EA028620B1 - Способ и установка для очистки красного шлама - Google Patents
Способ и установка для очистки красного шлама Download PDFInfo
- Publication number
- EA028620B1 EA028620B1 EA201690058A EA201690058A EA028620B1 EA 028620 B1 EA028620 B1 EA 028620B1 EA 201690058 A EA201690058 A EA 201690058A EA 201690058 A EA201690058 A EA 201690058A EA 028620 B1 EA028620 B1 EA 028620B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- stage
- red mud
- preceding paragraphs
- water
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 30
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 21
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 6
- -1 amine compound Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000008237 rinsing water Substances 0.000 claims description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 11
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 11
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 10
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 6
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 description 5
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 2
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 2
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical class [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 108010009595 Inorganic Pyrophosphatase Proteins 0.000 description 1
- 102100027050 Inorganic pyrophosphatase Human genes 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical class [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- OHHBFEVZJLBKEH-UHFFFAOYSA-N ethylenediamine dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.NCCN OHHBFEVZJLBKEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000003027 oil sand Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical class O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical class [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/06—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
- C01F7/066—Treatment of the separated residue
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/053—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00002—Chemical plants
- B01J2219/00027—Process aspects
- B01J2219/0004—Processes in series
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Способ очистки красного шлама, включающий следующие стадии: 1) восстановление красного шлама до восстановленного материала и 2) пропускание через восстановленный материал кислородсодержащего газа в присутствии катализатора, подходящего для окисления железа.
Description
Изобретение относится к способу очистки красного шлама и к установке для выполнения этого способа.
Красный шлам представляет собой отходы от производства алюминия из боксита - алюминиевой руды, которая в основном состоит из алюминиевых минералов: гиббсита (гидраргилита, у-Л1(ОИ)3), бемита (γ-ΑΙΟ(ΟΗ)), диаспора (α-ΑΙΟ(ΟΗ)), а также оксидов железа: гематита (Ре2О3) и гетита (РеО(ОН)), глинистого минерала каолинита и небольшого количества оксида титана анатаза (Т1О2). Наиболее важные страны-производители включают Австралию, Китай, Бразилию, Гвинею, Ямайку и Индию. Из примерно 95% добытого боксита получают алюминий.
Производство алюминия из боксита осуществляют согласно процессу Байера, разработанному Карлом Джозефом Байером. В этом процессе используют тот факт, что гидроксиды алюминия, содержащиеся в мелкоизмельченном боксите, можно легко растворить в растворе гидроксида натрия при повышенных температурах. Поэтому мелкоизмельченный боксит смешивают с концентрированным раствором гидроксида натрия при повышенном давлении (от 500 до 800 кПа (от 5 до 8 бар)) и температуре от 160 до 200°С. Протекает следующая реакция:
боксит + №ОН №[А1(ОН)4] + Ре2О3
В результате получают раствор алюмината натрия, который содержит нерастворенные остатки. Эти остатки, так называемый красный шлам, отделяют, например, путем фильтрации. Из разбавленного алюминатного щелока затем можно осадить гидроксид алюминия и подвергнуть обжигу при температурах выше 1000°С с получением алюминия.
Красный шлам в основном состоит из оксидов железа и титана, а также различных соединений кремниевой кислоты, и он приобретает свой характерный красный цвет от содержащегося в нем гидроксида железа(111). В зависимости от качества используемого боксита, получают от 1 до 1,6 т красного шлама, в случае высококачественного, например, тропического боксита, а в случае европейского боксита получают даже от 3,2 до 3,7 т влажного красного шлама на 1 т полученного алюминия. Конечные расходы на захоронение отходов составляют примерно 5% от всех расходов на производство алюминия.
Более внимательное изучение состава красного шлама показывает, что он состоит из 20-65 мас.% Ре2О3, 10-27 мас.% А12О3, 5-25 мас.% ТГО2, 8-10 мас.% СаО, 4-20 мас.% 8ГО2, 1-2 мас.% МдО и 2-8 мас.% №2О, в зависимости от минералогического состава боксита, а также конкретных технологических параметров процесса Байера.
Сильно щелочной шлам ранее сваливали или сбрасывали в реки без дополнительных предосторожностей, что приводило к значительному вредному влиянию на окружающую среду. Сейчас шлам обычно хранят в герметичных могильниках до тех пор, пока гидроксиды и силикаты, присутствующие в виде дисперсии, в основном не осядут. Просачивающийся раствор гидроксида натрия повторно используют, могильник засыпают песком и землей и рекультивируют. Краткосрочная опасность сбрасывания красного шлама в основном обусловлена высоким содержанием сильнощелочного раствора гидроксида натрия. Долгосрочный вред происходит от содержания ядовитого тяжелого металла, который зависит от происхождения и типа боксита, в котором в особенности токсичные компоненты присутствуют в виде анионов, таких как фториды, арсенаты, хроматы и ванадаты, вымываемых из шлама.
