RU1838238C - Method for hydrochemical processing of alunite - Google Patents

Method for hydrochemical processing of alunite

Info

Publication number
RU1838238C
RU1838238C SU915003487A SU5003487A RU1838238C RU 1838238 C RU1838238 C RU 1838238C SU 915003487 A SU915003487 A SU 915003487A SU 5003487 A SU5003487 A SU 5003487A RU 1838238 C RU1838238 C RU 1838238C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alunite
phosphorus
concentration
aluminum hydroxide
sludge
Prior art date
Application number
SU915003487A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Изабелла Владиславовна Равдоникас
Гакиф Закирович Насыров
Вели Мустафаевич Ровшанов
Елена Георгиевна Кривцова
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности
Priority to SU915003487A priority Critical patent/RU1838238C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1838238C publication Critical patent/RU1838238C/en

Links

Abstract

Использование: при переработке гли- ноземсодержащего сырь , в частности - алунита. Сущность: сырой или восстановленный алунит обрабатывают оборотным щелочным раствором, отдел ют и промывают элунитовый шлам, обескремнивают алю- минатный раствор и подвергают его контрольной фильтрации. Раствор упаривают с выделением сульфатных солей и отдел ют их от упаренного раствора, последний разбавл ют промводой отвального алунитового шлама. Алюминатный раствор подвергают декомпозиции с получением гидроксида алюмини , промводы гидроксида алюмини  и маточного раствора, используемого в качестве оборотного щелочного раствора при обработке алунита. Полученный гидроксид алюмини  кальцинируют. Промводу гидроксида алюмини  с концентрацией 5-35 г/л Ыа20к обрабатывают известью в количестве 4,2 - 17,7 г/л по СаО с получением фосфорсодержащего осадка и подачей его на промывку алунитового шлама путем смешени  его с пульпой, имеющей концентрацию жидкой фазы ТО - 30 г/л по Na20K. 7 табл. СО сUsage: in the processing of alumina-containing raw materials, in particular - alunite. SUBSTANCE: raw or reduced alunite is treated with a working alkaline solution, the elunite sludge is separated and washed, the aluminate solution is desalinated and subjected to control filtration. The solution was evaporated to isolate sulphate salts and separated from the one stripped off, the latter was diluted with a blank of alunite sludge. The aluminate solution is decomposed to obtain aluminum hydroxide, promoters of aluminum hydroxide and the mother liquor used as a working alkaline solution in the processing of alunite. The resulting aluminum hydroxide is calcined. An aluminum hydroxide promoter with a concentration of 5-35 g / l Na-20k is treated with lime in an amount of 4.2-17.7 g / l CaO to obtain a phosphorus-containing precipitate and feed it to wash alunite sludge by mixing it with pulp having a concentration of the liquid phase TH - 30 g / l according to Na20K. 7 tab. SB with

Description

Изобретение относитс  к гидрохимическим способам переработки глиноземсо- держащего сырь , в частности - алунита.The invention relates to hydrochemical methods for processing alumina-containing raw materials, in particular alunite.

Практическа  переработка на глинозем пересыщенных по фосфату натри  алюми- натных растворов сопр жена с кристаллизацией фосфата натри  также на стенках технологической аппаратуры и трубопроводов , что вызывает повышенные трудозатраты на чистку аппаратуры с удалением наростов фосфорных солей на шламовое поле.The practical processing of aluminate solutions supersaturated with sodium phosphate on alumina involves the crystallization of sodium phosphate also on the walls of technological equipment and pipelines, which causes increased labor costs for cleaning the equipment with the removal of phosphorus salt build-up on the sludge field.

С использованием метода геохимической коррел ции установлено, что фосфор в алунитах содержитс  в виде минерала фос- фосидерита FeP04-2H20. В процессе выщелачивани  алунита фосфор частично переходит в раствор по реакции:Using the method of geochemical correlation, it was found that phosphorus in alunites is contained in the form of the phosphosiderite mineral FeP04-2H20. In the process of leaching of alunite, phosphorus partially passes into the solution by the reaction:

FeP04-2H2O + 3NaOH FeP04-2H2O + 3NaOH

№зР04 + Ре(ОН)з + 2Н2О(1) No. ZR04 + Re (OH) s + 2H2O (1)

При степени извлечени  фосфора в алю- минатный раствор 40,3% от содержани  в алуните, содержащем 0,169 мас.% P20s и удельном расходе сырого алунита на 1 т А 20зпрод. на уровне 7483,7 кг потери едких щелочей за счет выщелачивани  фосфора составл ют 6,71 кг по NaizO на 1 т продукционного глинозема или около 1,9 тыс.тонн в год по МаОН при годовой мощности по глинозему 220 тыс.т, что  вл етс  значительной величиной. Данное количество едких щелочей тер етс  безвозвратно.With the degree of extraction of phosphorus in the aluminate solution, 40.3% of the content in alunite containing 0.169 wt.% P20s and the specific consumption of crude alunite per 1 t A 20 sfd. at the level of 7483.7 kg, the loss of caustic alkali due to leaching of phosphorus is 6.71 kg of NaizO per 1 ton of production alumina or about 1.9 thousand tons per year of MaOH with an annual capacity of 220 thousand tons of alumina, which is is significant. This amount of caustic alkali is irretrievably lost.

Цель изобретени  - снижение затрат едких щелочей и уменьшение содержани  примеси оксида фосфора в продукционном глиноземе.The purpose of the invention is to reduce the cost of caustic alkalis and to reduce the impurity content of phosphorus oxide in production alumina.

соwith

ш юw u

САCA

СА)CA)

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе гидрохимической переработки алу- нита, включающем обработку сырого или восстановленного алунита оборотным щелочным раствором, отделение и промывку алунитового шлама с получением алюми- натного раствора и промводы отвального алунитового шлама, обескремнивание алю- мйнатногр раствора и контрольную фильтрацию с последующей упаркой и выделением сульфатных солей, отделение их от упаренного раствора, разбавление последнего промводой отвального алунитового . шлама и декомпозицию с получением гидроксида алюмини , промводы гидро- ксида алюмини  и маточного раствора, направл емого на обработку алунита, кальцинацию гидроксида алюмини  с получением продукционного глинозема, согласно изобретению, промводу гидроксида алюмини , полученную после декомпозиции алю- минатного раствора, с концентрацией 5 - 35 г/л по 1агОк обрабатывают известью, вводимой в количестве 4,2 - 17,7 г/л по СаО, а полученный фосфорсодержащий осадок направл ют в систему промывки алунитового шлама на смешение с пульпой, имеющей концентрацию жидкой фазы 10-30 г/л по N320.This goal is achieved in that in a method for the hydrochemical processing of alunite, comprising treating raw or recovered alunite with a reverse alkaline solution, separating and washing the alunite sludge to obtain an aluminate solution and introducing waste alunite sludge, demineralization of the aluminate solution and control filtration with subsequent evaporation and the allocation of sulfate salts, separating them from one stripped off solution, dilution of the latter with the help of waste alunite. sludge and decomposition with the production of aluminum hydroxide, promotions of aluminum hydroxide and the mother liquor directed to the processing of alunite, calcination of aluminum hydroxide to obtain production alumina, according to the invention, the production of aluminum hydroxide obtained after decomposition of the aluminate solution, with a concentration of 5 - 35 g / l of 1 ArOK are treated with lime introduced in an amount of 4.2 - 17.7 g / l of CaO, and the phosphorus-containing precipitate obtained is sent to an alunite sludge washing system for mixing with a pulp having an end ntration of the liquid phase 10-30 g / l according to N320.

Выполненными лабораторными исследовани ми , результаты которых подтверждены промышленными данными, установлена зависимость содержани  оксида фосфора (V) в прокаленном глиноземе от концентрации фосфора в растворе, поступающем на декомпозицию при переработке алунитового сырь  (табл.1). Концентраци  основных компонентов в исходном растворе , поступающем на декомпозицию, составила: 100 - 125 г/л NaaOK; 30 - 50 г/л ЗОз; «к 2,0 - 2,1; % мол, К от суммы К + № 18-35.The laboratory studies, the results of which are confirmed by industrial data, established the dependence of the content of phosphorus (V) oxide in calcined alumina on the concentration of phosphorus in the solution fed to decomposition during processing of alunite raw materials (Table 1). The concentration of the main components in the initial solution entering the decomposition was: 100-125 g / l NaaOK; 30 - 50 g / l ZOz; “To 2.0 - 2.1; % mol, K of the amount K + No. 18-35.

Резкое увеличение содержани  фосфора в глиноземе при концентрации исходного раствора 4,0 - 4,5 г/л РаОз св зано с началом кристаллизации ортофосфата натри  совместно с гидроксидом алюмини . При концентрации оксида фосфора в алю- минатном растворе сферы декомпозиции менее 4,3 - 4,1 г/л образуетс  высококачественный глинозем, содержащий менее 0,002 мас.% PaOs. .A sharp increase in the phosphorus content in alumina at a concentration of the initial solution of 4.0-4.5 g / l PaO3 is associated with the onset of crystallization of sodium orthophosphate together with aluminum hydroxide. When the concentration of phosphorus oxide in the aluminate solution of the decomposition sphere is less than 4.3 - 4.1 g / l, high-quality alumina is formed containing less than 0.002 wt.% PaOs. .

