RU2136378C1 - Способ обогащения бокситов - Google Patents
Способ обогащения бокситов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2136378C1 RU2136378C1 RU97121077A RU97121077A RU2136378C1 RU 2136378 C1 RU2136378 C1 RU 2136378C1 RU 97121077 A RU97121077 A RU 97121077A RU 97121077 A RU97121077 A RU 97121077A RU 2136378 C1 RU2136378 C1 RU 2136378C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- iron
- sio
- bauxite
- alumina
- Prior art date
Links
Abstract
Способ относится к области обогащения и переработки бокситов и может быть использован при производстве глинозема для корундовых огнеупоров, керамики и абразивов. Технический результат: сокращение расхода реагентов, использование экологически безопасных веществ, упрощение способа. Способ обогащения бокситов включает помол сырья - предварительно прокаленного боксита, введение в измельченный прокаленный боксит углерода в качестве, регламентируемом химическим составом боксита, необходимым для образования моноксида кремния и карбида железа, брикетирование массы путем прессования, обжиг брикетов в вакууме при 1200 - 1300oC и магнитную операцию.
Description
Изобретение относится к способам обогащения и переработки бокситов и может быть использовано для получения глинозема и глиноземсодержащих материалов из алюмосиликатного сырья (на примере среднетиманских маложелезистых бокситов или обезжелезненных пестроцветных разностей бокситов). Изобретение может быть использовано при производстве корундовых огнеупоров, керамических конструкционных материалов и абразивов.
Способы получения глинозема из руд делятся на четыре основные группы: 1) щелочные, 2) кислотные, 3) комбинированные, 4) термические. В производстве глинозема пользуются главным образом щелочными способами - мокрым (способ Байера) или сухим (способ спекания) [1].
По способу спекания можно перерабатывать на глинозем любые алюмосиликатные породы. Основные реагенты, применяемые в способе спекания, - сода и известняк. Шихту спекают при температуре около 1100 - 1200oC. При этом образуются легкорастворимый в воде алюминат натрия, практически нерастворимый двусиликат кальция и легкогидрализующийся феррит натрия. Спек направляют на выщелачивание. После отделения шлама алюминатный раствор обескремнивают в автоклавах под давлением около 5 атм. Выпадающий алюмосиликат (белый шлам) - Na2O • Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O возвращают на шихтовку, а алюминатный раствор направляют на разложение углекислым газом (карбонизацию). Образующийся гидрат глинозема подвергают кальцинации [1].
В качестве прототипа выбран способ спекания высокожелезистых глиноземсодержащих шихт с восстановителем. Сущность способа заключается в восстановлении оксидов железа (III) до металла и оксида железа (II). Шихту рассчитывают на образование 2CaO • SiO2 и алюминатов кальция или натрия. Восстановленный оксид железа не участвует в этих реакциях, что способствует увеличению температурного интервала размягчения шихты и предотвращает образование твердых растворов алюмоферритов натрия или кальция. Кроме того, снижается температура начала разложения карбонатов. Корольки железа легко отделяются магнитной сепарацией [2].
Недостатками щелочных способов получения глинозема являются многостадийность, большой расход дорогих и экологически небезопасных химических реактивов, значительные затраты на утилизацию отходов.
Задачей настоящего изобретения является разработка экологически чистого, безотходного и простого способа обогащения бокситов, сокращение расхода реагентов. В этом состоит новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.
Существенными признаками изобретения являются: помол, введение в помолотый и прокаленный при Т ≈ 800oC боксит углерода в количестве, необходимом для восстановления диоксида кремния SiO2 до монооксида кремния SiO и восстановления оксида железа Fe2O3 до образования карбида железа Fe3C обжиг брикетированных смесей в вакууме при температуре 1200 - 1300oC с удалением SiO и магнитная сепарация.