Проблема большого количества красного шлама при производстве алюминия становится особенно понятной на примере так называемой катастрофы Колонтара, 4 октября 2009 г., в результате прорыва плотины вблизи Колонтара, от 700000 до 1000000 м3 красного шлама вытекло из хранилищ алюминиевого завода в венгерском поселке Айка, и была затоплена площадь 40 км2, в том числе несколько поселков. Десять человек погибло из-за потока шлама, 150 человек пострадало.
Хотя красный шлам создает экологические проблемы, он также содержит ценные продукты, в частности соединения титана. Из-за практикуемого в настоящее время сбрасывания красного шлама, эти ценные продукты не подлежат какой-либо дальнейшей утилизации.
Поэтому, до настоящего времени опробуют различные технологии для получения ценных материалов из красного шлама. Такой технологией является восстановление высушенного красного шлама с последующим извлечением железа с помощью магнитного сепаратора (см. 8. Китаг, К. Китаг, А. ВапборабРуазу, Ке\'1е\т тпоуаруе те1Робо1од1е8 Гог 1йе иРР/аРоп оГ \\аз1ез Ггот те1а11игдюа1 апб а1Реб тби81пе8 гезоигсез, СопзегуаРоп апб КееуеРпд, 48, 2006, р. 301-314).
Из литературы также известно плавление красного шлама в подходящей печи (например, в шахте доменной печи) без предварительного восстановления, при этом получают чугун в чушках и алюминиевый клинкер для цементной промышленности при 1600-1700°С (см. Р.Р. Р1да, Ь. 81орра, Кееоуегтд те1а1з Ггот геб тиб депега!еб бигтд а1итта ргобиеРоп, ГОМ, 45(11), 1993, р. 55-59; К. Китаг, 8. 8пкап1Р, Р. КатаеРатбгагао, Ы. ЬеопРеу, Α.Ι. КРо1кт, ν.ν. Ве1оуе, ебйогз, РРазе §1аЫ1йу т 1Ре Ре2О3-А12О3-Ха2СО3С §у§1ет апб ίΐδ 1трРеаРоп8 т 1Ре ргоееззтд оГ геб тиб. Ме1а11игду оГ попГеггоиз апб гаге те1а1з, 2002, р. 137-53; К. Китаг, ТР. 8г1уа81ауа, ТР. РгетеРапб. ИРР/аРоп оГ иоп уа1иез оГ геб тиб Гог те1а11игдюа1 аррРеаРопз, т: ВапборабРуау А., Ооз\\нт1 Ν.Ο., КатаеРапбгагао Р., ебйогз. Ргоееебтдз оГ епу1гоптеп!а1 апб \аз1е тападетеп! т попГеггоиз те1а11игд1еа1 тбизИпез, 1198, р. 108-119).
Эти два способа, однако, обладают тем недостатком, что полное восстановление металлических
- 1 028620 компонентов, содержащихся в твердом состоянии, например, при плавлении, проводят только при очень высоких температурах, составляющих более 1500°С и, таким образом, при большом количестве полученного красного шлама потребляется очень большое количество энергии. Также проблемой является то, что из-за паров натрия, выделяющихся из красного шлама при этих температурах, восстановительная печь может быть повреждена.
В ΟΝ 102174664 А описано восстановление красного шлама во вращающейся обжиговой печи, где уголь используют в качестве восстанавливающего агента, и температура процесса является более низкой, от 1000 до 1550°С. Из-за низких реакционных температур нет гарантии, что действительно достигают достаточной степени восстановления. Хотя это можно компенсировать с помощью длительного времени выдержки, это, в свою очередь, снижает экономичность способа и к тому же влечет за собой риск повреждения вращающейся обжиговой печи.
Поэтому целью изобретения является обеспечение способа и установки для выполнения этого способа, при котором количество отходов, полученных при производстве алюминия, можно уменьшить экономически выгодным путем и по меньшей мере часть красного шлама можно извлечь в виде ценных продуктов.
Согласно изобретению этой цели достигают с помощью способа, обладающего признаками, изложенными в п.1 формулы изобретения. На первой стадии красный шлам, по меньшей мере, частично восстанавливают, при этом получают восстановленный материал. Впоследствии, на второй стадии, кислородсодержащий газ пропускают через этот восстановленный материал в присутствии подходящего катализатора.
Восстановление на стадии 1 выполняют при температуре от 800 до 1500°С, предпочтительно от 1000 до 1450°С, при этом нагрузку реактора можно уменьшить. Целью стадии восстановления является восстановление полученного оксида железа до металлического железа, чтобы можно было провести реакцию далее на второй стадии.
