CZ128996A3

CZ128996A3 - Process of working over ammonia alum to employable and storable products

Info

Publication number: CZ128996A3
Application number: CZ961289A
Authority: CZ
Inventors: Stanislav Ing Baloun; Pavel Ing Matousek
Original assignee: Diamo Statni Podnik
Priority date: 1996-05-03
Filing date: 1996-05-03
Publication date: 1997-11-12
Also published as: CZ288775B6

Abstract

The proposed alum reprocessing is characterized in that ammonia alum being in the form of an aqueous solution or a melted form or a solid form is treated with calcium oxide or hydroxide in stoichiometric excess with respect to available sulfates so as to achieve pH value 8 and more of the reaction mixture. At the same time both gaseous ammonia and a solid phase containing predominantly calcium sulfate and aluminium hydroxide, being subject to further utilization, are formed.

Description

ZPŮSOB PŘEPRACOVANÍ kamence hlinitoamonneho na využitelné a SKLADOVATELNÉ PRODUKTYMETHOD FOR THE PROCESSING OF ALUMINUM AMMONIUM ALUMINUM FOR USEFUL AND STORAGE PRODUCTS

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu přepracování kamence hlinitoamonného, vznikajícího například při sanaci ložiska kyselých zasolených roztoků po ukončení hydrochemické těžby uranu. Způsob lze použít i pro přepracování surového kamence hlinitoamonného, obsahujícího rozdílná množství různých nečistot.The invention relates to a process for the reprocessing of alum ammonium alumina, for example arising from the rehabilitation of a deposit of acidic saline solutions after the end of hydrochemical uranium mining. The process can also be used to rework raw alum ammonium containing different amounts of different impurities.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pro sanaci kyselých roztoků z ložiska hydrochemické těžby uranu se uvažuje postup, spočívající v jejich odpaření a vykrystalování části solí ve formě kamence hlinitoamonneho. Další přepracování takto vzniklého surového kamence hlinitoamonného lze provést například termickým rozkladem za vzniku síranu hlinitého, alunitu amonného, kysličníku hlinitého a kyseliny sírové a je podmíněno odbytem. Pro případ odbytových potíží se uvažuje s neutralizací kyseliny sírové na síran vápenatý.For the remediation of acidic solutions from the hydrochemical uranium mine deposit, a process is envisaged consisting in their evaporation and crystallization of part of the salts in the form of alum ammonium alum. Further processing of the crude aluminum ammonium alum thus formed can be carried out, for example, by thermal decomposition to form aluminum sulphate, ammonium alunite, alumina and sulfuric acid and is conditional on sales. Neutralization of sulfuric acid to calcium sulfate is contemplated in the event of sales difficulties.

Nevýhodou uvedeného postupu v případě neodbytitelnosti uvedených produktů je likvidace kyseliny sírové neutralizací, nákup síranu amonného nebo čpavku v důsledku vázání amonného iontu do alunitu a realizace podstatné části procesu přepracování v kyselém prostředí.The disadvantage of this process in the case of non-viability of said products is the destruction of sulfuric acid by neutralization, the purchase of ammonium sulfate or ammonia due to the binding of the ammonium ion to the alunite and the implementation of a substantial part of the reprocessing process under acidic conditions.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje způsob přepracování kamence hlinitoamonného podle tohoto vynálezu spočívající v tom, že se na surový kamenec hlinitoamonný působí oxidem nebo hydroxidem vápenatým ve stechiometrickém nadbytku vůči přítomným síranům tak, aby bylo v reakční směsi dosaženo pH 8 a více. Působením vznikající využitelné a skladovatelné produkty jsou plynný amoniak a pevná fáze obsahující převážně síran vápenatý a hydroxid hlinitý. Tento postup lze provádět tak, že se oxidem nebo hydroxidem vápenatým působí na kamenec hlinitoamonný ve vodném roztoku nebo v roztavené formě nebo v pevné formě. Vznikající plynný amoniak lze s výhodou recyklovat zpět do procesu výroby kamence hlinitoamonného z kyselých zasolených roztoků. Vznikající pevnou fázi lze využít jako překryvný materiál pro sanaci odkališť nebo skládek.The disadvantages of the present invention are largely eliminated by the process of reprocessing alum ammonium alum according to the present invention by treating the crude alum ammonium alum with a stoichiometric excess of alumina or calcium hydroxide to achieve a pH of 8 or more in the reaction mixture. The resultant usable and storable products are ammonia gas and a solid phase containing predominantly calcium sulfate and aluminum hydroxide. This process can be carried out by treating the ammonium alum in aqueous solution or in molten form or in solid form with calcium oxide or hydroxide. The resulting ammonia gas can advantageously be recycled back into the process of producing ammonium alum from acidic saline solutions. The resulting solid phase can be used as an overlay material for the rehabilitation of tailings ponds or landfills.

