RU2082672C1 - Способ переработки боксита - Google Patents
Способ переработки боксита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082672C1 RU2082672C1 SU5068470/25A SU5068470A RU2082672C1 RU 2082672 C1 RU2082672 C1 RU 2082672C1 SU 5068470/25 A SU5068470/25 A SU 5068470/25A SU 5068470 A SU5068470 A SU 5068470A RU 2082672 C1 RU2082672 C1 RU 2082672C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- pulp
- autoclaves
- steam
- concentration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Использование: в производстве глинозема. Сущность изобретения: готовят пульпу из боксита и оборотного раствора, затем нагревают ее сепараторным паром до температуры 80-100oC и выдерживают при этой температуре под атмосферным давлением для обескремнивания пульпы. После этого пульпу нагревают в греющих автоклавах, выщелачивают раствором в реакционных автоклавах и охлаждают в сепараторах с получением выщелоченной пульпы, сепараторного пара и конденсата. Выщелачивание в реакционных автоклавах ведут в режиме упаривания до повышения концентрации раствора по Na2Ok на 10-30 г/л с получением вторичного пара, при этом выдержке подвергают пульпу с концентрацией на 10-30 г/л по Na2Ok ниже концентрации раствора выщелачивания. Перед нагревом пульпы в греющих автоклавах ее нагревают в аппаратах сепараторным паром до температуры 140-175oC, а в греющих автоклавах, кроме последнего, нагрев ведут вторичным паром от реакционных автоклавов до температуры 180-230oC через поверхность нагрева. В последнем греющем автоклаве нагрев ведут вторичным паром контактным способом до температуры 220-265oC. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области производства глинозема, конкретно к выщелачиванию боксита в автоклавах.
Известен способ получения глинозема из боксита [1] заключающийся в том, что выщелачивание боксита производится при высокой температуре 320-340oC и отвечающму ей давлению 120-150 атм в трубчатом автоклаве.
Недостатками этого способа являются: высокое давление в установке 120-150 атм, требующей насосов с высоким расходом электроэнергии и сложного оборудования, повышение интенсивности зарастания после нагрева выше 170oC до 320-340oC в 4-5 раз по сравнению с использованием автоклавов, за счет сокращения емкости снятия пересыщения по накипеобразующим примесям в трубе по сравнению с автоклавом в сотни раз.
Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки боксита в автоклавах [2] включающий приготовление пульпы из боксита и оборотного раствора, нагрев пульпы сепараторным паром до температуры 80-100oC, выдержку пульпы при температуре 80-100oC под атмосферным давлением для обескремнивания пульпы, нагрев пульпы в греющих автоклавах, выщелачивание растворами в реакционных автоклавах, охлаждение пульпы в сепараторах с получением выщелоченной пульпы, сепараторного пара и конденсата.
Недостатками этого способа являются:
отрицательное влияние концентрации щелочи в исходном растворе, выбранная оптимальной для выщелачивания боксита в зависимости от минералогического состава боксита без учета влияния этой концентрации на процесс обескремнивания. Если для интенсификации процесса выщелачивания боксита необходимо повышение концентрации щелочи, то для процесса обескремнивания раствора наоборот требуется ее снижение;
интенсивное зарастание поверхности нагрева первого реакционного автоклава и зарастание последующих автоклавов;
необходимость значительных капитальных затрат на установку большого числа ступеней испарения и нагрева при наиболее высоких температурах выщелачивания 240-245oC;
невозможность поднять температуру выщелачивания выше 245oC без увеличения давления в автоклавах.
отрицательное влияние концентрации щелочи в исходном растворе, выбранная оптимальной для выщелачивания боксита в зависимости от минералогического состава боксита без учета влияния этой концентрации на процесс обескремнивания. Если для интенсификации процесса выщелачивания боксита необходимо повышение концентрации щелочи, то для процесса обескремнивания раствора наоборот требуется ее снижение;
интенсивное зарастание поверхности нагрева первого реакционного автоклава и зарастание последующих автоклавов;
необходимость значительных капитальных затрат на установку большого числа ступеней испарения и нагрева при наиболее высоких температурах выщелачивания 240-245oC;
невозможность поднять температуру выщелачивания выше 245oC без увеличения давления в автоклавах.
Цель изобретения интенсификация процессов обескремнивания и выщелачивания, требующих разных концентраций щелочи, и снижение энергетических, капитальных и трудозатрат по чистке оборудования.