Водород, углеводороды (здесь предпочтительно метан), монооксид углерода и/или уголь равным образом подходят в качестве восстанавливающих агентов. Также возможна смесь восстанавливающих агентов, особенно, когда используют газообразные восстанавливающие агенты. Выбор подходящего восстанавливающего агента главным образом определяется типом используемого реактора. Для примера использования в качестве восстанавливающих агентов водорода и СО ниже представлены реакции, протекающие на стадии восстановления, при этих реакциях оксид железа восстанавливается до элементарного железа за три стадии:
ΡΘ2Ο3 + Н2 —> ΡΘ3Ο4 + Н2О ΡΘ3Ο4 + Н2 —> ЗРеО + Н2О РеО + Н2 -^Ре + Н2О или
3ΓΘ3Ο2 + СО —> 2ΓΘ3Ο4 + СО2 ΡΘ3Ο4 + СО —> ЗРеО + СОг РеО + СО —> Ре + СОг
Оксиды кремния, алюминия и магния, все еще содержащиеся в большом количестве, являются стабильными при используемых температурах реакции от 1000 до 1450°С. Присутствующий оксид титана частично восстанавливается до фазы Магнели, получаемый аносовит Τΐ3Ο5 является растворимым в кислоте и может быть превращен в диоксид титана (ΤΐΟ2) посредством сульфатного способа, при этом здесь получают ценный продукт для рынка красителей.
На второй стадии способа через восстановленный материал пропускают кислородсодержащую среду в присутствии катализатора, подходящего для окисления железа. Благодаря протекающей реакции, ранее восстановленное железо окисляют кислородом, при этом образуется ржавчина согласно следующему уравнению реакции:
Затем этот оксид железа можно легко удалить путем промывки.
Было обнаружено, что для достижения тщательного перемешивания с катализатором является преимуществом добавлять его в твердом состоянии и смешивать с восстановленным материалом перед пропусканием через него кислородсодержащей среды.
Предпочтительно катализатор представляет собой галоидное соединение аммония, особенно подходит хлорид аммония из-за его низкой цены. Кроме того, в качестве катализатора можно использовать другие аминовые соединения, такие как хлорид этилендиаммония.
Катализатор, в этом случае чистый хлорид аммония ΝΗ4Οί, растворяют в жидкой среде, предпочтительно в воде (Н2О).
Предпочтительно содержание хлорида аммония в смеси восстановленного материала и катализатора составляет от 0,5 до 3 мас.%, более предпочтительно от 0,5 до 1 мас.% и особенно предпочтительно примерно 1 мас.%, при этом одновременно получают особенно высокую степень превращения и высокую селективность.
- 2 028620
В качестве кислородсодержащей среды предпочтительно используют воздух, который обладает тем преимуществом, что его можно непосредственно засасывать из окружающей среды, содержание в нем кислорода достаточно для реакции и в то же время присутствующее количество кислорода не приводит к избыточной коррозии установки.
Было обнаружено, что особенно благоприятно выполнять вторую стадию способа при температуре от 75 до 95°С, предпочтительно от 80 до 90°С и особенно предпочтительно при примерно 85°С, с кислородсодержащей средой, протекающей в восстанавливаемый материал с расходом от 2 до 20 норм. л/мин, предпочтительно от 5 до 10 норм. л/мин. Вторая стадия отличается аэратором, в котором воздух продувают через каталитический раствор N114С1. Затем в аэратор вводят восстановленный красный шлам.
Помимо этого, было обнаружено, что является благоприятным, когда перед первой стадией способа (восстановлением) красный шлам промывают промывочной водой, при этом получают промытый шлам. Таким образом можно удалить грубые примеси, в частности таким образом можно удалить оксид кальция и оксид натрия, поскольку образуются их растворимые в воде гидроксиды:
СаО + Н2О Са(ОН)2 ΔΟ°50»ο = -50,826 кДж Ыа2О + Н2О 2№ОН АО°50’с= -135,272 кДж
Это обладает тем преимуществом, что присутствующие щелочи уже удаляют на этом этапе и впоследствии они не нагружают стадии способа ниже по потоку.
Предпочтительно используемую промывочную воду забирают из водного источника без дополнительной предварительной обработки. Это может быть как вода с обычным качеством питьевой воды, так и морская вода, так как растворенные в ней соли не оказывают влияния на протекающие реакции. Поэтому дорогостоящая обработка воды не является необходимой.
В предпочтительном воплощении изобретения промывочную воду используют с температурой от 30 до 60°С, предпочтительно от 40 до 50°С, так как благодаря слегка повышенной температуре промывка может происходить с более высокой степенью превращения.
Промывочную воду добавляют в количестве от 0,01 до 0,1 л Н2О/кг красного шлама, предпочтительно от 0,05 до 0,07 л Н2О/кг красного шлама и особенно предпочтительно 0,06 л Н2О/кг красного шлама, так как это количество воды является достаточным для обеспечения почти полной промывки и в то же время избегают избыточного увеличения размеров установки из-за больших потоков воды.
Промывку как таковую проводят в течение от 1 до 5 ч, в частности, при указанных температурах и количестве промывочной воды, предпочтительно от 3 до 4 ч.
