 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3 40741 4