В процессе обжига бокситов с углеродом при температурах выше 570oC происходит последовательное восстановление оксидов железа Fe2O3 ---> Fe3O4 ---> FeO ---> Fe [2], а металлическое железо карбидизируется до Fe3C. При температурах выше 1100oC параллельно идут восстановление диоксида титана до TiO и восстановление диоксида кремния по реакции:
Монооксид кремния при температуре выше 1000oC переходит в газообразное состояние. Таким образом, наряду с уменьшением содержания оксида кремния в конечном продукте появляются железосодержащие соединения с высокой магнитной восприимчивостью, которые можно удалить путем магнитной сепарации.
Монооксид кремния при температуре выше 1000oC переходит в газообразное состояние. Таким образом, наряду с уменьшением содержания оксида кремния в конечном продукте появляются железосодержащие соединения с высокой магнитной восприимчивостью, которые можно удалить путем магнитной сепарации.
Способ осуществляется следующим образом.
Реакционную массу готовят путем смешивания предварительно прокаленного при температуре около 800oC помолотого боксита, рассчитанных количеств углерода и связки. Из полученной шихты прессуют таблетки диаметром 30 мм, толщиной 15 мм. После сушки образцов на воздухе производят обжиг таблеток в техническом вакууме.
В фазовом составе образующегося светло-серого опека методами порошковой рентгеновской дифрактометрии выявлены корунд, FeO и Fe3C, а также восстановленные формы оксида титана.
Пример 1. Для обогащения используют боксит следующего химического состава, мас.%: Al2O3 - 69,0; SiO2 - 9,0; TiO2 - 3,5; Fe2O3 - 2,0; MnO - 0,2; MgO - 1,0; CaO - 0,5; Na2O - 0,1; K2O - 0,5; P2O5 - 0,5; V2O5 - 0,2; п.п.п. - 13,5. В качестве восстановителя используют древесный активированный уголь.
Варьирование содержания в шихте углерода от 0 до 20 мас.% показало, что обогащение (увеличение доли оксидных соединений алюминия) наблюдается в интервале концентраций от 1 до 5 мас.%. При меньших концентрациях углерода в шихте обескремнивания практически не происходит, а при больших - кроме полного удаления SiO2 происходит восстановление глинозема с образованием летучих субоксидов алюминия, что является нежелательным процессом.
Пример 2. Три образца готовят по описанной выше технологии с содержанием углерода в шихте 5 мас.%. Первый обжигают при температуре 1100oC, второй - при 1200oC, третий - при 1300oC в течение часа.
Исследования полученных образцов методами рентгенофазового анализа и контроль массовых потерь показали, что в первом случае уменьшения содержания SiO2 не происходит, во втором - содержание SiO2 уменьшается примерно вдвое, в третьем - происходит полное удаление диоксида кремния.
Восстановление Fe2O3 до соединений с высокой магнитной восприимчивостью наблюдается во всех случаях.
Пример 3. Два образца готовят по описанной выше технологии с содержанием углерода в шихте в количестве 5 мас.%. Первый обжигают в техническом вакууме при давлении P = 10-2 - 10-3 Па, а второй - на воздухе (P =105 Па) при той же температуре. Исследование фазового состава второго образца показало, что обогащения не произошло: атмосферный обжиг приводит к окислению углерода, и субоксид кремния не образуется.
Пример 4. Образец с содержанием углерода в шихте в количестве 5 мас.% после обжига при температуре 1300oC пропускают через магнитный сепаратор в магнитном поле напряженностью до 120 кА/м. С магнитной фракцией извлекаются ферромагнитные примеси (Fe3C и др.). В результате общее содержание железосодержащих соединений уменьшается до 0,5 мас.%.
Способ может применяться для получения глинозема из низкосортных высокожелезистых бокситов (пестроцветных разностей).
Источники информации
1. Лайнер А. И. Производство глинозема-М.: Металлургиздат, 1961, с. 137, 138, 362 - 370.
1. Лайнер А. И. Производство глинозема-М.: Металлургиздат, 1961, с. 137, 138, 362 - 370.
2. Ни Л. П., Гольдман М. М., Соленко Т. В. Переработка высокожелезистых бокситов (Физико-химия и технология). - М.: Металлургия, 1979, с. 189 - 201.
