За обработката на боксит до модула силиций поне 5-7 е по-икономичен начин на изпичане. Поради изчерпване на богатите находища на боксит и алуминий участие в по-бедни производство боксит фракция Bayer производствен процес на двуалуминиев триокис в метод коларски намалява и се стопи част синтероване.
Bayer процес
метод Bayer - метод за разделяне на алуминий от боксит - въз основа на излугване, целта на който съдържа разтворен zhaschiysya в боксит-двуалуминиев триокис Al2 О3. избягване трансфери останалите съставки на боксит (SiO2. Fe2 О3 и т.н.) разтвор. Методът се основава на обратима химична Риа-ТА:
Когато реакцията протича в дясно двуалуминиев триокис като натриев алуминат преминава в разтвор и обратната реакция по време на хидратиран Al2 О3 утаява. Uproschendaya производството на алуминий схема на процеса Bayer е показано на фиг. 244. По-долу е описана основната работа на този метод.
1. Получаване на боксит излугване. Боксит раздробява и смила до размер на частиците от 0,05-0,15 mm в среда добавя алкален и алкална работен разтвор на NaOH и се прибавя малко вар активиращ излугване.
2. излужване. Получен чрез смилане на пулпа се насочва към излужване. За завършване на реакцията по-горе, потокът надясно (образуването на натриев алуминат) необходими алкална среда, високо налягане (
3 МРа), нагряването на пулпа до 100-240 ° С (в зависимост от степента боксита) и дългосрочната около 2 часа) разбъркване (. Тези условия са дадени в автоклави - плавателни съдове, работещи под налягане. Автоклав се използват (ris.245) стомана цилиндричен съд с диаметър и височина от 1.6-2.5 m 13,5-17,5. Автоклавът е 2.5-3.3 МРа, пулпата се подава отгоре, отдолу през тръбата 2 барботьор 3 - пара, която се нагрява и смесва. Целулоза от биореактора през тръба 1 се екструдира.
Месото обикновено се пропуска през батерията на автоклави последователно подреждане 6-10, където за
Н 2, съдържаща се в шлама под формата на Al2 О3 • Н 2О, Al2 О3 • 3H2 О и Al2 О3 алуминиев оксид реагира с алкален (реакция, показана по-горе), която преминава в Na2 О • Al2 О3. В първия автоклава, пулпата се изпомпва, предварително загряване до
150 ° С, от последната автоклав пулпа попада в две автоклави-изпарител, при което налягането се намалява до атмосферно налягане. Про-дукти автоклав е каша, състояща се от алуминиев довежда до стайна разтвор (съдържащ Na2 О • Al2 О3) и утайки (утайка, в която останалите примеси боксит капка).
3. Разделяне на разтвора на алуминат, и суспензията след време bavleniya вода суспензия произведена в сгъстители (отпадъчната-кортежи) - съдове 15-50 м диаметър, който се утаява на дъното на суспензията и супернатантата се оттича от горния разтвор алуминат. Освен това се пропуска през филтър и се подава към следващата операция - разлагане. Получава ми червени суспензия (частиците придават цвят да Fe2 О3) отиват за отпадъци, шламът съдържа,%: 12-18 Al2 О3, SiO2 6-11, 44-50 Fe2 О3, СаО 8-13.
4. разлагане на разтвора на алуминат. нарича разлагане или усукване се извършва в полза на алуминий-ти "разтвор утайка под формата на Al2 О3 • 3H2 О, за да се гарантира, че по време на реакцията lachivaniya по-излугване наляво, към образуването на Al2 О3 • 3H2 О. Какво ще рече Реакционната смес се оставя, е необходимо да се предотврати по-нисък Leniye (до атмосферно налягане) за разреждане и се охлажда разтворът до влезе в него праймери (малки кристали от алуминий-minum хидроксид) и маса за да се получи достатъчно голям кристал риболов-Al2 О3 • 3H2 О разбъркване в продължение на 50- 90 часа.
Този процес се провежда в серия и свързани в серия байпас разлагащи сифони, чрез които пулпа преминава последователно (алуминат разтвор с кристали се утаяват алуминиев хидроксид га). В серия от определени 10-11 разлагащи механично разбърквай или 16-28 разлагащи с WHO-запушен смесване маса. Първите танкове са до 8 м в диаметър, в която смесителни изпълнение lyayut-въртене около вертикалната ос, стъргалка (инсулти). Разлагащи втори тип, използвани главно в настоящото, са цилиндрични резервоари високи 25-35 м и до 3000 м3; под тях подава сгъстен въздух, смесване на пулпа.