Кроме того, когда красный шлам предварительно промывают, целесообразным является подвергать материал сушке перед восстановлением и, таким образом, уменьшать потоки материала. Это имеет дополнительное преимущество, состоящее в том, что при восстановлении можно сохранить дополнительное количество энергии для испарения содержащейся воды и сэкономить на конструкции устройства, которое фактически обеспечивает выпуск такого большого количества пара.
Сушка особенно эффективно происходит при температурах от 80 до 130°С, предпочтительно от 95 до 110°С и особенно предпочтительно при 100°С.
Кроме того, как уже отмечено, удаление оксида железа, полученного на стадии 2 (пропускание кислородсодержащего газа), возможно, поскольку он выщелачивается, т.е. вымывается теплой водой. В принципе, однако, также возможно сравнительно легко осуществлять другие типы разделения, например, с помощью магнитного сепаратора, так как способ по изобретению предоставляет преимущество раздельного восстановления спектра продуктов, содержащихся вместе с оксидами металлов в красном шламе.
Выщелачивание оксида железа из водной фазы имеет преимущество в том, что оксид железа можно впоследствии отделить от используемой промывочной воды путем разделения твердого вещества и жидкости, и его можно выгружать в твердой форме в качестве представляющего ценность продукта или также в качестве отходов. Жидкость, полученную из разделения твердого вещества и жидкости, можно подавать на стадию 2 способа (пропускание кислородсодержащего газа) для поддержания определенного уровня объема при рабочих температурах от 80 до 90°С. Также возможно добавлять свежую воду, однако путем использования отработанного возвратного потока уменьшают общий расход воды.
На конечной стадии сушки твердые вещества, оставшиеся после выщелачивания оксида железа, выделяют из водных остатков, в которых они все еще содержатся, с получением требуемого смешанного продукта. Смешанный продукт, по существу, содержит оксид кремния (δϊθ2), оксид магния (МдО), оксид алюминия (А12О3) и оксид титана (ΤϊΟ2) со следами Τΐ3Ο5. Из-за сравнительно высокого содержания в нем алюминия, составляющего от 40 до 60 мас.%, этот порошковый материал можно добавлять в сырье процесса Байера.
Из-за подобного очень высокого содержания диоксида кремния, составляющего от 20 до 40 мас.%, и в общем инертных свойств материала, полученные твердые вещества можно, однако, также использовать в виде твердых теплоносителей. Твердые теплоносители представляют собой материалы, которые остаются стабильными вплоть до 1000°С и поэтому подходят в качестве теплоносителей для пиролиза лигнита, торфа и нефтеносного песка или битуминозного сланца.
Наконец, возможно извлекать ΤΐΟ2, также присутствующий в количестве от 10 до 30 мас.%, в фазе
- 3 028620 рутила, и этот оксид подвергают дополнительному восстановлению. Получают Τί3+, который растворим в серной кислоте и может быть переработан в красители на основе ΤίΟ2 путем так называемого сульфатного способа. Путем перевода оксида титана в низкие степени окисления улучшают растворимость в кислоте (р18Йет ΐ., Едейоп Τ. А., Тйапшт Сотроипбк 1пот§ашс, Кйк-ОШтет Епсус1ореб1а οί Сйеш1са1 Тесйпо1оду, 2001; §айи К. К., А1ех С. Т., Адгатеа1 А. Μ. Ό., Ап оуег\зе\у оп 1йе ртобисйоп оЕ рфшей дгабе 1йаша Егот Шата-псй к1ад, ^ак!е Мападе Ке8., 24, 2006, р. 74-79). Из-за более высокой растворимости этих оксидов титана уменьшается требуемое количество серной кислоты в так называемом сульфатном способе, при этом можно понизить количество отходов не только в процессе Байера, но также в производстве красителей на основе оксида титана.
Таким образом, посредством настоящего изобретения возможно получить инертный, малотоксичный и более экологичный материал из щелочного красного шлама, который, к тому же, подходит как в качестве твердого теплоносителя, так и для производства белого красителя.
Помимо этого, настоящее изобретение также включает установку для очистки красного шлама, обладающую признаками, изложенными в п.20 формулы изобретения. Эта установка особенно подходит для выполнения способа по пп.1-19 формулы изобретения. Установка включает устройство для восстановления красного шлама до восстановленного материала и расположенное ниже по потоку устройство для пропускания через восстановленный материал кислородсодержащего газа в присутствии подходящего катализатора.
Особенно предпочтительно устройство для восстановления и устройство для пропускания через восстановленный материал кислородсодержащего газа представляют собой либо реактор с псевдоожиженным слоем, либо вращающуюся обжиговую печь. Эти два типа реакторов обладают тем преимуществом, что в них твердые вещества можно особенно хорошо обработать.
