NL7807598A

NL7807598A - METHOD FOR TREATING RED SWALLOW

Info

Publication number: NL7807598A
Application number: NL7807598A
Authority: NL
Original assignee: Nalco Chemical Co
Priority date: 1977-06-22
Filing date: 1978-07-14
Publication date: 1980-01-16
Also published as: BE868927A; GB2024182B; IT7847966A0; FR2430792A1; FR2430792B1; GB2024182A

Description

VV

LS3609-40 p & CLS3609-40 p & C

* "* "

Nalco Chemical Company te Oakbrook, Illinois/ Verenigde Staten van AmerikaNalco Chemical Company of Oakbrook, Illinois / United States of America

Werkwijze voor het behandelen van rood slik.Method for treating red swallow.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vloeiend maken van geconcentreerde waterige suspensies van rood slik ("red mud").The invention relates to a method for smoothing concentrated red mud mud suspensions.

De meest algemeen toegepaiste werkwijze voor het bereiden van alu-miniumoxide is het Bayer-proces. Deze methode wordt bijna uitsluitend in 5 waterige oplossing uitgevoerd; hierbij worden bauxiet en een sterke base, zoals natronloog of kalk, in met stocan verhitte autoclaven omgezet, waardoor het aluminiumoxide wordt omgezet in een oplosbare aluminaat-vorm. Bij deze stap wordt een aanzienlijke hoeveelheid onoplosbare verontreinigingen uit het bauxiet "losgemaakt", welke verontreinigingen 10 moeten worden afgescheiden van het gewenste aluminiumoxide. Dit residu, dat rood slik ("red mud") genoemd wordt, bevat ijzeroxiden, natrium-aluminosilicaat, titaanoxide en andere materialen. In het algemeen wordt dit rode slik gevormd als zeer fijne deeltjes die moeilijk zijn af te* scheiden. Toch dient het rode slik, dat gewoonlijk ca. 10-55 gew.% van 15 het erts vormt, snel en volledig afgescheiden te worden uit de oplosbaar gemaakte aluminiumoxide bevattende vloeistof. Het is belangrijk dat de overmaat loog teruggewonnen en bij hierna volgende bewerkingen opnieuw gebruikt wordt.The most commonly used method of preparing aluminum oxide is the Bayer process. This method is performed almost exclusively in aqueous solution; here, bauxite and a strong base, such as caustic soda or lime, are converted to stocan-heated autoclaves, thereby converting the alumina into a soluble aluminate form. In this step, a substantial amount of insoluble impurities are "detached" from the bauxite, which impurities must be separated from the desired alumina. This residue, called "red mud", contains iron oxides, sodium aluminosilicate, titanium oxide and other materials. Generally, this red sludge is formed as very fine particles that are difficult to separate. However, the red sludge, which usually constitutes about 10-55% by weight of the ore, must be quickly and completely separated from the solubilized alumina-containing liquid. It is important that the excess caustic solution be recovered and reused in subsequent operations.

De afscheiding van rood slik van aluminiumoxide en loogoplossing 20 wordt in het algemeen tot stand gebracht door de suspensie of brij van rood slik eerst te behandelen met chemicaliën ter bevordering van het uitvlokken van zich hierin bevindende vaste stoffen. Deze eerste afscheiding in de primaire bezinkingsinrichtingen wordt daarna gevolgd door een wasbehandeling. Hierbij wordt de bezonken vasté stof van de 25 eerste behandeling, normaliter een brij met 15-30% vaste stof, gewassen met toegevoerde vloeistof uit de wasbewerking (bij welke laatstgenoemde behandeling men een "Counter Current Displacement Wash Circuit" of zand-filter gebruikt) De verkregen bodemstroam, die in het algemeen 15-40% vaste stof bevat, wordt vervolgens een aantal malen gewassen. Het was-30 water, dat gesuspendeerd rood slik en opgelost aluminiumoxide en loog bevat, wordt vervolgens eveneens behandeld met chemicaliën teneinde het zinken te bevorderen.The separation of red sludge from alumina and caustic solution 20 is generally accomplished by first treating the suspension or slurry of red sludge with chemicals to promote flocculation of solids contained therein. This first separation in the primary settlers is then followed by a wash. Here, the settled solid from the first treatment, usually a slurry with 15-30% solid, is washed with added liquid from the washing operation (the latter treatment using a "Counter Current Displacement Wash Circuit" or sand filter). The bottom straw obtained, which generally contains 15-40% solids, is then washed several times. The wash water, which contains suspended red sludge and dissolved alumina and caustic, is then also treated with chemicals to promote sinking.