Установлено, что промвода гидроксида алюмини , получаема  после декомпозиции алюминатного раствора на стадии промывки водой продукционного гидроксида алюмини , наиболее обогащена фосфатом натри , по отношению к концентрации МааОк по сравнению со щелочными алюминатными растворами любой стадии гидрохимической переработки алунита.It was found that the alumina hydroxide wash obtained after decomposition of the aluminate solution at the stage of washing the production aluminum hydroxide with water is most enriched in sodium phosphate, relative to the concentration of MaaOc, in comparison with alkaline aluminate solutions at any stage of alunite hydrochemical processing.

Промвода гидроксида алюмини  - это слабый щелочной алюминатный раствор сAluminum hydroxide promoter is a weak alkaline aluminate solution with

концентрацией 5-50 г/л по №аОк и каустическим модулем 3,9 - 4,1, образующийс  при переработке алунитового сырь  в количестве около 1 - 2 м3 на 1 т А Озпрод. Концентраци  P20s в промводе 1,5-5 г/л.concentration of 5-50 g / l according to No. AOK and a caustic module of 3.9 - 4.1, which is formed during the processing of alunite raw materials in an amount of about 1 - 2 m3 per 1 t A Ozprod. Concentration of P20s in the promoter is 1.5-5 g / l.

Массовое соотношение концентраций оксида фосфора и №20к в промводе гидроксида алюмини  в 3 - 4 рази выше, чем в маточном растворе после декомпозиции, что обусловлено растворением выделившегос  совместно с гидроксидом алюмини  фосфата натри  и десорбцией сорбированного в процессе декомпозиции ортофосфат- иона.The mass ratio of the concentrations of phosphorus oxide and No. 20k in the alumina hydroxide promoter is 3–4 times higher than in the mother liquor after decomposition, which is caused by the dissolution of sodium phosphate released together with aluminum hydroxide and the desorption of orthophosphate ion adsorbed during decomposition.

Экспериментально установлено, что посредством обработки промводы гидроксида алюмини  с концентрацией 5-35 г/л по №20к известью, вводимой в количестве 4,2 - 17,7 г/л по СаО, фосфор может быть выделен в твердую фазу с одновременнойIt was experimentally established that by treating promoters of aluminum hydroxide with a concentration of 5-35 g / l according to No. 20k with lime, introduced in an amount of 4.2 - 17.7 g / l according to CaO, phosphorus can be isolated into the solid phase simultaneously

каустификацией фосфата натри  по реак- ции:by caustification of sodium phosphate according to the reaction:

2№зР04 + ЗСа(ОН)2 2№зР04 + ЗСа (ОН) 2

Саз(Р04)2 + 6NaOH(2) Saz (P04) 2 + 6NaOH (2)

Одновременно идет реакци  образовани  гидроалюмината кальци :At the same time, there is a reaction of formation of calcium hydroaluminate:

3535

2№А(ОН)4 + ЗСа(ОН)2 2№А (ОН) 4 + ЗСа (ОН) 2

ЗСаО-А120з-6Н20 + 2МаОН(3) ZSaO-A120z-6N20 + 2MaON (3)

Температура обработки 70 - 90°С, продолжительность 2 - 4 ч. При более низкой температуре и продолжительности процесс осаждени  фосфора протекает неполно0 стью, а при более высокой температуре степень осаждени  фосфора не возрастает, но увеличиваютс  удельные капиталовложени  за счет усложнени  и увеличени  количества аппаратуры.The processing temperature is 70 - 90 ° C, the duration is 2 to 4 hours. At a lower temperature and duration, the process of phosphorus precipitation does not proceed fully, and at a higher temperature the degree of phosphorus precipitation does not increase, but the specific investment is increased due to the complexity and increase in the number of equipment.

5 с помощью кристаллооптического метода исследований и метода электронной микроскопии обнаружено, что осадки, полученные после обработки известью промводы гидроксида алюмини , представлены5 using the crystal-optical research method and electron microscopy method, it was found that precipitates obtained after treatment with lime promoted aluminum hydroxide are represented

0 частицами, имеющими плотные внешние оболочки, состо щие в основном из гидроалюмината кальци , экранирующие реакци- онноспособный гидроксид кальци , наход щийс  в центре частиц, от окружаю5 щего раствора. Фосфат кальци  располагаетс , главным образом, во внутренней сфере частиц. Благодар  этому при глубоком осаждении фосфора до концентрации 0,05 - 0,2 г/л PaOs в конце процесса не идет диффузи  фосфат-иона к центру частицы изза низкой концентрации фосфат-иона и из- за наличи  защитного сло  гидроалюмината кальци . В результате не происходит полного эффективного использовани  реагента, а полученный фосфорсодержащий осадок содержит значительное количество глинозема ;(4-7мас.%).0 particles having dense outer shells, consisting mainly of calcium hydroaluminate, shielding reactive calcium hydroxide located in the center of the particles from the surrounding solution. Calcium phosphate is located mainly in the inner sphere of the particles. Due to this, when phosphorus is deeply precipitated to a concentration of 0.05 - 0.2 g / L PaOs, at the end of the process, the phosphate ion does not diffuse to the particle center due to the low concentration of phosphate ion and due to the presence of a protective layer of calcium hydroaluminate. As a result, the full effective use of the reagent does not occur, and the phosphorus-containing precipitate obtained contains a significant amount of alumina; (4-7 wt.%).

Исследовани ми установлено, что при обработке фосфорсодержащего- осадка, полученного посредством обработки известью промводы гидроксида алюмини , слабым алюминатным раствором с концентрацией 10 - 30 г/л по №20к, содержащим фосфат натри , идет обменное взаимодействие гидроалюмината кальци , содержащегос  в осадке, с фосфатом натри , присутствующим в растворе, в результате которого алюминий из осадка переходит в раствор, а фосфор из раствора идет в осадок с одновременной каустификацией фосфата натри  по реакции:Studies have shown that when processing a phosphorus-containing precipitate obtained by treating lime with an aluminum hydroxide promoter with a weak aluminate solution with a concentration of 10-30 g / L at No. 20k containing sodium phosphate, there is an exchange interaction of calcium hydroaluminate contained in the precipitate with phosphate sodium present in the solution, as a result of which aluminum from the precipitate passes into the solution, and phosphorus from the solution goes to the precipitate with simultaneous caustification of sodium phosphate by the reaction:

ЗСаО-А120з-6Н20 + 2N32P04 ZSaO-A120z-6N20 + 2N32P04

Саз(Р04)2 + 2NaAI(OH)4 + 4NaOH (4) Saz (P04) 2 + 2NaAI (OH) 4 + 4NaOH (4)

Этот процесс сопровождаетс  разрушением плотных оболочек гидроалюмината кальци  на частицах фосфатного осадка, в результате чего начинаетс  эффективна  диффузи  фосфат-иона из раствора к центру частиц, представленному реакционноспо- собным гидроксидом кальци , с образованием фосфата кальци  по реакции (2). При этом существенно возрастает степень полезного использовани  извести, снижаютс  до минимальной величины потери алюми- ни  с фосфорсодержащим осадком, увеличиваетс  количество фосфора в осадке и Образуетс  дополнительное количество едких щелочей.This process is accompanied by the destruction of the dense shells of calcium hydroaluminate on the particles of the phosphate precipitate, as a result of which the effective diffusion of the phosphate ion from the solution to the center of the particles, represented by reactive calcium hydroxide, begins with the formation of calcium phosphate according to reaction (2). At the same time, the degree of useful use of lime significantly increases, losses of aluminum with a phosphorus-containing precipitate are reduced to a minimum, the amount of phosphorus in the precipitate increases, and an additional amount of caustic alkali is formed.

Определ ющее значение дл  эффективного протекани  реакций осаждени  фосфора (2), (4) имеет количество вводимой извести и концентраци  едких щелочей в сфере реакций.The amount of lime added and the concentration of caustic alkalis in the reaction sphere are of decisive importance for the efficient progress of phosphorus precipitation reactions (2), (4).

Температура обработки фосфорсодержащего осадка слабым алюминатным раствором 50 - 90°С, продолжительность 4 - 12ч.The processing temperature of the phosphorus-containing precipitate with a weak aluminate solution of 50 - 90 ° C, the duration of 4 - 12 hours.