Когда для восстановления используют реактор с псевдоожиженным слоем, рекомендуется вводить газообразный восстанавливающий агент, который вводят, например, вместе с псевдоожижающим газом или, по меньшей мере, частично заменяют им псевдоожижающий газ, чтобы гарантировать приведение в контакт с восстанавливающим агентом всех частиц в псевдоожиженном слое.
Использование вращающейся обжиговой печи особенно выгодно, когда перед восстановлением не обеспечивают сушку или обеспечивают только частичную сушку, так как в данном случае содержание влаги не влияет на массоперенос внутри реактора. Для обеспечения достаточного контакта с восстанавливающим агентом, для этого типа реактора рекомендуют использование твердого восстанавливающего агента, например угля.
В процессе аэрации восстановленный красный шлам перемешивают в 1,0-1,5 мас.% растворе ИН4С1 при начальном значении рН 6-7, в то время как воздух вдувают в нижнюю часть бака для аэрации через продувочную трубу с прорезями и диспергируют с помощью вращающейся мешалки. Железо в восстановленном красном шламе растворяется и диффундирует к поверхности извлечения через сеть пор. Присутствие ИН4С1 в растворе увеличивает проводимость щелока.
Осаждение гидратированного оксида железа происходит в объеме щелока аэрации. Тепло экзотермической реакции и предварительный нагрев щелока ИН4С1 в теплообменнике дают увеличение температуры суспензии до максимум 100°С, предпочтительно ниже 85°С.
Стадия аэрации представляет собой периодический процесс. Каждую партию формируют из 40 т восстановленного красного шлама. Отношение твердого вещества к жидкости составляет 1:2. Время аэрации для завершения окисления металлического железа обычно составляет 5-20 ч, предпочтительно 10-13 ч, в зависимости от содержания металлического железа в восстановленном красном шламе.
Объем воздуха, вводимого в бак аэрации, приблизительно в три раза больше стехиометрического количества, требуемого для окисления металлического железа (Ре(те1)) в Ре2О3. Потери от испарения из щелока восстанавливают путем добавления технологического щелока. Каждая стадия аэрации состоит из 3 последовательных действий: заполнение, аэрация, опорожнение.
Дополнительные подробности, преимущества и возможные применения изобретения также приведены в нижеследующем описании приведенного в качестве примера воплощения и чертежей. Все описанные признаки составляют объект изобретения сами по себе или в любом сочетании, независимо от их включения в пункты формулы изобретения или отсылок.
На чертеже показана схематическая конструкция установки по изобретению.
В установке согласно чертежу красный шлам вводят в промывочное устройство 13 через трубопровод 11. Промывочный агент, который предпочтительно является водой питьевого качества или морской водой, вводят в промывочное устройство 13 через трубопровод 12. Через трубопровод 14 и трубопровод 15 гидроксиды Са(ОН)2 и ИаОН, полученные при промывке, выгружают совместно с промывочной водой.
Промытый красный шлам выводят из промывочного устройства 13 через трубопровод 16, и оттуда он поступает в устройство 17 сушки. Его сушат в этом устройстве при температуре от 95 до 105°С, предпочтительно до получения материала в порошковой форме.
Через трубопровод 18 этот порошковый материал затем вводят в устройство 19 восстановления. Через трубопровод 20 в устройство 19 восстановления загружают восстанавливающий агент, который
- 4 028620 может представлять собой водород, углеводороды, монооксид углерода или уголь. Агрегатное состояние восстанавливающего агента зависит от типа используемого реактора. В предпочтительном воплощении используют вращающуюся обжиговую печь с твердым восстанавливающим агентом или реактор с псевдоожиженным слоем с газообразным восстанавливающим агентом.
В результате восстановления получают отработанные газы, которые через трубопровод 21 можно направить на обработку 22 отработанных газов и после обработки их можно выпускать в окружающую среду через трубопровод 23.
После похождения через эти стадии предварительной обработки, восстановленный материал подают на фактическую химическую обработку через трубопровод 24. Указанную химическую обработку осуществляют в реакторе 30, в который с одной стороны вводят подходящий катализатор, особенно предпочтительно хлорид аммония (ΝΗ4Ο1), через трубопровод 31, а кислородсодержащую среду, предпочтительно воздух, вводят через трубопровод 32. Поскольку восстановленный материал пересекается с кислородсодержащим газом, происходит селективное окисление присутствующего железа в Ре2О3 в присутствии катализатора.
Обработанный таким образом материал 33 затем подают на влажное разделение 34. В него вводят через трубопровод 35 промывочный агент, предпочтительно воду. Это приводит к выщелачиванию присутствующей ржавчины, которую в жидкой фазе перемещают на разделение 40 твердого вещества и жидкости через трубопровод 39. Отделенный там твердый оксид железа выводят из процесса через трубопровод 41 и его можно либо подавать в дальнейшую производственно-сбытовую цепочку, либо сбрасывать в виде экологически безвредного мусора. Через трубопровод 42 полученную жидкость подают обратно в реактор 30 аэрации.