Claims (1)
- Способ обогащения бокситов, включающий помол сырья, смешивание с углеродистым восстановителем, восстановительный обжиг и магнитную сепарацию, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют предварительно прокаленные бокситы, в сырье добавляют углерод в количестве, необходимом для восстановления диоксида кремния SiO2 до монооксида кремния SiO восстановления оксида железа Fe2O3 до образования карбида железа Fe3C, обжиг брикетированных смесей ведут в вакууме при 1200 - 1300oC с удалением образующегося газообразного монооксида кремния SiO.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121077A RU2136378C1 (ru) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Способ обогащения бокситов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121077A RU2136378C1 (ru) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Способ обогащения бокситов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2136378C1 true RU2136378C1 (ru) | 1999-09-10 |
Family
ID=20200186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97121077A RU2136378C1 (ru) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Способ обогащения бокситов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2136378C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105855043A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-17 | 何其栋 | 一种铝土矿干选综合利用的方法及系统 |
RU2611871C2 (ru) * | 2015-05-20 | 2017-03-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ обогащения пиритизированных высококремнистых маложелезистых бокситов |
RU2741030C1 (ru) * | 2020-07-28 | 2021-01-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ переработки бокситов |
-
1997
- 1997-12-02 RU RU97121077A patent/RU2136378C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ни Л.П. и др. Переработка высокожелезистых бокситов (физико-химия и технология). - М.: Металлургия, 1977, с.189 - 201. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611871C2 (ru) * | 2015-05-20 | 2017-03-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ обогащения пиритизированных высококремнистых маложелезистых бокситов |
CN105855043A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-17 | 何其栋 | 一种铝土矿干选综合利用的方法及系统 |
RU2741030C1 (ru) * | 2020-07-28 | 2021-01-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ переработки бокситов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sglavo et al. | Bauxite ‘red mud’in the ceramic industry. Part 1: thermal behaviour | |
CN111170750A (zh) | 通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法 | |
CN100595154C (zh) | 利用电石渣或氰氨渣从粉煤灰中提取氧化铝联产水泥的方法 | |
IE41507B1 (en) | Process for producing magnesium aluminate spinel | |
RU2136378C1 (ru) | Способ обогащения бокситов | |
RU2630117C1 (ru) | Способ переработки отработанной углеродной футеровки алюминиевого электролизера | |
Sadler et al. | A process for enhanced removal of iron from bauxite ores | |
US4033778A (en) | Process for making magnesia | |
CA1188713A (en) | Process for producing hydraulic cement from dicalcium silicate | |
CN108623293A (zh) | 一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺 | |
CN103537475B (zh) | 用后碱性耐火材料的综合利用方法 | |
RU2202516C1 (ru) | Способ получения оксида алюминия | |
RU2097329C1 (ru) | Способ переработки алюминийсодержащих зол от сжигания углей | |
RU2200708C2 (ru) | Способ получения глинозема | |
RU1781173C (ru) | Способ переработки высокожелезистых и высококремнистых бокситов | |
RU2373152C2 (ru) | Способ комплексной переработки алюмосиликатного сырья | |
CN111116175A (zh) | 一种利用钙镁质磷矿尾矿生产水泥窑用耐火材料的方法 | |
Fomina et al. | Development of Alumina Production Technology by sintering of TPP Waste | |
JPS62265164A (ja) | カルシア・マグネシア系クリンカ−およびその製造方法 | |
CN1010578B (zh) | 一种适于高铝硅比铝土矿的石灰石(石灰)烧结法 | |
RU2613983C1 (ru) | Способ получения глинозема из хромсодержащих бокситов | |
KR100536261B1 (ko) | 하수 슬러지 용융 소각 슬래그로부터 황산 침출법에 의한 알루미나의 회수방법 | |
RU2232716C1 (ru) | Способ переработки бокситов на глинозем | |
RU2167210C2 (ru) | Способ переработки углеродистого шлама, выводимого из системы электролитического получения алюминия | |
Jorjani et al. | Alumina production process from nepheline ore in Razgah (Iran) |