RU2327642C1 - Charge for alumina production - Google Patents

Charge for alumina production Download PDF

Info

Publication number
RU2327642C1
RU2327642C1 RU2006147418/15A RU2006147418A RU2327642C1 RU 2327642 C1 RU2327642 C1 RU 2327642C1 RU 2006147418/15 A RU2006147418/15 A RU 2006147418/15A RU 2006147418 A RU2006147418 A RU 2006147418A RU 2327642 C1 RU2327642 C1 RU 2327642C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alumina
sintering
charge
corundum
cake
Prior art date
Application number
RU2006147418/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006147418A (en
Inventor
Александр Сергеевич Сенюта (RU)
Александр Сергеевич Сенюта
Иоан Владимирович Давыдов (RU)
Иоан Владимирович Давыдов
Анатолий Александрович Голованов (RU)
Анатолий Александрович Голованов
ченко Ма Георгиевна Дь (RU)
Мая Георгиевна Дьяченко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт"
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 Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт" filed Critical Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт"
Priority to RU2006147418/15A priority Critical patent/RU2327642C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2327642C1 publication Critical patent/RU2327642C1/en
Publication of RU2006147418A publication Critical patent/RU2006147418A/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention can be implemented at alumina production out of ferriferrous bauxites by a sintering process. Corundum containing wastes are introduced into the charge besides bauxite, limestone, soda, and utilisable products of alumina production such as white slime and soda solution, at that molecular ratio is kept as Fe2O3:Al2O3=0.17:0.32.
EFFECT: prevents melting of a cake and formation of crusts which increases efficiency of industrial rotating sintering furnaces; also upgrades sintering quality and allows utilising of corundum containing wastes.
3 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии алюминия и может быть использовано для получения глинозема из бокситов по технологии спекания.The invention relates to the metallurgy of aluminum and can be used to obtain alumina from bauxite by sintering technology.

Известна так называемая стехиометрически насыщенная шихта для получения глинозема (Справочник металлурга по цветным металлам. Производство глинозема. М.: Металлургия, 1970, с.166), состоящая из боксита, известняка и соды, взятых в пропорциях, обеспечивающих соблюдение молекулярных соотношений:The so-called stoichiometrically saturated charge for producing alumina is known (Handbook of non-ferrous metals. Production of alumina. M: Metallurgy, 1970, p. 166), consisting of bauxite, limestone and soda, taken in proportions that ensure the observance of molecular ratios:

Figure 00000001
Figure 00000001

Недостатком этой шихты является нарушение процесса спекания во вращающихся трубчатых печах в тех случаях, когда боксит содержит значительную долю оксида железа (до 35%), поскольку образование значительного количества легкоплавкого феррита натрия в спекаемом материале способствует образованию настылей в печах, снижает их производительность и качество спека.The disadvantage of this charge is a violation of the sintering process in rotary tube furnaces in cases where bauxite contains a significant proportion of iron oxide (up to 35%), since the formation of a significant amount of low-melting sodium ferrite in the sintered material contributes to the formation of deposits in the furnaces, and reduces their productivity and the quality of the cake .

Наиболее близким к заявляемому техническому решению (прототипом) является способ переработки глиноземсодержащего сырья по авторскому свидетельству СССР №481542, кл. C01F 7/04, опубл. 25.08.75, БИ №31, 1975, по которому для спекания высокожелезистых бокситов рекомендуется готовить шихту, обеспечивающую молекулярное отношениеClosest to the claimed technical solution (prototype) is a method of processing alumina-containing raw materials according to the author's certificate of the USSR No. 481542, class. C01F 7/04, publ. 08.25.75, BI No. 31, 1975, according to which it is recommended to prepare a mixture providing a molecular ratio for sintering highly iron bauxites

Figure 00000002
Figure 00000002

Этот прием позволяет увеличить извлечение глинозема из спека в раствор при последующем выщелачивании. Однако сам процесс спекания осуществлялся авторами прототипа в лабораторной шахтной печи, где спекаемый материал неподвижен. При использовании промышленных вращающихся печей прототип не может исключить раннего оплавления спека, образования настылей, что неизбежно влечет за собой снижение производительности печных агрегатов.This technique allows you to increase the extraction of alumina from the cake into the solution during subsequent leaching. However, the sintering process was carried out by the authors of the prototype in a laboratory shaft furnace, where the sintered material is stationary. When using industrial rotary kilns, the prototype cannot exclude early melting of cake, formation of deposits, which inevitably entails a decrease in the productivity of furnace units.