Через трубопровод 36 оставшиеся твердые продукты выгружают из влажного разделения 34. Эти продукты сушат в устройстве 37 сушки, предпочтительно при температурах от 90 до 110°С, перед тем, как готовый продукт выгружают через трубопровод 38. Готовый продукт можно использовать как сырье для процесса Байера, для производства красителей на основе оксида титана или в качестве твердого теплоносителя (ТТН).
Пример.
Предварительная обработка.
Красный шлам, содержащий 50 мас.% Ре2О3, 11 мас.% СаО, 10 мас.% δίθ2, 16 мас.% А12О3, 2 мас.% МдО, 5 мас.% Να2Ο и 6 мас.% ΤίΟ2, промывают водой или морской водой при температуре от 40 до 50°С в течение 3 ч, при этом оксид кальция (СаО) и оксид натрия Ща2О) преобразуются в результате реакции в водные гидроксиды Са(ОН)2 и №ЮН. и их удаляют из красного шлама вместе с промывочной водой. Благодаря промывке, щелочной красный шлам нейтрализуется, так как содержащиеся в нем ионы ОН также вымываются.
Содержащийся в шламе твердый материал затем сушат в течение 6 ч при температуре от 95 до 105°С.
Высушенный материал затем восстанавливают, при этом восстановление выполняют либо в реакторе с псевдоожиженным слоем с водородом (Н2), метаном (СН4) или монооксидом углерода, либо во вращающейся обжиговой печи с углем (С) в качестве восстанавливающего агента. Температура реакции составляет от 1000 до 1450°С, среднее время пребывания составляет 3 ч.
Присутствующие оксид кремния (ЗтО2), оксид алюминия (А12О3) и оксид магния (МдО) стабильны и не восстанавливаются при этих температурах. При температурах выше 1200°С присутствующий оксид титана восстанавливается до Т13О5 и П2О3. Почти 6 мас.% ТЮ2, содержащегося в красном шламе, превращается в растворимые в кислоте оксиды (Т13О5 и Т12О3), восстановленные до Т13О5.
Химическая обработка.
Затем, при фактической химической обработке, материал смешивают с катализатором, при этом количество катализатора составляет приблизительно 1 мас.% от всей смеси восстановленного материала и катализатора. В качестве катализатора используют хлорид аммония.
Эту смесь затем аэрируют воздухом при температуре примерно 85°С, при этом расход, с которым воздух поступает в реактор, составляет от 5 до 10 норм. л/мин. Железо, полученное при восстановлении, таким образом окисляется, т.е. железо ржавеет.
Эту ржавчину затем легко можно отделить от полученного раствора. Отделение осуществляют путем выщелачивания из промывочной жидкости, предпочтительно воды. Продукт получают в виде твердого вещества. В приведенном примере он содержит 29,4 мас.% 8Ю2, 47,1 мас.% А12О3, 5,9 мас.% МдО и 17,6 мас.% ПО2 со следами Т13О5. В принципе, также возможно дополнительно обработать выщелоченный оксид железа и таким образом получить его в качестве представляющего ценность продукта.
Часть оставшихся твердых веществ, а именно §Ю2, А12О3 и МдО, все еще стабильны и не восстанавливаются при температуре от 1000 до 1450°С. При дополнительном восстановлении содержащийся оксид титана частично можно превратить в фазу Магнели, при этом получают Т13О5, который очень легко растворяется в кислоте. Это означает, что этот продукт особенно подходит для дополнительного восстановления, при этом соединения титана очень легко можно переработать в красители на основе ПО2 в сульфатном способе.
- 5 028620
Список обозначений:
11, 12 - трубопровод;
- промывочное устройство;
- трубопровод;
- устройство сушки;
- устройство восстановления;
20, 21 - трубопровод;
- дополнительная обработка отработанного газа;
23, 24 - трубопровод;
- реактор аэрации;
31-33 - трубопровод;
- промывочное устройство;
35, 36 - трубопровод;
- устройство сушки;
38, 39 - трубопровод;
- устройство для разделения твердого вещества и жидкости; 41, 42 - трубопровод.
Claims (19)
1) восстановление красного шлама до восстановленного материала при температуре от 800 до 1500°С и
1. Способ очистки красного шлама, включающий следующие стадии:
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадию (1) выполняют в условиях непрерывного или периодического добавления восстанавливающего агента, который содержит водород, по меньшей мере один углеводород, монооксид углерода и/или уголь.
2) пропускание через восстановленный материал кислородсодержащего газа в присутствии катализатора, подходящего для окисления железа.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что стадию (1) выполняют при температуре от 1000 до 1450°С.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что на стадии (2) в качестве катализатора используют аминовое соединение.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что на стадии (2) содержание аминового соединения составляет от 0,5 до 3 мас.%, исходя из общей массы смеси восстановленного материала и катализатора.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего газа используют воздух.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что стадию (2) выполняют при температуре от 75 до 95°С.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что на стадии (2) кислородсодержащий газ протекает в восстановленный материал с расходом от 2 до 20 норм. л/мин.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что перед стадией (1) красный шлам промывают промывочной водой, при этом получают промытый шлам.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве промывочной воды используют питьевую воду или морскую воду.