Цель достигается тем, что в способе переработки боксита, включающем приготовление пульпы из боксита и оборотного раствора, нагрев пульпы сепараторным паром до температуры 80-100oC, выдержку пульпы при температуре 80-100oC под атмосферным давлением для обескремнивания пульпы, нагрев пульпы в греющих автоклавах, выщелачивание раствором в реакционных автоклавах, охлаждение пульпы в сепараторах с получением выщелоченной пульпы, сепараторного пара и конденсата, выщелачивание в реакционных автоклавах ведут в режиме управления до повышения концентрации раствора по Na2Ok на 10-30 г/л с получением вторичного пара, а для обескремнивания пульпу подвергают выдержке с концентрацией на 10-30 г/л по Na2Ok ниже концентрации раствора выщелачивания, при этом перед нагревом пульпы в греющих автоклавах ее нагревают в аппаратах сепараторным паром до температуры 140-175oC. В греющих автоклавах, кроме последнего, нагрев ведут вторичным паром от реакционных автоклавов до температуры 180-230oC через поверхность нагрева, а в последнем греющем автоклаве нагрев ведут вторичным паром контактным способом до температуры 220-265oC.
Таким образом, разрешается противоречие между двумя важными процессами в одной автоклавной установке для обескремнивания раствора необходимость снижения концентрации щелочи, а для выщелачивания повышение концентрации щелочи.
Такое ведение процесса обеспечивает наибольшее обескремнивание раствора в производстве глинозема и наименьшее зарастание поверхностей нагрева на стадиях нагрева и упарки пульпы.
Нагрев пульпы в первом реакционном автоклаве (II) контактным способом до температуры кипения обеспечивает наибольшую температуры выщелачивания по сравнению с прототипом, за счет исключения снижения температуры в реакционных автоклавах.
Снижение зарастания поверхности нагрева достигается за счет интенсификации процесса перехода растворенных накипеобразующих примесей в твердую фазу за счет достижения максимально возможной температуры в первом реакционном автоклаве (II) (в прототипе в последнем) и разбавлении раствора конденсируемым паром; процесса упарки пульпы в последующих автоклавах и повышение концентрации щелочи при выщелачивании (в прототипе концентрации в процессе выщелачивания снижаются).
В процессе выщелачивания во всех реакционных автоклавах обеспечивается одинаковая максимальная температура (главный фактор выщелачивания) с более интенсивным перемешиванием пульпы за счет кипения.
Возможность упарки и повышения концентрации раствора в реакционных автоклавах позволяет осуществить нагрев пульпы вторичным паром.
Указанные пределы нагрева температур, а также снижения и повышения концентраций, зависит от минералогического состава боксита и аппаратурного оформления установок.
На чертеже представлена схема автоклавной установки для способа выщелачивания боксита.
Установка состоит из контактного подогревателя 1, емкостей для обескремнивания 2, выпарного аппарата 3, насоса 4, теплообменника 5, 6, греющего автоклава 7, обогреваемых сепараторным паром, греющего автоклава 8, обогреваемого вторичным паром, контактного подогревателя 9, греющего автоклава 10, реакционных автоклавов 11, снабженных кипятильниками 12, сепараторов 13, 14 с паропроводом 15 и регулятором 16, теплообменников 17 и регулятора 18.
По этому способу через контактный подогреватель 1 в емкость обескремнивания 2 подают пульпу боксита с концентрацией щелочи ниже, чем в сфере выщелачивания на 10-30 г/л Na2Ok, где она нагревается до 80-100oC.
Концентрация щелочи в сфере выщелачивания определяется также, как и в способе-прототипе, в зависимости от минералогического состава боксита и максимально возможной температуры выщелачивания, зависящей от расчетного давления в реакционных автоклавах и возможности повышения температуры выщелачивания из-за имеющегося теплоносителя внешнего источника тепла, например, ТЭЦ.
После емкостей обескремнивания раствора 2 через выпарной аппарат наносом высокого давления 4 подается в теплообменники 5, обогреваемые сепараторным паром, с нагревом пульпы до 145-175oC. Догрев пульпы от 160 до 175oC в случае необходимости осуществляют сепараторным паром в греющем автоклаве 7.
Из греющего автоклава 7 пульпа поступает последовательно в греющий автоклав 8, где нагревается вторичным паром до температуры 180-230oC через поверхность нагрева и через контактный подогреватель 9 поступает в последний греющий автоклав 10, где нагревается до температуры кипения 220-265oC.
В автоклавах греющих 7-10 продолжается процесс обескремнивания раствора при более высоких температурах, но максимального значения этот процесс достигает в последнем греющем автоклаве 10 за счет достижения максимально возможной температуры и разбавления раствора конденсируемым паром.
Из последнего греющего автоклава 10, обогреваемого вторичным паром, подготовленная для выщелачивания пульпа поступает самотеком в реакционные автоклавы 11, снабженные кипятильниками 12.