5. клон алуминиеви хидроксид кристали от разтвора и класификацията на кристали с размер. След разлагане маса влиза сгъстители, където хидро-оксид се отделя от разтвора. Получената хидроксид в употреба-roseparatorah разделя на фракция с размер на частиците 40-100 цт и една финна съставна част (размер <40 мкм), которую используют в качестве затравки при декомпозиции. Крупную фракцию промывают, фильтруют и направляют на кальцинацию.
6. обезводняване или калциниране на алуминиев хидроксид извършва в облицовани тръбната въртяща пещи шамот диаметър от 2.5-5 и дължина 35-110 m, нагрява природен газ или течно гориво. Хидроксид се придвижва бавно по въртящ се барабан към потока от горещ газ, чиято температура се повишава от 200-300 ° С до положение за зареждане
1200 ° С в близост до горелката в края на освобождаване на барабана. Когато реакцията се нагрява хидроксид: Al2 О3 • 3H2 О = Al2 3 + 3H2 О, Ся-завършваща при 900 ° С Продуктът е алуминиев Al2 3 (бял прах).
Екстракция на алуминиев оксид, използвайки описаната SPO-соба Bayer процес е около 87%. Производството на 1 тон алуминиев изразходват 2.0-2.5 тона боксит, 70-90 кг NaOH, около 120 кг вар, 7-9 тона, 160-180 кг гориво (на основата на конвенционалния гориво) и около 280 кВт • з електрон-roenergii.
метод синтероване
Методът се използва за производство на двуалуминиев триокис от vysokokrem на гранули (> 6-8% SiO2) със силикон боксит модул на по-малко от 5-7 и нефелин руди на; метод е подходящ за повторно rabotki всеки първичен алуминий.
Методът се състои в получаване на твърда алуминиева-Minato чрез синтероване при висока (
1300 ° С) скоростта тури и последващо извличане на получената утайка.
Получаване алуминий от боксит
Основни стъпки на следния процес.
Подготовка за синтероване. Боксит и варовик са смачкани след среда се смила в мелници в средносрочен циркулационни разтвор на сода каустик, допълнена със свеж Na2 CO3. получава пулп със съдържание на влага от 40%.
Синтероване се извършва в нагрята тръбна въртяща се пещ 5 и диаметър с дължина до 185 m. Температурата на PE-чи увеличава 200-300 ° С, на мястото на подаването на суспензия на
1300 ° C в края на заустване на горелката. При нагряване на алуминиев окис се превръща в водоразтворим натриев алуминат:
и силикагел свързан в слабо разтворими силикати: SiO2 + = 2CaO 2CaO • Si02. Със сода реагира като Fe2 O3 боксит, образувайки NaaO • Fe203. Тези химични съединения са синтеровани да образуват частично слети парчета - спец.
След пещта се охлажда фрита в хладилници, се натрошава до размер на частиците от 6-8 mm и се подава за излужване.
Излужване олово метод гореща вода поток в апаратурата на различни дизайни: дифузори (цилиндрични съдове, които се заустват и заредени порции спец) в излугващ конвейера и т.н. Най-съвършени тръбни извличания са непрекъснати (фигура 246) ... 1 е заредена чрез бункер в височина съд от 26 m през фрита непрекъснато разтоварване разтоварване секторен 2 се движи надолу и се промива с насрещен поток от вода. водоразтворим натриев алуминат, както вода разлага ферит натриев Na2 О • Fe2 О3 и Fe2 О3 утаява. Инфилтрат са алуминат разтвор и червена кал, съдържащ Fe2 О3. Al2 O3. SiO2. CaO. разтвор алуминат движи леко силикагел под формата на хидросиликати и затова разтворът се подлага на desilication.