11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что промывочная вода имеет температуру от 30 до
60°С.
12. Способ по любому из пп.9-11, отличающийся тем, что промывочную воду добавляют в соотношении от 0,01 до 0,1 л Н2О/кг красного шлама.
13. Способ по любому из пп.9-12, отличающийся тем, что промывку осуществляют в течение от 1 до 5 ч.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что перед стадией (2) красный шлам подвергают сушке.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что стадию сушки выполняют при температуре от 80 до 130°С.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что после стадии сушки оксид железа выщелачивают из полученной смеси.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что выщелоченный оксид железа удаляют из водной фазы путем разделения твердого вещества и жидкости.
18. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что на стадии (2) добавляют воду и/или водную фазу, освобожденную от растворенных веществ.
19. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что после стадии (2) полученную смесь сушат.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2013/064325 WO2015000535A1 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Process and plant for purifying red mud |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201690058A1 EA201690058A1 (ru) | 2016-07-29 |
| EA028620B1 true EA028620B1 (ru) | 2017-12-29 |
Family
ID=48790420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201690058A EA028620B1 (ru) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Способ и установка для очистки красного шлама |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10046977B2 (ru) |
| EP (1) | EP3016910B1 (ru) |
| KR (1) | KR101728287B1 (ru) |
| CN (1) | CN105358486B (ru) |
| AU (1) | AU2013393577B2 (ru) |
| BR (1) | BR112015033052B1 (ru) |
| CA (1) | CA2916218C (ru) |
| EA (1) | EA028620B1 (ru) |
| UA (1) | UA115273C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015000535A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109987637A (zh) * | 2017-12-30 | 2019-07-09 | 天津友发钢管集团股份有限公司 | 一种利用红泥制备铁黄的方法 |
| CN111744476B (zh) * | 2020-07-08 | 2022-10-14 | 昆明理工大学 | 一种赤泥碳基催化剂的制备方法及应用 |
| US20230235419A1 (en) * | 2022-01-26 | 2023-07-27 | University Of Kentucky Research Foundation | Enrichment of iron from bauxite waste in chemical looping combustion |
| CN114833166B (zh) * | 2022-07-04 | 2022-09-06 | 北京科技大学 | 一种超重力消除赤泥高碱性的方法和设备 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1147241A (en) * | 1966-02-01 | 1969-04-02 | Gerbruder Giulini G M B H | Reduction of iron oxide-containing material |
| US3876749A (en) * | 1971-04-17 | 1975-04-08 | Magyar Aluminium | Method for the reduction treatment of red mud |
| US20020061489A1 (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-23 | Svedala Industries, Inc. | Air injection for nitrogen oxide reduction and improved product quality |
| US20090072538A1 (en) * | 2006-03-16 | 2009-03-19 | Alstom Technology Ltd | Plant for the generation of electricity |
| US20090311154A1 (en) * | 2003-06-16 | 2009-12-17 | Urquhart-Dykes & Lord Llp | Extraction process for reactive metal oxides |
| WO2013040645A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Newcastle Innovation Limited | Integrated chemical looping air separation in large-scale oxy-fuel plants |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2790712A (en) * | 1955-04-26 | 1957-04-30 | Mannesmann Ag | Process for refining iron |
| JP2658771B2 (ja) * | 1991-12-27 | 1997-09-30 | 日本軽金属株式会社 | 赤泥の沈降分離における赤泥沈降助剤の添加方法 |
| US7482384B2 (en) | 2003-06-10 | 2009-01-27 | Toda Kogyo Corporation | Iron composite particles for purifying soil or ground water, process for producing the same, purifying agent containing the same, process for producing the purifying agent and method for purifying soil or ground water |
| CN101204681B (zh) | 2007-09-03 | 2010-12-08 | 沈阳鑫博工业技术发展有限公司 | 一种从碱性赤泥中选出精铁矿并使尾矿呈中性的方法 |
| CN100575509C (zh) * | 2008-04-30 | 2009-12-30 | 武汉科技大学 | 一种赤泥的综合利用方法 |
| CN102174664A (zh) | 2010-11-24 | 2011-09-07 | 胡长春 | 赤泥煤基回转窑法综合利用方法 |
| CN102583477B (zh) * | 2012-03-16 | 2014-05-14 | 中国铝业股份有限公司 | 一种高铁低品位铝土矿的综合利用方法 |
| CN102912067A (zh) * | 2012-10-25 | 2013-02-06 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产方法 |
-
2013
- 2013-07-05 WO PCT/EP2013/064325 patent/WO2015000535A1/en active Application Filing