В реакционных автоклавах 11 происходит выпарка пульпы с повышением концентрации щелочи, с выдержкой при одинаковой максимальной температуре кипения пульпы, при этом резко снижается зарастание поверхности нагрева за счет исключения нагрева пульпы, интенсифицируются процессы выщелачивания и обескремнивания за счет достижения максимальной одинаковой температуры во всех автоклавах, повышения концентрации щелочи по мере ее расходования к концу процесса.
После реакционных автоклавов 11 пульпа охлаждается за счет самоиспарения пульпы в сепараторах 13, 14 с использованием пара на нагрев пульпы перед автоклавами, а возможно и на внутренние нужды производства.
Ввод промводы, в случае кристаллизации соды, обычно с температурой 90oC в сепараторы может привести к значительному расходу сепараторного пара, а следовательно и пара ТЭЦ. Промводу в сепараторы 14 подают непосредственно, а в сепараторы 13 через теплообменники 17.
С основным наиболее важным техническим результатом способа повышение концентрации щелочи в реакционных автоклавах 11 связан отбор пара из сепаратора 13 на выпарку по паропроводу 15.
При отборе пара сепаратора 13 по паропроводу 15 с регулятором 16 на выпарку снизится температура пульпы после греющего автоклава 7 за счет уменьшения количества сепараторного пара, при этом для восстановления нагрева в греющих автоклавах 8, 10 до рабочей температуры кипения потребуется увеличить соответственно количество вторичного пара в реакционных автоклавах 11 за счет увеличения подачи пара ТЭЦ. При этом повысится концентрация щелочи в сфере выщелачивания, что позволит снизить концентрацию щелочи в оборотном растворе, снизить количество упариваемой воды и соответственно расход пара на ее упаковку и интенсифицировать процесс обескремнивания раствора
Пример. На автоклавной установке по представленной схеме в соответствии с заявленным способом осуществлены следующие операции:
на контактный теплообменник подана пульпа боксида в количестве 320 м3/ч с содержанием Al2O3 56,5% SiO2 7,89% CaO 0,8% и CO2 0,6% по Na2Ok 161 г/л и после нагрева до 100oС произведено обескремнивание в емкостях с перемешиванием;
перед подачей пульпы насосом в теплообменники осуществлено выпаривание пульпы в выпарном аппарате поверхностью нагрева 500 м2 с повышением Na2Ok в растворе до 167 г/л;
осуществлен нагрев пульпы сепараторным паром в теплообменниках с промывкой конденсатов до 174oC;
производят нагрев пульпы вторичным паром в количестве 36 т/ч в греющих автоклавах через поверхность нагрева до 230oC и в количестве 20 т/ч контактным способом в последнем греющем автоклаве до 260oC с разбавлением раствора до содержания Na2Ok 157 г/л;
осуществлена выпарка пульпы в реакционных автоклавах до превышения концентрации Na2Ok в растворе до 177 г/л, отвечающей необходимой концентрации выщелачивания при температуре 260oC;
произведено охлаждение пульпы в сепараторах с отбором 26 т/ч пара на выпарку и подачей 30 м3/ч промводы через трубчатые теплообменники, обогреваемые сепараторным паром, во 2-й сепаратор.
Пример. На автоклавной установке по представленной схеме в соответствии с заявленным способом осуществлены следующие операции:
на контактный теплообменник подана пульпа боксида в количестве 320 м3/ч с содержанием Al2O3 56,5% SiO2 7,89% CaO 0,8% и CO2 0,6% по Na2Ok 161 г/л и после нагрева до 100oС произведено обескремнивание в емкостях с перемешиванием;
перед подачей пульпы насосом в теплообменники осуществлено выпаривание пульпы в выпарном аппарате поверхностью нагрева 500 м2 с повышением Na2Ok в растворе до 167 г/л;
осуществлен нагрев пульпы сепараторным паром в теплообменниках с промывкой конденсатов до 174oC;
производят нагрев пульпы вторичным паром в количестве 36 т/ч в греющих автоклавах через поверхность нагрева до 230oC и в количестве 20 т/ч контактным способом в последнем греющем автоклаве до 260oC с разбавлением раствора до содержания Na2Ok 157 г/л;
осуществлена выпарка пульпы в реакционных автоклавах до превышения концентрации Na2Ok в растворе до 177 г/л, отвечающей необходимой концентрации выщелачивания при температуре 260oC;
произведено охлаждение пульпы в сепараторах с отбором 26 т/ч пара на выпарку и подачей 30 м3/ч промводы через трубчатые теплообменники, обогреваемые сепараторным паром, во 2-й сепаратор.