Целесообразно осуществл ть обработку фосфорсодержащего осадка, полученного после обработки известью промводы гидроксида алюмини , слабым алюминатным раствором, содержащим фосфат натри , посредством направлени  осадка или пульпы в систему промывки алунитового Шлама. В технологии производства глинозема обычно осуществл ют шестикратную противоточную промывку алунитового шлама с подачей воды на промывку в последнюю стадию и сгущенного алунитового шлама - в первую. Жидка  фаза шламовой пульпы имеет на разных стади х промывки, соответственно, различную концентрациюIt is advisable to treat the phosphorus-containing precipitate obtained after the lime treatment with the aluminum hydroxide promoter with a weak aluminate solution containing sodium phosphate by directing the precipitate or pulp into the alunite sludge washing system. In alumina production technology, a six-fold countercurrent washing of alunite sludge is usually carried out with water supplied to the washing in the last stage and thickened alunite sludge in the first. The liquid phase of the slurry pulp has different concentrations at different washing stages, respectively,

от 60 до 1,5 - 2 г/л и концентрацию P20s. соответственно массовому соотношению концентраций P20g: Na20K 0,03 -0,04, каустический модуль 2 - 2,2. Целесообразно направл ть фосфорсодержащий осадок (или 60 to 1.5 - 2 g / l and a concentration of P20s. according to the mass ratio of the concentrations of P20g: Na20K 0.03-0.04, caustic module 2 2.2. It is advisable to direct the phosphorus-containing precipitate (or

0 пульпу) в третью - четвертую стадии промывки алунитового шлама, имеющие концентрацию жидкой фазы 10-30 г/л по0 pulp) in the third to fourth stages of washing alunite sludge with a concentration of the liquid phase of 10-30 g / l

№20к.No. 20k.

Таким образом осуществл етс  выводThus, the conclusion

5 всего количества фосфора, поступающего в алюминатный раствор при выщелачивании алунита, из гидрохимического цикла получени  глинозема. Причем около 55% общего количества осажденного фосфора выводит0 с  на стадии обработки известью промводы гидроксида алюмини , а около 45% - на стадии взаимодействи  фосфорсодержаще- го осадка с жидкой фазой пульпы в системе промывки алунитового шлама. Осуществле5 ние вывода фосфора из щелочных алюми- натных растворов гидрохимического цикла получени  глинозема из алунита приводит к установлению новых, более низких, чем в известном способе, концентраций оксидэ5 of the total amount of phosphorus entering the aluminate solution during the leaching of alunite from the hydrochemical cycle of alumina production. Moreover, about 55% of the total amount of precipitated phosphorus is removed from the aluminum hydroxide promo- ses at the stage of lime treatment, and about 45% at the stage of the interaction of the phosphorus-containing precipitate with the liquid pulp phase in the alunite sludge washing system. The implementation of the removal of phosphorus from alkaline aluminate solutions of the hydrochemical cycle of obtaining alumina from alunite leads to the establishment of new, lower than in the known method, concentrations of oxide

0 фосфора в растворах на всех стади х технологического процесса. При этом на декомпозицию алюминатного раствора поступает раствор с концентрацией Р20б менее 4 г/л, что ниже предела его насыщени  фосфатом0 phosphorus in solutions at all stages of the technological process. In this case, a solution with a concentration of P20b of less than 4 g / l is supplied to the decomposition of the aluminate solution, which is below the limit of its saturation with phosphate

5 натри . Исключение насыщени  растворов фосфатом натри  обеспечивает гарантированное получение высококачественного глинозема с содержанием оксида фосфора (У)менееО,002% мас.%.5 sodium. The exclusion of saturation of solutions with sodium phosphate ensures guaranteed production of high-quality alumina with a phosphorus oxide (U) content of less than 0, 002% wt.%.

0 В результате каустификации фосфата натри  по реакци м (2), (4) образуетс  3 мол  N320 на 1 моль оксида фосфора, содержащегос  в конечном фосфорсодержащем осадке, направл емом совместно с0 As a result of caustification of sodium phosphate by reactions (2), (4), 3 mol N320 per 1 mol of phosphorus oxide is formed, contained in the final phosphorus-containing precipitate, sent together with

5 отвальным алунитовым шламом на шламовое поле.5 waste alunite sludge to the sludge field.

При степени извлечени  фосфора в раствор из алунита 41,2% может быть регенерировано , согласно изобретению, 6,2 кгWith a degree of extraction of phosphorus into the solution from alunite, 41.2% can be regenerated, according to the invention, 6.2 kg

0 №20к на 1 т А120зпрод или около 1800 т NaOH в год при минимальных потер х алюмини , составл ющих около 0,07 кг А120з на тонну продукционного глинозема, и затрате около 1800 т СаО в год при годовой мощности по0 No. 20k per 1 ton of A120zprod or about 1800 tons of NaOH per year with minimal aluminum losses of about 0.07 kg A120z per ton of production alumina, and the cost of about 1800 tons of CaO per year at an annual capacity of

5 глинозему 220 тыс.т. При оптовых ценах на известь и едкий натр, соответственно 34,5 и 345 руб. за 1 т годовой экономический эффект от снижени  потерь едких щелочей составит 559 тыс.руб. Дополнительный экономический эффект будет получен за счет5 alumina 220 thousand tons At wholesale prices for lime and caustic soda, respectively 34.5 and 345 rubles. per 1 ton, the annual economic effect of reducing losses of caustic alkalis will amount to 559 thousand rubles. Additional economic effect will be obtained due to

сн ти  штрафов за повышенное содержание фосфора в глиноземе, составивших только за 4 мес ца 1991 г. около 210 тыс.руб., по от- счетным данным Г нджинского глиноземного комбината, или около 600 тыс,руб. в год. Общий годовой экономический эффект составит около 1,1 млн.руб.to remove fines for the increased phosphorus content in alumina, which amounted to about 210 thousand rubles in only 4 months of 1991, according to reports from the Gdzhinsky Alumina Refinery, or about 600 thousand rubles. in year. The total annual economic effect will be about 1.1 million rubles.

Выбор за вл емых параметров процесса обработки известью промводы гидрокси- да алюмини , полученной после декомпозиции алюминатного раствора, а именно - концентраци  NazOic B - 35 г/л и количество вводимой извести 4,2 - 17,7 г/л СаО, обусловлен тем, что при концентрации более 35 г/л по №аОк резко снижаетс  степень осаждени  фосфора, соответственно уменьшаетс  количество регенерированных едких щелочей и возрастают потери алюмини  с фосфорсодержащим осадком, при этом получают продукционный глинозем с повышенным содержанием оксида фосфора; нижний предел концентрации Мэ20к - 5 г/л обусловлен нижним пределом концентрации промаоды гидроксида алюмини , образующегос  в производственном цикле гидрохимической переработки алуни- та. При дозировке извести более 17,7 г/л резко возрастают потери алюмини  с фосфорсодержащим осадком, в то врем  как степень осаждени  фосфора возрастает незначительно; при дозировке извести менее 4,2 г/л по СаО снижаетс  степень осаждени  фосфора, так же как и количество фосфора, выведенного из растворов гидрохимического цикла получени  глинозема , и уменьшаетс  количество регенерированных едких щелочей, а получаемый глинозем загр знен оксидом фосфора сверх допустимых норм.The choice of the claimed parameters of the process of treatment with lime promoters of aluminum hydroxide obtained after decomposition of the aluminate solution, namely, the concentration of NazOic B is 35 g / l and the amount of lime introduced is 4.2 - 17.7 g / l CaO, due to that at a concentration of more than 35 g / l according to No. NaOK, the degree of phosphorus precipitation sharply decreases, the amount of regenerated caustic alkali decreases accordingly, and the loss of aluminum with a phosphorus-containing precipitate increases, and production alumina with a high content of phosphorus oxide is obtained; the lower limit of the concentration of Me20k - 5 g / l is due to the lower limit of the concentration of aluminum hydroxide promotes formed in the production cycle of aluminite hydrochemical processing. At a dosage of lime of more than 17.7 g / l, losses of aluminum with a phosphorus-containing precipitate sharply increase, while the degree of phosphorus precipitation increases slightly; at a dosage of lime of less than 4.2 g / l by CaO, the degree of phosphorus precipitation decreases, as does the amount of phosphorus removed from solutions of the hydrochemical cycle for producing alumina, and the amount of regenerated caustic alkalis is reduced, and the obtained alumina is contaminated with phosphorus oxide in excess of permissible norms.