7807598 -¾ 2 f7807598 -¾ 2 f

Na de laatste wasbehandeling wordt het slik door filtratie onder verminderde druk of volgens een andere methode geconcentreerd tot een plastische massa die men moet transporteren en verwerken met apparatuur voor chemische verwerking, zoals transportinrichtingen, menginrichtingen 5 en schraapinrichtingen e.d. De concentratie van het rode slik in deze op vaste stof lijkende suspensies kan uiteenlopen van 50% tot 65%. Het hanteren van deze niet-verwerkbare massa's is in de aluminiumindustrie steeds een probleem geweest. Indien het mogelijk zou zijn de viscositeit van deze materialen gemakkelijk te verlagen, zodat ze gehanteerd zouden 10 kunnen worden met behulp van pompen en andere inrichtingen voor het han teren van vloeistoffen, zou dit een belangrijke verbetering betekenen.After the last washing treatment, the sludge is concentrated by filtration under reduced pressure or by another method to a plastic mass which must be transported and processed with chemical processing equipment, such as conveyors, mixers and scrapers, etc. The concentration of the red sludge in this solid-like suspensions can range from 50% to 65%. Handling these non-processable masses has always been a problem in the aluminum industry. If it were possible to easily reduce the viscosity of these materials so that they could be handled using pumps and other liquid handling devices, this would be a significant improvement.

Volgens de uitvinding is gebleken, dat een geconcentreerde waterige brij van rood slik vloeiend gemaakt kan worden door deze suspensies uniform te mengen met tenminste 0,045-0,73 kg van een acrylzuurpolymeer 15 met een molecuulgewicht van 5000-30000 per droge ton (1O00 kg) rood slik.According to the invention, it has been found that a concentrated red slurry aqueous slurry can be smoothed by uniformly mixing these suspensions with at least 0.045-0.73 kg of an acrylic acid polymer 15 having a molecular weight of 5000-30000 per dry ton (100 kg). red swallow.

Bij voorkeur gebruikt men per ton (1O00 kg) droog rood slik 0,045-0,45 kg polymeer(op basis van het droge materiaal). De bovengenoemde polymere materialen worden in het algemeen in de vorm van een waterige oplossing gebruikt. Wanneer ze bijvoorbeeld in een 20 gewichtsprocents waterige op-20 lossing worden toegepast, gebruikt men ca. 0,22-3,2 kg en bij voorkeur ca. 0,22-0,68 kg van de 20 procents waterige oplossing van het acrylzuur-polymeer per ton (1.000 kg) droog rood slik.Preferably 0.045-0.45 kg of polymer (based on the dry material) is used per ton (100 kg) of dry red sludge. The above polymeric materials are generally used in the form of an aqueous solution. For example, when used in a 20 weight percent aqueous solution, about 0.22-3.2 kg and preferably about 0.22-0.68 kg of the 20 percent aqueous solution of the acrylic acid is used. polymer per ton (1,000 kg) of dry red sludge.

, Zoals hierboven vermeld, loopt het molecuulgewicht van deze poly meren uiteen van 5.000 tot 30.000. Bij voorkeur bedraagt het molecuul-25 gewicht van het polymeer 8,000 - 20.000.As mentioned above, the molecular weight of these polymers ranges from 5,000 to 30,000. Preferably, the molecular weight of the polymer is from 8,000 to 20,000.

De volgens de uitvinding toegepaste acrylzuurpolymeren kunnen homopolymeren of copolymeren van acrylzuur zijn. De copolymeren dienen tenminste 50 gew.% acrylzuur te bevatten. Deze acrylzuurpolymeren worden bij voorkeur toegepast in de vorm van hun alkalimetaal- of ammoniumzouten. 30 Bij voorkeur toegepaste copolymeren zijn copolymeren van acrylzuur en 5-40 gew.% methylmethacrylaat. Andere comonomeren die toegepast kunnen worden voor het bereiden van de acrylzuurcopolymeren zijn acrylamide, malelnzuuranhydride en andere monameren, die worden toegepast in een zodanige hoeveelheid en die van een zodanig type zijn dat de polymeren 35 niet in water onoplosbaar gemaakt worden.The acrylic acid polymers used according to the invention can be homopolymers or copolymers of acrylic acid. The copolymers must contain at least 50% by weight of acrylic acid. These acrylic acid polymers are preferably used in the form of their alkali metal or ammonium salts. Preferred copolymers are copolymers of acrylic acid and 5-40% by weight of methyl methacrylate. Other comonomers that can be used to prepare the acrylic acid copolymers are acrylamide, maleic anhydride and other monamers which are used in such amount and are of such a type that the polymers are not water insoluble.

Een geschikte methode voor het bereiden van acrylzuurcopolymeren en -homopolymeren is de alkalische hydrolyse van polyacrylonitrile met 7807598A suitable method for preparing acrylic acid copolymers and homopolymers is the alkaline hydrolysis of polyacrylonitrile with 7807598

'V"V

3 V' •f * 1 · laag molecuulgewicht (zie het Amerikaanse octrooischrift 3.419.502).3 V '• f * 1 · low molecular weight (see U.S. Pat. No. 3,419,502).