S ohledem na to, že čistota vznikající pevné fáze je přímo závislá na čistotě vstupního surového kamence hlinitoamonného, je výhodné méně čistou pevnou fázi použít pro tvorbu prvních sanačních vrstev odkališť a čistější výstupní produkt využít pro krycí vrstvu, zabezpečující utěsnění odkališť nebo skládek proti vodě a k odstínění uložených radioaktivních materiálů.Given that the purity of the resulting solid phase is directly dependent on the purity of the raw alum ammonium alum, it is preferable to use the less pure solid phase for the formation of the first sedimentation layers of the tailings ponds and to use the cleaner output product for the shielding of stored radioactive materials.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad č. 1 :Example 1:

150 kg surového kamence hlinitoamonného se rozpustí v cca 1 000 kg vody a smísí se s hydroxidem vápenatým. Dávka hydroxidu vápenatého se řídí tak, aby bylo v reakční směsi dosaženo pH v rozmezí 10 až 12,5. Ze vzniklé suspense reakční směsi se za pomoci vzduchu vyděluje amoniak. Technické prostředky a doba vydělování amoniaku jsou dány požadavky na jeho zbytkový obsah v pevné fázi. Proces je možné intenzifikovat ohřevem. Vydělování amoniaku vzduchem lze doplnit promývkou filtračního kalu. Po ukončení vydělování amoniaku pomocí vzduchu se provede oddělení pevné fáze filtrací.150 kg of crude ammonium alum are dissolved in about 1000 kg of water and mixed with calcium hydroxide. The dose of calcium hydroxide is controlled so that the pH of the reaction mixture is between 10 and 12.5. Ammonia is separated from the resulting reaction mixture slurry with air. The technical means and separation time of ammonia are determined by the requirements for its residual solids content. The process can be intensified by heating. Separation of ammonia by air may be supplemented by a filter slurry wash. After the ammonia separation with air is complete, the solid phase is separated by filtration.

Příklad č. 2:Example 2:

000 kg surového kamence hlinitoamonného se za stálého míchání smísí s vodnou suspenzí hydroxidu vápenatého, jehož dávka je určena dosažením pH reakční směsi v rozmezí 10 až 12,5. Nově vzniklá suspenze se vede do sušárny, kde se oddělí plynný amoniak a voda a zbyde pevná fáze obsahující převážně síran vápenatý a hydroxid hlinitý.000 kg of crude alum ammonium alum are mixed with an aqueous calcium hydroxide slurry, the dose of which is determined by reaching a pH of the reaction mixture in the range of 10 to 12.5, with stirring. The newly formed slurry is passed to an oven where ammonia gas and water are separated to leave a solid phase consisting predominantly of calcium sulfate and aluminum hydroxide.

Příklad č. 3:Example 3:

Surový kamenec hlinitoamonný se smísí s oxidem nebo hydroxidem vápenatým ve formě vápenného hydrátu, o nadstechiometrické dávce 105 až 130 % a tato směs se vede do pece, kde při teplotě 50 až 350 ’C proběhne intenzivní uvolňování amoniaku, který je spolu s vodní párou veden do systému, kde je kondenzován nebo přímo využíván, s výhodou v technologii získávání kamence.The crude alum ammonium alum is mixed with calcium oxide or hydroxide in the form of a lime hydrate at an overstoichiometric dose of 105-130%, and this mixture is fed to a furnace where an intense ammonia release is conducted at 50-350 ° C, which is passed with water vapor. to a system where it is condensed or directly used, preferably in alum extraction technology.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Vynález lze využít všude tam, kde vznikají problémy s odpadním kamencem hllnitoamonným,, zejména značně znečištěným různými příměsemi. Vynález je výhodné využít zejména tam, kde je zároveň potřeba sanovat odkaliště hydrometalurgických a chemických provozů obsahující značné množství zvodnělých kalů, dále tam, kde je potřeba taková odkaliště nebo skládky utěsnit proti vnikání vnější vody, případně odstínit v nich uložené radioaktivní materiály vůči vnějšímu prostředí.The invention can be used wherever problems arise with waste ammonium alum, especially heavily contaminated by various impurities. It is advantageous to use the invention especially where it is also necessary to rehabilitate the tailings ponds of hydrometallurgical and chemical plants containing a considerable amount of aquiferous sludge, where such tailings ponds or landfills need to be sealed against ingress of external water or to shield radioactive materials stored therein.

Claims

A process for converting alum alumina into usable and storable products, characterized in that alum ammonium alumina containing impurities from 0% to 50% is treated with a stoichiometric excess of calcium or hydroxide relative to the sulphates present so that the mixture has reached a pH of 8 or more, yielding usable and storable products, on the one hand, ammonia gas, on the other hand, the remaining solid phase, containing predominantly calcium sulfate and aluminum hydroxide.

Process according to claim 1, characterized in that the pH of the reaction mixture is preferably between 10 and 12.5.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the alum or calcium hydroxide is treated in dissolved form.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the alum or calcium hydroxide is treated in molten form on the alum.

Process according to claim 1 or 2, characterized in that the alumina alum in solid form is mixed with calcium oxide or hydroxide and the resulting reaction mixture is treated at a temperature of 50 to 350 ° C.

Process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the released ammonia gas is reused to increase the crystallization yield of the alum.

Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the remaining solid phase is used as an overlay for the rehabilitation of tailings ponds or landfills.

Method according to claim 7, characterized in that a solid phase resulting from the reprocessing of alum of higher purity is preferably used for sealing the sludge beds or landfills against water and for shielding the stored radioactive materials.