Выбор за вл емых параметров процесса смешени  фосфорсодержащего осадка в системе промывки алунитового шлама с пульпой, имеющей концентрацию жидкой фазы 10 - 30 г/л по №аОк, обусловлен тем, что при концентрации менее 10 г/л noNaaOx фосфор не осаждаетс  из раствора, а количество алюмини , присутствующее в осадке , не снижаетс , в св зи с чем возрастают потери глинозема, уменьшаетс  количество регенерированных едких щелочей и образуетс  глинозем, загр зненный оксидом фосфора; при концентрации более 30 г/л NaaOx практически не идет взаимодействие гидроалюмината кальци , присутствующего в фосфорсодержащем осадке, с фосфатом натри , но происходит образование дополнительного количества гидроалгомината кальци , в результате чего резко возрастают потери алюмини  с фосфорсодержащим осадком, уменьшаетс  количество регенерированных едких щелочей и образуетс  глинозем, загр зненный оксидом фосфора выше допустимых норм его содержани .The choice of the claimed parameters of the process of mixing the phosphorus-containing sludge in the rinsing system of alunite sludge with pulp having a concentration of the liquid phase of 10-30 g / L according to No. NaOK is due to the fact that at a concentration of less than 10 g / L noNaaOx phosphorus does not precipitate from the solution, but the amount of aluminum present in the precipitate does not decrease, and as a result, the loss of alumina increases, the amount of regenerated caustic alkali decreases, and alumina contaminated with phosphorus oxide is formed; at a concentration of more than 30 g / l NaaOx, there is practically no interaction of calcium hydroaluminate, which is present in the phosphorus-containing precipitate, with sodium phosphate, but an additional amount of calcium hydroaluminate is formed, as a result of which aluminum losses with the phosphorus-containing precipitate sharply increase, the amount of regenerated caustic alkali decreases and the formation of alumina contaminated with phosphorus oxide is above acceptable levels.

5При концентрации промводы гидроксида алюмини  5-35 г/л по NaaO, количество вводимой извести на обработку промводы 4,2 - 17,7 г/л по СаО, а также при направлении полученного фосфорсодержащего осад0 ка в систему промывки алунитового шлама на смешение с пульпой, имеющей концентрацию жидкой фазы 10 - 30 г/  по Na20K, из гидрохимического цикла получени  глинозема выводитс  практически весь фосфор,5 At a concentration of 5-35 g / l of aluminum hydroxide in NaaO, the amount of lime introduced into the treatment of 4.2 - 17.7 g / L in CaO, and also when the obtained phosphorus-containing precipitate is sent to the alunite sludge washing system for mixing with pulp having a concentration of a liquid phase of 10-30 g / by Na20K, practically all phosphorus is removed from the hydrochemical cycle of alumina production.

5 поступающий в алюмосиликатный раствор в процессе выщелачивани  алунита. При этом устанавливаетс  более низкий уровень концентрации оксида фосфора в производственных растворах, далекий от5 entering the aluminosilicate solution during the leaching of alunite. In this case, a lower level of concentration of phosphorus oxide in production solutions is established, far from

0 уровн  насыщени  фосфатом натри , а получаемый глинозем содержит менее 0,002 мас.% PaOs; одновременно производитс  каустификаци  фосфата натри  с получением едкой щелочи в количестве около0 level of sodium phosphate saturation, and the resulting alumina contains less than 0.002 wt.% PaOs; at the same time, caustification of sodium phosphate is performed to obtain caustic alkali in an amount of about

5 5,2 - 6,2 кг по МааОк на 1 т продукционного глинозема.5 5.2 - 6.2 kg of MaaOk per 1 ton of production alumina.

Экономический эффект от снижени  потерь едких щелочей и уменьшени  содержани  оксида фосфора в глиноземе околоThe economic effect of reducing losses of caustic alkalis and decreasing the content of phosphorus oxide in alumina around

0 1,1 млн. руб. в год при годовой мощности по глинозему 220 тыс.т, Дополнительный экономический эффект - от снижени  затрат на чистку технологической аппаратуры.0 1.1 million rubles per year with an annual alumina capacity of 220 thousand tons. An additional economic effect is the reduction in the cost of cleaning technological equipment.

За вл емое техническое решение отли5 чаетс  от прототипа тем, что осуществл ют вывод всего количества фосфора, поступающего в алюминатный раствор при выщелачивании алунита, из гидрохимического цикла переработки алунита в два этапа: сна0 чала - посредством обработки промводы гидроксида алюмини  известью при определенной концентрации промводы и дозировке извести, причем одновременно с фосфором на данном этапе в осадок пере5 ходит некоторое количество алюмини  в виде гидроалюмината кальци , а затем - посредством обработки фосфорсодержащего осадка, полученного на первом этапе , промводой отвального алунитовогоThe claimed technical solution differs from the prototype in that it removes the total amount of phosphorus entering the aluminate solution during the leaching of alunite from the hydrochemical cycle of processing alunite in two stages: first, by treating the aluminum hydroxide with lime at a certain concentration of the dosage of lime, moreover, simultaneously with phosphorus at this stage, a certain amount of aluminum in the form of calcium hydroaluminate passes into the precipitate5, and then - by processing phosphorsoder of burning sediment obtained in the first stage by the discharge of dump alunite

0 шлама в системе его промывки при определенной концентрации жидкой фазы пульпы, в процессе та#ой обработки алюминий из осадка переходит в раствор, а фосфор из раствора - в шлам. Посредст5 вом осаждени  фосфора гидроксидом и гидроалюминатом кальци  осуществл етс  каустификаци  фосфата натри , в результате которой регенерируетс  около 90% едких щелочей, затрачиваемых на выщелачивание фосфора из алунита,0 sludge in the system for washing it at a certain concentration of the liquid phase of the pulp, during this treatment, aluminum from the precipitate passes into the solution, and phosphorus from the solution into the sludge. By precipitating phosphorus with calcium hydroxide and hydroaluminate, causticization of sodium phosphate is carried out, which results in the recovery of about 90% of caustic alkali spent on leaching of phosphorus from alunite.

Путем выведени  фосфора из гидрохимического цикла переработки алунита понижают концентрацию фосфора во всех растворах ниже уровн  растворимости фосфата натри . При этом получают глинозем, не загр зненный оксидом фосфора, и исключают зарастание технологической аппаратуры фосфатом натри .By removing phosphorus from the hydrochemical alunite processing cycle, the concentration of phosphorus in all solutions is lowered below the solubility level of sodium phosphate. An alumina not contaminated with phosphorus oxide is obtained, and sodium phosphate is clogged with technological equipment.

В способе по прототипу безвозвратно тер ютс  едкие щелочи, затрачиваемые на выщелачивание фосфора из алунита. Концентраци  фосфора в технологических алюминатных растворах находитс  на предельном уровне растворимости фосфата натри  в услови х процессов декомпозиции и выпарки, а получаемый глинозем загр знен фосфатом натри  (оксидом фосфора ) из-за кристаллизации фосфата натри  совместно с гидроксидом алюмини  в процессе декомпозиции алюминатного раствора .In the prototype method, caustic alkali spent leaching phosphorus from alunite is irretrievably lost. The concentration of phosphorus in technological aluminate solutions is at the limit of solubility of sodium phosphate under decomposition and evaporation processes, and the alumina obtained is contaminated with sodium phosphate (phosphorus oxide) due to crystallization of sodium phosphate together with aluminum hydroxide during the decomposition of the aluminate solution.

П р и м е р ы. В установившемс  равновесном процессе дл  получени  1000 кг Продукционного глинозема переработали 7483,7 кг сырого алунита с содержанием 18,2% 1,4% NaaO; 3.5% КаО; 19% 50з; 44% S«02; 6,5% НаОсв з; 0,4% Н20внешн; 0,169% PaOs: 6,83% проч.EXAMPLES In a steady-state equilibrium process, to produce 1000 kg of Production alumina, 7483.7 kg of crude alunite were processed with a content of 18.2% 1.4% NaaO; 3.5% CaO; 19% 50h; 44% S “02; 6.5% NaOb s; 0.4% H20external; 0.169% PaOs: 6.83%, etc.

Сырой алунит подвергли сухому размолу , обжигу при температуре 500 - 520°С дл  дегидратации алунитовой руды с последующим восстановлением при температуре 550 - 560°С элементарной серой, получив 6159,8 кг восстановленного алунита с содержанием 22,1% 10% 5Оз; 53.5% SI02; 1,7% Na20; 4,2% КгО; 0,206% Р205; 8,29% проч. Далее обработали алунит при температуре 50 - 55°С в течение 2 ч 23,7 м3 оборотного щелочного раствора с концентрацией 124,5 г/л по 3,52 г/л Р20б; каустический модуль - 3,99. Оборотный раствор приготовлен смешением 21,33 м маточного раствора после декомпозиции с концентрацией 3,83 г/л P20s и 2,37 м3 раствора после конверсии сульфатных солей едким кали с концентрацией 0,71 г/л P20s, полученными в предыдущем цикле переработки алунита.Crude alunite was subjected to dry grinding, calcining at a temperature of 500-520 ° C to dehydrate the alunite ore, followed by reduction at 550-560 ° C with elemental sulfur, to obtain 6159.8 kg of reduced alunite with a content of 22.1% 10% 5Oz; 53.5% SI02; 1.7% Na20; 4.2% KrO; 0.206% P205; 8.29% Then, alunite was treated at a temperature of 50 - 55 ° C for 2 hours with 23.7 m3 of a working alkaline solution with a concentration of 124.5 g / l at 3.52 g / l of P20b; caustic module - 3.99. The reverse solution was prepared by mixing 21.33 m of the mother liquor after decomposition with a concentration of 3.83 g / l of P20s and 2.37 m3 of the solution after the conversion of sulfate salts of potassium hydroxide with a concentration of 0.71 g / l of P20s obtained in the previous alunite processing cycle.