Claims (6)
1. Способ переработки боксита, включающий приготовление пульпы из боксита и оборотного раствора, нагрев пульпы сепараторным паром до 80 100oС, выдержку пульпы при 80 100oС под атмосферным давлением для обескремнивания пульпы, нагрев пульпы в греющих автоклавах, выщелачивание раствором в реакционных автоклавах и охлаждение пульпы в сепараторах с получением выщелоченной пульпы, сепараторного пара и конденсата, отличающийся тем, что выщелачивание в реакционных автоклавах ведут в режиме упаривания до повышения концентрации раствора по Na2Ok на 10 30 г/л с получением вторичного пара, при этом выдержке подвергают пульпу с концентрацией на 10 30 г/л по Na2Ок ниже концентрации раствора выщелачивания, при этом перед нагревом пульпы в греющих автоклавах ее нагревают в аппаратах сепараторным паром до 140 175oС, в греющих автоклавах, кроме последнего, нагрев ведут вторичным паром от реакционных автоклавов до 180 230oС через поверхность нагрева, а в последнем греющем автоклаве нагрев ведут вторичным паром контактным способом до 220 265oС.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение пульпы в сепараторах осуществляют с разбавлением промводой, ступенчато нагреваемой сепараторным паром, до концентрации, исключающей кристаллизацию соды.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после выдержки пульпы при 80 - 100oС ее подвергают упарке до повышения концентрации Na2Оk в растворе на 5 15 г/л.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев пульпы до 140 175oС осуществляют с последующей промывкой поверхности аппаратов конденсатом.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пар сепаратора с помощью регулятора направляют на выпарку.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в реакционном автоклаве производят отбор вторичного пара.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5068470/25A RU2082672C1 (ru) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Способ переработки боксита |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5068470/25A RU2082672C1 (ru) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Способ переработки боксита |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2082672C1 true RU2082672C1 (ru) | 1997-06-27 |
Family
ID=21616132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5068470/25A RU2082672C1 (ru) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Способ переработки боксита |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2082672C1 (ru) |
-
1992
- 1992-08-27 RU SU5068470/25A patent/RU2082672C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент ЧССР N 142638, кл. 12m 7/04, 1969. 2. Еремин Н.И., Наумчик А.Н., Казаков В.Г. Процессы и аппараты глиноземного производства. - М.: Металлургия, 1980, с. 157 - 158, рис. 54. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0335707B1 (en) | Method for transferring heat between process liquor streams | |
US3401094A (en) | Water conversion process and apparatus | |
US4426363A (en) | Process for extracting alumina from aluminous ores | |
CN109232233A (zh) | 一种处理含有磷酸、硝酸和醋酸的混合酸的系统及方法 | |
CN104724728A (zh) | 阴极电解液热回收蒸发器及使用方法 | |
US5049233A (en) | Recovery of sodium hydroxide and aluminum hydroxide from etching waste | |
US2876182A (en) | Method and apparatus for treating salts | |
Isbell et al. | Manufacture of calcium gluconate by electrolytic oxidation of dextrose | |
RU2082672C1 (ru) | Способ переработки боксита | |
US4647439A (en) | Process for the continuous production of alumina from bauxites containing monohydrates using the bayer process | |
CN1915827B (zh) | 氧化铝生产工艺中铝酸钠溶液全闪蒸的蒸发方法及设备 | |
US6555076B1 (en) | Bauxite ore digestion in the bayer process | |
DE2735406C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Aluminiumoxid aus aluminiumoxidhaltigen Erzen | |
CA2043717A1 (en) | Recovery of sodium hydroxide and aluminum hydroxide from etching waste | |
FI70942C (fi) | Foerfarande foer taeckande av kemikaliefoerlusterna vid massaframstaellning | |
US3579295A (en) | Process for attack of bauxite with alkaline solution | |
US3579294A (en) | Process for extraction of alumina from ores by solution of caustic soda and sodium aluminate | |
US3341286A (en) | Method of removing sodium carbonate from sodium aluminate liquor | |
DE2038706A1 (de) | Verfahren zur Verarbeitung der Autoklavenlauge,die bei dem kontinuierlichen Aufschluss von Aluminiumoxyd enthaltende Mineralien besonders von Bauxit,mit Natriumaluminatlauge erhalten wird | |
US3338745A (en) | Method for cleaning evaporator tubes | |
RU2229323C1 (ru) | Многокорпусная противоточная выпарная установка для концентрирования алюминатного раствора | |
NO162228B (no) | Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av ammoniumnitrat. | |
DE1667822C3 (de) | Verfahren zum kontinuierlichen Aufschließen von Bauxit | |
SU1662599A1 (ru) | Способ последовательного выпаривани щелоков | |
US3886258A (en) | Process of obtaining zinc oxide having improved filtering characteristics and production of zinc sulfate from said zinc oxide |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060828 |