Deze materialen bevatten na deze hydrolysestap in het algemeen tot ca.After this hydrolysis step, these materials generally contain up to ca.

85% acrylaatfunctionaliteit. Het polymeer bevat in het algemeen ook enige amide-functionaliteit alsmede nitrile-functionaliteit.85% acrylic functionality. The polymer generally also contains some amide functionality as well as nitrile functionality.

5 Het in de onderstaande voorbeelde gebruikte materiaal was een ca. 23,6 procents waterige oplossing van een acrylzuurcopolymeer dat 15 gew.% methylmethacrylaat bevatte. Het polymeer bevond zich in de natriumzoutvorm. Dit polymeer wordt hier als "polymeer A" aangeduid.The material used in the example below was an approximately 23.6 percent aqueous solution of an acrylic acid copolymer containing 15 wt% methyl methacrylate. The polymer was in the sodium salt form. This polymer is referred to herein as "polymer A".

VOORBEELD IEXAMPLE I

3 10 Men bracht een monster van 500 cm van een niet-vloeiende hrij 3 van rood slik met 35% vaste stof in een beker van 800 cm ; de brij werd met hoge snelheid geroerd met behulp van een metalen laboratorium- propellormenginrichting met vier schoepen. Men voegde druppelsgewijs 3 8,75 cm van een 1,0 procents waterige oplossing van polymeer A aan de 15 brij toe bij het centrum van de roterende propellor. Na de toevoeging van de verdunde oplossing van polymeer A werd de brij nog 60 sec. geroerd. De verkegen brij was voor 100% tot vloeien in staat, zoals bleek uit het feit dat de brij vrij gietbaar was en uit de door de mengin-richting opgewekte werveling. De viscositeit van de brij werd niet be-20 paald omdat geen apparatuur beschikbaar was.A 500 cm sample of a non-flowing slurry of red sludge with 35% solids was placed in a 800 cm beaker; the slurry was stirred at high speed using a four-blade metal laboratory propeller mixer. 3. 8.75 cm of a 1.0 percent aqueous solution of polymer A was added dropwise to the slurry at the center of the rotating propeller. After the addition of the dilute polymer A solution, the slurry was stirred for a further 60 seconds. stirred. The resulting slurry was able to flow 100%, as evidenced by the fact that the slurry was freely pourable and from the swirl generated by the mixer. The viscosity of the slurry was not determined because no equipment was available.

VOORBEELD IIEXAMPLE II

Polymeer A werd in de vorm van een 1,0 procents oplossing in een hoeveelheid van ca. 0,34 kg van de 23,6 procents waterige oplossing van polymeer A of 0,080 kg droog polymeer per droge ton (1.000 kg) toege-25 voegd bij de zuigzijde van de onderstrocmpamp van de laatste wasinrichting van een Bayer-aluminiumoxide-installatie. De toevoeging vond plaats door een verdelingssysteem met concentrischë ring en met 8 toevoegingspunten in de buis die van de klaringsinrichting naar de onderstrocmpamp liep.Polymer A was added in the form of a 1.0 percent solution in an amount of about 0.34 kg of the 23.6 percent aqueous solution of polymer A or 0.080 kg of dry polymer per dry ton (1,000 kg). at the suction side of the undercurrent pump of the last wash of a Bayer alumina plant. The addition was made through a concentric distribution system with 8 addition points in the tube running from the clarifier to the undercurrent pump.

Polymeer A werd toegevoegd bij een druk die voldoende was om penetratie 30 van de polymeeroplossing in het rode slik, dat door deze buis stroomde, te bewerkstelligen.Polymer A was added at a pressure sufficient to effect penetration of the polymer solution into the red sludge flowing through this tube.

Hoewel het bovenstaande voorbeeld betrekking heeft op een aluminiumoxide-installatie waarbij gebruikelijke klaringsinrichtingen worden toegepast voor het concentreren van het rode slik, gedraagt het 35 volgens de uitvinding toegepaste polymeer zich even goed in installaties waarin onder verminderde druk wordt gefiltreerd m het rode slik te concentreren. Bij toepassing van onder verminderde druk uitgevoerde . .Although the above example relates to an alumina plant using conventional clarifiers for concentrating the red sludge, the polymer used in accordance with the invention behaves equally well in plants in which the red sludge is filtered under concentrated pressure. When using under reduced pressure. .

78075987807598

Claims

Method for smoothing concentrated aqueous suspensions of red sludge, characterized in that such a suspension is uniformly mixed with at least about 0.045 kg of an acrylic acid polymer per ton (1,000 kg) of red sludge (dry weight) the suspension, which polymer has a molecular weight of 5,000-30,000.

2. Process according to claim 1, characterized in that an acrylic acid polymer is used which contains 10-30% by weight of methyl metacrylate. 1 7807598