- 2013-07-05 US US14/902,934 patent/US10046977B2/en active Active
- 2013-07-05 AU AU2013393577A patent/AU2013393577B2/en active Active
- 2013-07-05 KR KR1020167003208A patent/KR101728287B1/ko active IP Right Grant
- 2013-07-05 CN CN201380078028.0A patent/CN105358486B/zh active Active
- 2013-07-05 CA CA2916218A patent/CA2916218C/en active Active
- 2013-07-05 UA UAA201512618A patent/UA115273C2/uk unknown
- 2013-07-05 BR BR112015033052-5A patent/BR112015033052B1/pt active IP Right Grant
- 2013-07-05 EA EA201690058A patent/EA028620B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-07-05 EP EP13736866.8A patent/EP3016910B1/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1147241A (en) * | 1966-02-01 | 1969-04-02 | Gerbruder Giulini G M B H | Reduction of iron oxide-containing material |
| US3876749A (en) * | 1971-04-17 | 1975-04-08 | Magyar Aluminium | Method for the reduction treatment of red mud |
| US20020061489A1 (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-23 | Svedala Industries, Inc. | Air injection for nitrogen oxide reduction and improved product quality |
| US20090311154A1 (en) * | 2003-06-16 | 2009-12-17 | Urquhart-Dykes & Lord Llp | Extraction process for reactive metal oxides |
| US20090072538A1 (en) * | 2006-03-16 | 2009-03-19 | Alstom Technology Ltd | Plant for the generation of electricity |
| WO2013040645A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Newcastle Innovation Limited | Integrated chemical looping air separation in large-scale oxy-fuel plants |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201690058A1 (ru) | 2016-07-29 |
| CN105358486A (zh) | 2016-02-24 |
| KR20160022933A (ko) | 2016-03-02 |
| EP3016910A1 (en) | 2016-05-11 |
| EP3016910B1 (en) | 2017-06-28 |
| US20160152485A1 (en) | 2016-06-02 |
| BR112015033052A2 (ru) | 2017-07-25 |
| BR112015033052B1 (pt) | 2022-01-25 |
| CN105358486B (zh) | 2018-02-09 |
| WO2015000535A1 (en) | 2015-01-08 |
| UA115273C2 (uk) | 2017-10-10 |
| AU2013393577A1 (en) | 2016-02-25 |
| US10046977B2 (en) | 2018-08-14 |
| CA2916218A1 (en) | 2015-01-08 |
| KR101728287B1 (ko) | 2017-04-18 |
| AU2013393577B2 (en) | 2016-11-10 |
| CA2916218C (en) | 2020-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2644169C1 (ru) | Способ рекуперации щелочи и алюминия во время обработки получаемого в процессе байера красного шлама с применением технологии известкования и карбонизации | |
| Archambo et al. | Red mud: Fundamentals and new avenues for utilization | |
| Rai et al. | Neutralization and utilization of red mud for its better waste management | |
| RU2434808C2 (ru) | Способ получения ценных продуктов | |
| Mulopo | Continuous pilot scale assessment of the alkaline barium calcium desalination process for acid mine drainage treatment | |
| CN109290060A (zh) | 一种磷矿浮选尾矿的再加工方法及磷矿浮选方法 | |
| TWI679282B (zh) | 從煉鋼爐渣回收含有鈣的固體成分的方法 | |
| EA028620B1 (ru) | Способ и установка для очистки красного шлама | |
| US20210354992A1 (en) | Production of fine grain magnesium oxide and fibrous amorphous silica from serpentinite mine tailings | |
| EA018749B1 (ru) | Способ переработки никель-латеритных руд | |
| CN107540009A (zh) | 一种利用电石渣制备纳米碳酸钙的方法 | |
| CN1766128A (zh) | 从高铁铝土矿中提取铁和铝的方法 | |
| NZ200320A (en) | Reducing iron content of aluminous material by leaching with hydrochloric acid | |
| Ramakrishna et al. | Oyster Shell waste is alternative sources for Calcium carbonate (CaCO₃) instead of Natural limestone | |
| WO2019074444A1 (en) | PROCESS FOR PROCESSING WASTE FLOWS CONTAINING BAUXITE RESIDUES | |
| CA2556439C (en) | Treatment of alkaline bayer process residues | |
| CN101760638B (zh) | 从硫酸镁溶液中回收镁的方法 | |
| CA2400854C (en) | Method for utilising steelworks dust | |
| CN118183811A (zh) | 铝土矿的加工方法 | |
| Xie et al. | Direct calcification–carbonation method for processing of Bayer process red mud | |
| Parlikar et al. | Technological options for effective utilization of bauxite residue (Red mud)—a review | |
| Zhang et al. | Alumina extraction from kaolinite via calcification-carbonation process | |
| OA17661A (en) | Process and plant for purifying red mud. | |
| RU2700071C1 (ru) | Способ получения железосодержащих пигментов | |
| KR102101180B1 (ko) | 산화제와 고화제를 이용한 알루미늄 분진의 처리 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG TJ TM |