Desiliconization разтвор алуминат в батерията извършва непрекъснато автоклави (
2.5 часа) като температурата се поддържа при 150-170 ° С При тези условия, кристали растат вода неразтворими съединения Na2 О • Al2 О3 • 2SiO2 • 2Н2 О (понякога вар добавя към разтвора, в този случай, кристали се образуват СаО • Al2 О3 • 2SiO2 • 2Н2 О). От автоклавите излиза маса, състояща се от алуминат алкохол и утайки - бяла каша. След това, разтворът се отделя от бяла суспензия от сгъстяване и филтрация. Бялата утайка отива на Ши-синтероване, и разтворът се подава на карбонизация.
Карбонизация се провежда, за да се изолира утаен алуминиев окис Al2 О3 • 3H2 О (разлагане карбонизация замества в процеса Bayer). Карбонизация се провежда в цилиндрични контейнери с цилиндрична форма или до 800 м 3 преминава през разтвор Spekatelnye пещи, съдържащи 10-14% СО2 димния газ. Газове разбърква разтвор и СО2 разлагат натриев алуминат: Na2 О • Al2 3 + СО2 + 3H2 О = Al2 О3 • 3H2 О + Na2 CO3 и алуминиев хидроксид се утаява.
Освен това провеждане на същите етапи на процеса, както в процеса Bayer: разделяне на Al2 О3 • 3H2 О от разтвора и калцирането - обезводняване на алуминиев хидроксид Proc, за да се получи тръбна пещ за получаване на алуминиев Al2 О3.
Очакваният консумацията на материали за получаване на 1 тон глина Zema, т: 3,2-3,6 боксит; Варовик 1.35; 0.025 вар; сода 0.19; 1.1-1.2 еквивалентни гориво; мощност
Получаване на алуминиев оксид от нефелин
Нефелин Concentra-плъх или руда и варовик след раздробяване смила във водна среда, за да се получи каша за синтероване. Поради наличието на нефелин алкални добавки не се изисква в заряда на сода.
Синтероване се извършва във въртяща се загрява тръбна пещ schihsya диаметър и 3-5 dlinry до 190 м; Zali-vayut маса в пещта от контакта газ, където температурата е равен до 200-300 ° С и изхвърлянето го край достига 1300 ° С По време на процес на нагряване нефелин взаимодейства с варовик:
В резултат на тази реакция, част от нефелин Na2 О и К2 О осигури превод двуалуминиев триокис-mye водоразтворими алуминати, СаО и се свързва с силика Malorastvorim ми дикалциев силикат. Получената фрита се охлажда в хладилник и натрошен.
Vyschelachivanienefelinovogo кейк се комбинира с време-мол и извършва в сферични или пръчици мелници в среда гореща вода с алкален разтвор, получени поз ле карбонизация. В алуминати на процеса на излужване се простират-Vorya във вода и е вар-силика суспензия (наречена Белите), който е производството на TSE-среда.
Obeskremnivaniealyuminatnogo разтвор се извършва на два етапа. Първият се извършва в автоклави за 1.5-2 часа при температура 150-170 ° С; където утайки, съдържащи силициев диоксид, алумосиликати, тази утайка (бяла суспензия) е отговорен за синтероване.
Алуминат разтвор след първия етап desilication е разделена на две части. Едната част е допълнително подложен ct-bonizatsii (както в обработката на боксит), с последващо кипене разлагане, след което получената утайка хидроксид семена и Алумни sodoschelochnoy разтвор, ще излугване зададена маса.
Втората част допълнително obeskremnivayut алуминат разтвор смесители с вар в
95 ° С за 1.5-2 часа. Утайките вар-силикатна суспензия и при условие, дълбока desiliconization алуминат разтвор. Този разтвор след това се подлага на калциниране, до получаване на утайка от алуминиев хидроксид и разтворът вътрешната до obeskremnenny сода от които по друг начин в работилница сода поташ (К 2СО 3) и натриев карбонат (Na2 SO3); дълбоко desiliconization, необходими за получаване на тези търговски продукти.
Калциране. алуминиев хидроксид, след двата клона обработка алуминат разтвор се подлага на промиване и филтруване и след това се подават към калциниране (дехидратиране-SET), което се извършва по същия начин, както в процеса Bayer, алуминиев оксид е luchaya.
Примерна използване на материали за получаване на 1 тон нефелин алуминий, т: нефелин 4; варовик 7; вар 0.1; 1.5 еквивалент гориво; мощност
1000 кВт • ч. Това е довело до около 1 m свързани продукти и до 10 тона цимент.
Свързани статии