В процессе выщелачивани  фосфор, содержащийс  & восстановленном алуните в вйдефосфосидерита (РеРСм), взаимодействует с едкими щелочами по реакции (1). Степень извлечени  фосфора в алюминат- ный раствор составила 41,2%. а потери едких щелочей на извлечение фосфора - 6,9 кг по Na20ic кг на 1 т продукционного глинозема . In the leaching process, the phosphorus contained in & reduced alunite in videphosphosiderite (RePCm), interacts with caustic alkalis by reaction (1). The degree of phosphorus recovery in the aluminate solution was 41.2%. and the loss of caustic alkali for the extraction of phosphorus is 6.9 kg Na20ic kg per 1 ton of production alumina.

Пульпу после выщелачивани  разделили с помощью гидросепаратора на илистую и песковую фракции. Песковую фракцию отфильтровали на наливном фильтре и подвергли промывке водой на фильтре. Илистую фракцию направили на сгущение. Полученный алюминатный раствор подвергли обескремниванию при температуре 100 - 105°С в течение 6 ч в присутствии затравки белого шлама. Получили 20,2 м обескремненного алюминатного раствора, содержащего 100 г/л №20к; 83,5 г/л А120з;After leaching, the pulp was separated by a hydroseparator into silty and sand fractions. The sand fraction was filtered on a bulk filter and washed with water on a filter. The mud fraction was sent to thickening. The resulting aluminate solution was deoxidized at a temperature of 100 - 105 ° C for 6 hours in the presence of a white slurry seed. Received 20.2 m siliceous aluminate solution containing 100 g / l No. 20k; 83.5 g / l A120z;

0 69,1 г/л 50з; 3,46 г/л Р205.0 69.1 g / l 50c; 3.46 g / l P205.

Сгущенный алунитовый шлам поступил с систему шестикратной противоточной промывки в промывател х, где на первую стадию поступает сгущенный шлам, а наThe thickened alunite sludge was supplied from the six-time countercurrent washing system to the washers, where the thickened sludge enters the first stage, and

5 шестую - вода дл  промывки. На каждой стадии шестикратной противоточной промывки пульпа содержит около 9,8 м жидкой фазы с концентрацией около 55 г/л по Na2OK на первой стадии и около 1,6 г/л Ма20к 0 на последней с промежуточной концентрацией Na20x от 55 до 1,6 г/л на остальных стади х промывки шлама. Жидкие фазы пульп системы промывки алунитового шлама содержат, как и алюминатный раствор.5th sixth is flushing water. At each stage of the six-time countercurrent washing, the pulp contains about 9.8 m of the liquid phase with a concentration of about 55 g / L according to Na2OK in the first stage and about 1.6 g / L of Ma20k 0 at the last stage with an intermediate Na20x concentration of 55 to 1.6 g / l in the remaining stages of sludge washing. The liquid phases of the pulps of the alunite sludge washing system contain, as well as the aluminate solution.

5 фосфат натри , т.к. они  вл ютс  разбавленным до различной степени алюминатным раствором , изначально присутствовавшим в жидкой фазе сгущенного алунитового шлама .5 sodium phosphate, as they are an aluminate solution diluted to varying degrees, initially present in the liquid phase of the thickened alunite sludge.

0 На третью стадию промывки с концентрацией жидкой фазы 15 г/л по Na20io 12,3 г/л А120з; 0,51 г/л P20s (объем 9,8 м3) подали пульпу фосфорсодержащего осадка, полученную обработкой известью промво5 ды гидроксида алюмини  в предыдущем цикле. Количество жидкой фазы добавленной пульпы - 1 м3, ее концентраци : 27,4 г/л Na20K: 9,5 г/л 0,14 г/л P2Os. Количество твердой фазы добавленной пульпы0 In the third stage of washing with a concentration of the liquid phase of 15 g / l Na20io 12.3 g / l A120z; 0.51 g / L P20s (volume 9.8 m3) fed a pulp of a phosphorus-containing precipitate obtained by treating with lime a promo 5 of aluminum hydroxide in the previous cycle. The amount of liquid phase of the added pulp is 1 m3, its concentration: 27.4 g / l Na20K: 9.5 g / l 0.14 g / l P2Os. The amount of solid phase added pulp

0 14.02 кг, содержание массовых долей: 53,7% СаО: 17,6% P20s 5% 14.4% п.п.п. (1000°С); 5,7% проч. Совместно с алу- нитовым шламом фосфорсодержащий осадок обрабатывали слабым алюминатным0 14.02 kg, content of mass fractions: 53.7% CaO: 17.6% P20s 5% 14.4% pp (1000 ° C); 5.7% Together with aluminite sludge, a phosphorus-containing precipitate was treated with weak aluminate

5 раствором, содержащим фосфат, в течение 6 ч на данной стадии промывки при температуре 55°С. Концентраци  жидкой фазы пульпы алунитового шлама после взаимодействи  с фосфорсордержащим осадком:5 with a solution containing phosphate for 6 hours at this stage of washing at a temperature of 55 ° C. The concentration of the liquid phase of the pulp of alunite sludge after interaction with phosphorus-containing sediment:

0 16,3 г/л Na20K: 12,1 г/л 0,26 г/л P20s (объем - 10,8 м. Далее фосфорсодержащий осадок совместно с алунитовым шламом поступил на остальные стадии промывки (четвертую-шестую ). В результате получили0 16.3 g / l Na20K: 12.1 g / l 0.26 g / l P20s (volume 10.8 m. Next, the phosphorus-containing precipitate, together with alunite sludge, entered the remaining washing stages (fourth to sixth). received

5 4450.3 кг твердой фазы отвального шлама, в том числе - 4435,8 кг отвального алунитового шлама с содержанием 7,8% А120з; 1,8% Na20; 0.8% KiO; 0,29% 50з; 74,4% SI02; 3,1% Н2ОсВЯЭ; 0,168% P20s; 11,64% проч, а также - 14,5 кг конечного фосфорсодержащего осадка с содержанием 55,4% СаО; 33,8% PzOs; 0,5% 5,7% п.п.п.; 5,6% проч. (к прочим относ тс  диоксид кремни , окислы щелочных металлов и др.). Потери глинозема с фосфорсодержащим осадком составили 0,08 кг на 1 т А1гРзпрод. Шлам направили на шламовое поле в виде пульпы, содержащей 5,52 м3 жидкой фазы с концентрацией 1,6 г/л NaaOtc, 0,04 г/л PzOs. После промывки получили Ю,8 м промводы от- вального алунитового шлама с концентрацией 58 г/л МааОк,1 1,52 г/л .5 4450.3 kg of solid phase of dump sludge, including 4435.8 kg of dump alunite sludge with a content of 7.8% A120z; 1.8% Na20; 0.8% KiO; 0.29% 50h; 74.4% SI02; 3.1% Н2ОСВЯЭ; 0.168% P20s; 11.64%, and also 14.5 kg of the final phosphorus-containing precipitate with a content of 55.4% CaO; 33.8% PzOs; 0.5% 5.7% pp; 5.6% (others include silicon dioxide, alkali metal oxides, etc.). Loss of alumina with phosphorus-containing sludge amounted to 0.08 kg per 1 ton of A1gRzprod. The sludge was sent to the sludge field in the form of a pulp containing 5.52 m3 of the liquid phase with a concentration of 1.6 g / l NaaOtc, 0.04 g / l PzOs. After washing, we received 10.8 m of waste alunite sludge with a concentration of 58 g / l MaaOk, 1 1.52 g / l.

В системе промывки алунитового шлама имеет место взаимодействие гидроалюмината кальци , содержащегос  в оборотном фосфорсодержащем осадке, с фосфатом натри , присутствующим в жидкой фазе пульпы, по реакции (4) с образованием фосфата натри  и регенерацией алюмини /присутствовавшего в осадке, а также - с образованием едких щелочей. Кроме того в результате разрушени  плотных пленок гидроалюмината кальци  идет взаимодействие избыточного гидроксида кальци , наход щегос  в центре частиц фосфорсодержащего осадка, с фосфатом натри  по реакции (2). Количество едких щелочей , образовавшихс  в системе промывки алунитового шлама по реакци м (2), (4), составило 3 кг по Na20K. Количество выделен- ного из раствора фосфора - 45.3% от общего количества фосфора, содержащегос  в конечном фосфорсодержащем осадке, направл емом на шламовое поле совместно с алунитовым шламом.In the alunite sludge washing system, calcium hydroaluminate, contained in the circulating phosphorus-containing precipitate, reacts with sodium phosphate present in the pulp liquid phase according to reaction (4) with the formation of sodium phosphate and the regeneration of aluminum / present in the precipitate, as well as with the formation of caustic alkalis. In addition, the destruction of dense calcium hydroaluminate films results in the interaction of excess calcium hydroxide located in the center of the phosphorus-containing precipitate particles with sodium phosphate according to reaction (2). The amount of caustic alkali formed in the alunite sludge washing system by reactions (2), (4) was 3 kg Na20K. The amount of phosphorus extracted from the solution is 45.3% of the total amount of phosphorus contained in the final phosphorus-containing sludge sent to the sludge field together with alunite sludge.

Алюминатный раствор упарили до концентрации 150 г/л по Na2OK, получив 13,07 м3 упаренного раствора с концентрацией 5,2 г/л Р205 и 1340 кг, по сухому, сульфатных солей кали , натри  с влажностью около 20 мас.% (сульфатные соли отделили от упаренного раствора сгущением с последующей фильтрацией на барабанном вакуум-фильтре). Фосфат натри  не кристаллизуетс  с сульфатами в процессе упарки и отделени  сульфатных солей, т.к. концентраци  фосфата натри  ниже уровн  его растворимости в упаренном растворе при температуре отделени  сульфатных солей (75°С). Содержание PaOs в сульфатных сол х-0,14 мас.%.The aluminate solution was evaporated to a concentration of 150 g / L by Na2OK, obtaining 13.07 m3 of an evaporated solution with a concentration of 5.2 g / L P205 and 1340 kg, by dry, of potassium sulfate salts, sodium with a moisture content of about 20 wt.% (Sulfate salts separated from one stripped off solution by thickening, followed by filtration on a drum vacuum filter). Sodium phosphate does not crystallize with sulfates during evaporation and separation of sulfate salts, since the concentration of sodium phosphate is lower than its solubility in the evaporated solution at the separation temperature of sulfate salts (75 ° C). The content of PaOs in sulfate salts is x 0.14 wt.%.

Сульфатные соли кали , натри  направили на двухстадийную противоточную конверсию раствором едкого кали при температуре 50°С, Получили 1275,1 гпродукци- онного сульфата кали  с содержанием 0,01% 2Об и 2,37 м3 раствора после конверсии с концентрацией 147,5 г/л Ма20к; 0,71 г /л PaOs, который использовали на стадии выщелачивани  алунита,Potassium and sodium sulfate salts were sent to a two-stage countercurrent conversion with a solution of caustic potassium at a temperature of 50 ° C. 1275.1 g of potassium sulfate were obtained with a content of 0.01% 2Ob and 2.37 m3 of a solution after conversion with a concentration of 147.5 g / l Ma20k; 0.71 g / l PaOs, which was used in the alunite leaching step,

Упаренный раствор разбавили промво- дой отвального алунитового шлама, получив 23,9 м3 раствора с концентрацией 108,2 г/л ЫааОк; 3.53 г/л P20s, который направили на декомпозицию. Декомпозицию провели в течение 70 ч при постепенном охлаждении раствора до температуры 40 - 45°С. В процессе декомпозиции не происходит кристаллизаци  фосфата натри  совместно с гидроксидом алюмини , т.е. концентраци  фосфата натри  в растворе ниже уровн  растворимости при температуре процесса декомпозиции. Выделившийс  гидроксид алюмини  отделили сгущением с фильтрацией сгущенной пульпы на барабанном фильтре. Осадок промыли на фильтре 1 м3 воды. Получили 1525,7 кг продукционного гидроксида алюмини , после кальцинации которого образовалось 1000 кг продукционного глинозема с содержанием А1аОз - 99%; PiOs- 0,0015 мас.%. Продукционный глинозем не загр знен оксидом фосфора выше допустимых норм.The evaporated solution was diluted with washing of dump alunite sludge to obtain 23.9 m3 of a solution with a concentration of 108.2 g / l NaaOK; 3.53 g / l P20s, which was sent for decomposition. The decomposition was carried out for 70 h with a gradual cooling of the solution to a temperature of 40 - 45 ° C. During decomposition, sodium phosphate does not crystallize together with aluminum hydroxide, i.e. the concentration of sodium phosphate in the solution is below the solubility level at the temperature of the decomposition process. The precipitated aluminum hydroxide was separated by thickening with filtration of the thickened pulp on a drum filter. The precipitate was washed on a filter with 1 m3 of water. Received 1525.7 kg of production aluminum hydroxide, after calcination of which formed 1000 kg of production alumina with a content of A1aOz - 99%; PiOs - 0.0015 wt.%. Product alumina is not contaminated with phosphorus oxide above acceptable levels.

После отделени  гидроксида алюмини  получено 21,33 м маточного раствора с концентрацией около 122 г/л по Ма20к: 3,83 г/л P20s, который направили на выщелачивание алунита.After separation of the aluminum hydroxide, a 21.33 m stock solution was obtained with a concentration of about 122 g / L according to Ma20k: 3.83 g / L P20s, which was sent to leach alunite.

После промывки гидроксида алюмини  образовалось около 1 м промводы гидроксида алюмини  с концентрацией 24,2 г/л Na20K; 10,2 г/л 2,6 г/л P20s (каустический модуль - 3,9).After washing with aluminum hydroxide, about 1 m of aluminum hydroxide was formed with a concentration of 24.2 g / l Na20K; 10.2 g / l 2.6 g / l P20s (caustic module - 3.9).

Промводу гидроксида алюмини  обработали известью при температуре 80°С в течение 2 ч. Количество введенной извести составило 8,04 г, в пересчете на СаО, что соответствует дозировке 3,09 кг СаО на 1 кг P20s в промводе. После обработки жидка  фаза пульпы имеет концентрацию 27,4 г/л 9.5 г/л АЬОз; 0,14 г/л P20s (каустический модуль 4,74). Содержание массовых долей в твердой фазе пульпы: 53,7% СаО; 17,6% P20s; 5% 14,4% п.п.п.; 5,7% проч.. количество твердой фазы - 14,02 кг. В процессе обработки известью промводы гидроксида алюмини  происходит осаждение фосфора и алюмини  по реакци м (2), (3). Степень осаждени  фосфора - 94,6% от содержани  в исходной промводе гидроксида алюмини  или 54.7% от общего количества фосфора, удаленного на шламовое поле в составе отвального алунитового шлама в виде конечного фосфорсодержащего осадка. Количество осажденного алюмини  0,7 кг по АЬОз. Одновременно происходит каустифи- каци  фосфата натри , в результате которой образовалось 3,2 кг едких щелочей поThe aluminum hydroxide promoter was treated with lime at a temperature of 80 ° C for 2 hours. The amount of lime added was 8.04 g, calculated as CaO, which corresponds to a dosage of 3.09 kg CaO per 1 kg of P20s in the promv. After treatment, the liquid phase of the pulp has a concentration of 27.4 g / l 9.5 g / l AO3; 0.14 g / l P20s (caustic module 4.74). The content of mass fractions in the solid phase of the pulp: 53.7% CaO; 17.6% P20s; 5% 14.4% pp; 5.7%, other .. the amount of solid phase is 14.02 kg. During the treatment with lime, the promoters of aluminum hydroxide precipitate phosphorus and aluminum by reactions (2), (3). The degree of phosphorus precipitation is 94.6% of the content of aluminum hydroxide in the initial promoter or 54.7% of the total amount of phosphorus removed to the sludge field as part of the dump alunite sludge in the form of a final phosphorus-containing precipitate. The amount of precipitated aluminum 0.7 kg ABO3. At the same time, caustification of sodium phosphate occurs, as a result of which 3.2 kg of caustic alkali are formed in

МЭ20к.ME20k.

Пульпу, полученную после обработки известью промводы гидроксида алюмини , в составе которой находитс  фосфорсодержащий осадок, направили в систему промывки алунитового шлама последующего цикла переработки алунита на смешение с пульпой, содержащей в жидкой фазе 15 г/л Na20K.The pulp obtained after treatment with lime of an aluminum hydroxide feed containing phosphorus sludge was sent to the alunite sludge washing system of the subsequent alunite processing cycle for mixing with pulp containing 15 g / l Na20K in the liquid phase.

Таким образом посредством обработки известью промводы гидроксида алюмини  с последующим направлением полученного фосфорсодержащего осадка в систему промывки алунитового шлама, выделили в твердую фазу и удалили в составе отвального алунитового шлама более 90% фосфора от его количества, поступившего в алюминат- ный раствор при выщелачивании алунита. Установившиес  концентрации оксида фосфора в технологических растворах всех стадий гидрохимической переработки алунита ниже уровн  растворимости фосфата натри . Благодар  этому фосфат натри  не кристаллизуетс  ни в процессе декомпозиции , ни на стадии упарки и сгущени  сульфатных солей, что имеет место в способе по прототипу. Получаемый глинозем не загр знен оксидом фосфора выше допустимых норм его содержани . Образуютс  едкие щелочи в количестве около 6,2 кг на 1 т А Озпрод. по МааОк или около 1800 т в год по NaOH при годовой мощности по глинозему 220 тыс.т. которые тер ютс  безвозвратно в способе по прототипу.Thus, by treatment with lime, the hydroxides of aluminum hydroxide, followed by the transfer of the obtained phosphorus-containing precipitate to the alunite sludge washing system, were isolated into the solid phase and more than 90% of the phosphorus in the waste alunite sludge from the quantity entering the aluminate solution during the alunite leaching was removed. The steady-state concentrations of phosphorus oxide in technological solutions of all stages of hydrochemical processing of alunite are below the solubility level of sodium phosphate. Due to this, sodium phosphate does not crystallize either during decomposition or at the stage of evaporation and thickening of sulfate salts, which takes place in the prototype method. The resulting alumina is not contaminated with phosphorus oxide above its permissible levels. Caustic alkalis are formed in an amount of about 6.2 kg per 1 ton A Ozprod. for MaaOK or about 1800 tons per year for NaOH with an annual alumina capacity of 220 thousand tons which are irrevocably lost in the prototype method.

В табл.2 дл  дополнительного по снени  приведен баланс распределени  фосфора в описанном выше примере переработки алунита на 1т продукционного глинозема.Table 2, for further clarification, shows the balance of phosphorus distribution in the above example of processing alunite per 1 ton of production alumina.

Далее осуществл ли переработку алунита , аналогично вышеописанному примеру . В отличие от вышеописанного примера, промвода гидроксида алюмини  содержит различное количество оксида фосфора (5 - 1,5 г/л P20s). Промводу обработали известью , вводимой в различных количествах от 18,5 до 3 г/л по СаО, в тех же услови х. Результаты представлены в табл.3, 4. При количестве вводимой извести более 17,7 г/л возрастают в 5 раз потери глинозема с конечным фосфорсодержащим осадком, при количестве извести менее 4,2 г/л по СаО резко снижаетс  степень осаждени  фосфора из промводы гидроксида алюмини , а получаемый глинозем загр знен оксидом фосфора выше допустимых норм. При количестве извести 17,7 - 4,2 г/л по СаО получают глинозем с содержанием оксида фосфора менее 0,002 мас.%. потери глинозема с конечным фосфорсодержащим осадком , удал емым на шламовое поле, составл ют незначительную величину 0,06 0 ,10 кг на 1 т А120зпрод., а на стадии обработки известью промводы гидроксида алюмини  регенерируетс  2 - 6 кг NaaO на 1 тAlunite was further processed in a manner analogous to the example described above. In contrast to the above example, an alumina hydroxide promoter contains varying amounts of phosphorus oxide (5-1.5 g / L P20s). The promoter was treated with lime introduced in various amounts from 18.5 to 3 g / L CaO under the same conditions. The results are presented in Tables 3, 4. When the amount of lime added is more than 17.7 g / l, the loss of alumina with the final phosphorus-containing precipitate increases by a factor of 5, and when the amount of lime is less than 4.2 g / l by CaO, the degree of phosphorus precipitation from the wastes sharply decreases aluminum hydroxide, and the resulting alumina is contaminated with phosphorus oxide above acceptable standards. When the amount of lime is 17.7 - 4.2 g / l CaO, alumina is obtained with a phosphorus oxide content of less than 0.002 wt.%. the loss of alumina with a final phosphorus-containing sludge removed to the sludge field is a negligible amount of 0.06-0.10 kg per 1 ton of A120prod., and at the stage of lime treatment, 2–6 kg of NaaO per 1 ton are regenerated

А120зпрод.A120zprod.

5Кроме того осуществл ли переработку алунита, аналогично вышеописанному примеру, в отличие от которого промвода гидроксида алюмини  при той же концентрации оксида фосфора содержит различное5 In addition, alunite was processed similarly to the example described above, in contrast to which the promotion of aluminum hydroxide at the same concentration of phosphorus oxide contains different

0 количество Na2UK от 5 до 45 г/л (OK 3,9), Дозировка извести на обработку промводы гидроксида алюмини  также составила .8,04 г/л по СаО. Результаты, представленные в табл.5, свидетельствуют о том, что0 the amount of Na2UK is from 5 to 45 g / l (OK 3.9), The dosage of lime for the treatment of aluminum hydroxide promotes was also .8.04 g / l for CaO. The results presented in table 5 indicate that

5 при концентрации более 35 г/л Na20« равновесие реакции (1) начинает смещатьс  влево, при этом активизируетс  реакци  образовани  гидроалюмината кальци  и резко возрастают потери алюмини  с ко0 нечным фосфорсодержащим осадком. Степень осаждени  фосфора резко снижаетс , а получаемый глинозем загр знен оксидом фосфора. При концентрации 5 - 35 г/л степень осаждени  фосфора состав5 л ет 82 - 96% от содержани  в промводе гидроксида алюмини , а потери алюмини  с конечным фосфорсодержащим осадком составл ют минимальную величину.5, at a concentration of more than 35 g / l Na20 "the equilibrium of reaction (1) begins to shift to the left, in this case the reaction of formation of calcium hydroaluminate is activated and aluminum losses sharply increase with a finite phosphorus-containing precipitate. The degree of phosphorus precipitation decreases sharply, and the resulting alumina is contaminated with phosphorus oxide. At a concentration of 5 to 35 g / l, the degree of phosphorus precipitation is 5 to 82 to 96% of the content of aluminum hydroxide in the promoter, and the loss of aluminum with the final phosphorus-containing precipitate is minimal.

При концентрации промводы 5-35 г/лAt a concentration of promvu 5-35 g / l

0 по №20к получаемый глинозем не загр знен оксидом фосфора.0 to No. 20k, the resulting alumina is not contaminated with phosphorus oxide.

В качестве дополнительного примера промводу гидроксида алюмини  с концентрацией 45 г/л Na20K; 2,6 г/л Р20б(обьем 5 1 м ) разбавили водой до концентрации 35 г/л по №20к. В разбавленную промводу ввели 6,2 г/л СаО и далее осуществили технологический процесс, аналогично вышеописанному примеру переработки алунита.As an additional example, the promotion of aluminum hydroxide with a concentration of 45 g / l Na20K; 2.6 g / l P20b (volume 5 1 m) was diluted with water to a concentration of 35 g / l according to No. 20k. 6.2 g / l of CaO was introduced into the diluted dressing and then the technological process was carried out, similarly to the above-described example of alunite processing.

0 Степень осаждени  фосфора из промводы составила 82,5%, потери глинозема с конечным фосфорсодержащим осадком - 0.08 кг на 1 т А120з, массова  дол  оксида фосфора в продукционном глиноземе менее 0,002%,0 The degree of precipitation of phosphorus from the industrial line was 82.5%, the loss of alumina with a final phosphorus-containing precipitate was 0.08 kg per 1 ton of A120z, the mass fraction of phosphorus oxide in the production alumina was less than 0.002%,

5 количество регенерированной едкой щелочи - 6,2 кг по Na20 на 1 т продукционного глинозема.5 the amount of regenerated caustic alkali - 6.2 kg Na20 per 1 ton of production alumina.

Аналогично вышеописанному примеру осуществили переработку алунита с обра0 боткой известью промводы гидроксида алюмини  с исходной концентрацией 24,2 г/л Na20K: 10,2 г/л А120з: 2.6 г/л P20s в тех же услови х, соответственно, получив пульпу, содержащую 1 м жидкой фазы с концентра5 цией 27,4 г/л Na20K; 9,5 г/л А120з; 0,14 г/л P20s и 14.02 кг твердой фазы фосфорсодержащего осадка с содержанием 53,7% СаО; 17.6% Р205; 5,0% 14,4% п.п.п.; 5.7% проч. Полученный фосфорсодержащий осадок направили в виде пульпы в системуSimilarly to the example described above, alunite was processed with lime treatment to produce aluminum hydroxide with an initial concentration of 24.2 g / l Na20K: 10.2 g / l A120z: 2.6 g / l P20s under the same conditions, respectively, obtaining a pulp containing 1 m of a liquid phase with a concentration of 27.4 g / l Na20K; 9.5 g / l A120z; 0.14 g / l P20s and 14.02 kg of the solid phase of a phosphorus-containing precipitate with a content of 53.7% CaO; 17.6% P205; 5.0% 14.4% pp; 5.7% off The obtained phosphorus-containing precipitate was sent as pulp to the system

промывки алунитового шлама на смешение с пульпой, имеющей в отличие от вышеописанного примера, различную концентрацию жидкой фазы от 5 до 35 г/л по NazO. Полученные результаты, представленные в табл.6, 7, свидетельствуют о том, что концентраци  менее 10 г/л по МааОкфосфор не переходит из раствора в осадок, при этом достигаема  степень осаждени  фосфора недостаточна дл  получени  высококачест- венного глинозема. Получаемый глинозем загр знен оксидом фосфора до содержани  0,004 мае. %, а количество регенерированных едких щелочей резко снижаетс . При концентрации более 30 г/л по №аОк фосфор также не осаждаетс  из раствора, но происходит дополнительное обогащение фосфорсодержащего осадка алюминием, в результате чего потери алюмини  с конечным фосфорсодержащим осадком возраста- ют до 1,3 кг на 1 т продукционного глинозема. Получаемый глинозем загр знен оксидом фосфора, а количество регенерированных едких щелочей также резко снижаетс . При концентрации 10 .- 30 г/л по NazOie образуетс  продукционный глинозем с содержанием оксида фосфора менее 0,002 мас.%, потери алюмини  с фосфорсодержащим осадком составл ют минимальную величину, а количество регенерированных едких щелочей составл ет 5,2 - 6,2 кг по ЫагОк на 1 т продукционного глинозема.washing alunite sludge to mix with pulp, which, in contrast to the above example, has a different concentration of the liquid phase from 5 to 35 g / l according to NazO. The results, presented in Tables 6, 7, indicate that a concentration of less than 10 g / l by MaaO-Phosphorus does not transfer from solution to precipitate, while the achieved degree of phosphorus precipitation is insufficient to produce high-quality alumina. The resulting alumina is contaminated with phosphorus oxide to a content of 0.004 May. %, and the amount of regenerated caustic alkali is sharply reduced. At a concentration of more than 30 g / l according to No. AOK, phosphorus also does not precipitate from the solution, but an additional enrichment of the phosphorus-containing precipitate occurs with aluminum, as a result of which the loss of aluminum with the final phosphorus-containing precipitate increases to 1.3 kg per 1 ton of production alumina. The resulting alumina is contaminated with phosphorus oxide, and the amount of regenerated caustic alkali is also sharply reduced. At a concentration of 10 .- 30 g / l, NazOie produces production alumina with a phosphorus oxide content of less than 0.002 wt.%, The loss of aluminum with a phosphorus-containing precipitate is minimal, and the amount of regenerated caustic alkali is 5.2 - 6.2 kg LAGOK per 1 ton of production alumina.

Таким образом, за вл емое техническое решение позвол ет уменьшить содержание оксида фосфора в продукционном глиноземе за счет выведени  фосфора, поступающего в алюминатный раствор при выщелачивании алунита, из гидрохимическогоThus, the claimed technical solution allows to reduce the content of phosphorus oxide in production alumina by removing phosphorus entering the aluminate solution during the leaching of alunite from hydrochemical

цикла получени  глинозема, а также снизить затраты едких щелочей за счет регенерации едких щелочей,затрачиваемых на извлечение фосфора из алунита в алюминатный раствор, количество которых составл ет значительную величину, что обусловлено специфическими свойствами алунитового сырь .alumina production cycle, as well as to reduce the cost of caustic alkali due to the regeneration of caustic alkali spent on the extraction of phosphorus from alunite to aluminate solution, the amount of which is significant, due to the specific properties of alunite raw materials.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ гидрохимической переработки алунита, включающий обработку сырого или восстановленного алунита оборотным щелочным раствором, отделение и промывку алунитового шлама, обескремнивание алюминатного раствора и контрольную фильтрацию с последующей упаркой и выделением сульфатных солей, отделение их от упаренного раствора, разбавление последнего промводой отвального алунитового шлама и декомпозицию алюминатного раствора с получением гидроксида алюмини , промводы гидроксидэ алюмини  и маточного раствора, используемого в качестве оборотного щелочного раствора при обработке алунита, кальцинацию гидроксида алюмини  с получением продукционного глинозема, отличающийс  тем, что, с целью снижени  затрат едких щелочей и уменьшени  содержани  примеси оксида фосфора в продукционном глиноземе, про- мводу гидроксида алюмини  с концентрацией 5-35 г/л МааОк обрабатывают известью в количестве 4,2 -17,7 г/л по СаО с получением фосфорсодержащего осадка и подачей его на промывку алунитового шлама путем смешени  с пульпой, имеющей концентрацию жидкой фазы 10-30 г/л по NaaO.SUMMARY OF THE INVENTION A method for the hydrochemical processing of alunite, including treating raw or reduced alunite with a reverse alkaline solution, separating and washing alunite sludge, deoxidizing an aluminate solution and controlling filtration, followed by evaporation and separation of sulfate salts, separating them from one stripped off solution, diluting the latter with waste alunite sludge and decomposition of aluminate solution to obtain aluminum hydroxide, promoters of aluminum hydroxide and mother liquor, is used as a working alkaline solution in the processing of alunite, calcination of aluminum hydroxide to produce production alumina, characterized in that, in order to reduce the consumption of caustic alkalis and to reduce the content of phosphorus oxide impurities in production alumina, an aluminum hydroxide passage with a concentration of 5-35 g / l MaaOk is treated with lime in an amount of 4.2 -17.7 g / l CaO to obtain a phosphorus-containing precipitate and feed it to wash alunite sludge by mixing with pulp having a liquid phase concentration of 10-30 g / l NaaO. Т а б л и ц а 1Table 1 Зависимость содержани  оксида фосфора в глиноземе от концентрации PaOs в растворе,The dependence of the content of phosphorus oxide in alumina on the concentration of PaOs in solution, поступающем на декомпозициюcoming to decomposition Таблица 2table 2 Баланс распределени  PaOs в процессе гидрохимической переработки алунита предлагаемым способом на 1 т А120зпрод,The balance of the distribution of PaOs in the process of hydrochemical processing of alunite by the proposed method per 1 ton of A120zprod, Таблица 3Table 3 Вли ние количества извести, вводимой на обработку промводы гидроксида алюмини , на показатели гидрохимической переработки алунитаThe effect of the amount of lime introduced on the processing of aluminum hydroxide promoters on the performance of alunite hydrochemical processing Таблица 5Table 5 Вли ние концентрации ЫааОк в промводе гидроксида алюмини  при обработке известью на показатели гидрохимической переработки алунитаInfluence of NaAOK concentration in an aluminum hydroxide promoter upon treatment with lime on indicators of hydrochemical processing of alunite Таблица 6Table 6 Вли ние концентрации На О в жидкой фазе пульпы системы промывки алунитового шлама при смешении с фосфорсодержащим осадком на показателе гидрохимической переработкиThe effect of Na concentration in the liquid phase of the pulp of the alunite sludge washing system when mixed with a phosphorus-containing precipitate at the hydrochemical processing indicator алуиита aluiita Т аблица 7 Химический состав осадков и концентрации растворов к примерам 8-12 (табл.6}T table 7 The chemical composition of precipitation and concentration of solutions to examples 8-12 (table.6}
SU915003487A 1991-09-25 1991-09-25 Method for hydrochemical processing of alunite RU1838238C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915003487A RU1838238C (en) 1991-09-25 1991-09-25 Method for hydrochemical processing of alunite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915003487A RU1838238C (en) 1991-09-25 1991-09-25 Method for hydrochemical processing of alunite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1838238C true RU1838238C (en) 1993-08-30

Family

ID=21585848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU915003487A RU1838238C (en) 1991-09-25 1991-09-25 Method for hydrochemical processing of alunite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1838238C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент DE № 2345292. кл. С 01 F 7/06, опублик. 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2337879C1 (en) Method for processing phosphogypsum, containing phosphorous compound and lanthanides
RU2412265C1 (en) Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum
US4000991A (en) Method of removing fly ash particulates from flue gases in a closed-loop wet scrubbing system
WO2012145797A1 (en) Recovery of soda from bauxite residue
CN107902855B (en) Recovery process of waste zinc ions in viscose fiber production
CN112607777A (en) Production process of ammonium molybdate
CA2213781C (en) Method for the removal of metals from solution by means of activated silica
JPH0214803A (en) Removal of heavy metal ion from phosphoric acid
RU2491362C1 (en) Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum
JPH11137958A (en) Treatment of stack gas desulfurization waste water
RU1838238C (en) Method for hydrochemical processing of alunite
CN110423902A (en) A kind of preparation method and system of high-purity carbonated rare earth
RU2520877C1 (en) Method of processing phosphogypsum for production of concentrate of rare earth metals and gypsum
JP3913939B2 (en) Boron recovery method
JPS5815193B2 (en) How to treat boron-containing water
RU2504593C1 (en) Method of processing phosphogypsum
US4497781A (en) Manufacture of magnesium hydroxide
US3099527A (en) Purification of leach liquor containing lithium values
SU994407A1 (en) Method for purifying sodium chloride solution
JP6888798B2 (en) Boron removal method and boron removal device
CN111302394B (en) Regeneration method of deep purification agent used in production of alumina by one-step acid dissolution method
RU2351668C1 (en) Method of producing vanadium pentoxide
US3998730A (en) Method of purifying waste water
CN113088258B (en) Method for preparing snow-melting agent by using calcium-removing analytical solution
SU1477678A1 (en) Method of producing zinc phosphate tetrahydrate