Задачей изобретения является исключение раннего оплавления спека и образования настылей, что позволит на 2-3% увеличить производительность промышленных вращающихся печей спекания, повысить качество спека и утилизировать корундсодержащие отходы.The objective of the invention is to eliminate the early melting of cake and the formation of accretions, which will allow 2-3% to increase the productivity of industrial rotary sintering furnaces, improve the quality of the cake and utilize corundum-containing waste.

Технический результат достигается тем, что в шихту для получения глинозема по технологии спекания, содержащую высокожелезистый боксит, известняк, соду и оборотные продукты глиноземного производства, дополнительно вводят корундсодержащие отходы при соблюдении молекулярного отношения Fe2O3:Al2О3=0,17÷0,32.The technical result is achieved by the fact that corundum-containing wastes are additionally introduced into the charge for producing alumina using sintering technology containing highly iron bauxite, limestone, soda and recycled products of alumina production, while observing the molecular ratio Fe 2 O 3 : Al 2 O 3 = 0.17 ÷ 0.32.

В качестве корундсодержащих отходов могут быть использованы отходы абразивных производств, отвальные металлургические шлаки процессов алюминотермического восстановления и т.п.As corundum-containing wastes, abrasive wastes, dump metallurgical slags of aluminothermic reduction processes, etc. can be used.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Промышленная переработка высокожелезистых высококремнистых бокситов в настоящее время осуществляется только по технологии спекания с известняком и содой. Кроме этого сырья и реагентов в шихту обычно добавляют оборотные продукты глиноземного производства, например, белый шлам, содовый раствор и т.п. Процесс спекания проводится в трубчатых вращающихся печах, в которых шихта разогревается до температуры 1250°С. При наличии в шихте значительного количества легкоплавких компонентов, например феррита натрия или его эвтектики с силикатами, спек может начать оплавляться раньше, чем завершатся главные целевые реакции образования алюмината натрия и двухкальциевого силиката. Оплавленный спек в дальнейшем плохо перерабатывается и считается низкокачественным. Кроме того, при оплавлении спека на стенках печей образуются настыли, для борьбы с которыми приходится снижать подачу исходной шихты, то есть снижать производительность печных агрегатов.Industrial processing of high-iron high-silica bauxite is currently carried out only by sintering technology with limestone and soda. In addition to this raw material and reagents, alumina production products, for example, white sludge, soda solution, etc. The sintering process is carried out in tubular rotary kilns, in which the mixture is heated to a temperature of 1250 ° C. In the presence of a significant amount of fusible components in the charge, for example, sodium ferrite or its eutectic with silicates, the cake can begin to melt before the main target reactions of the formation of sodium aluminate and dicalcium silicate are completed. The fused spec is subsequently poorly processed and considered to be of low quality. In addition, during the fusion of the cake on the walls of the furnaces, treads are formed, to combat which it is necessary to reduce the supply of the initial charge, that is, to reduce the productivity of the furnace units.

С другой стороны, индивидуальная переработка корундсодержащих отходов на глинозем представляет собой весьма сложную проблему, поскольку корунд (плавленый α-Al2О3) является наиболее упорной полиморфной модификацией оксида алюминия.On the other hand, the individual processing of corundum-containing wastes into alumina is a very difficult problem, since corundum (fused α-Al 2 O 3 ) is the most persistent polymorphic modification of alumina.

Экспериментально установлено, что совместная переработка на глинозем высокожелезистого боксита и корундсодержащих отходов позволяет обеспечить высокое извлечение целевого компонента из обоих видов сырья и одновременно повысить производительность промышленных вращающихся печей спекания в том случае, когда состав комплексной шихты отвечает молекулярному (ферритному) отношению Fe2O3:Al2О3=0,15÷0,32. Ферритное отношение выбрано авторами предлагаемого изобретения в качестве главного информативного параметра для определения свойств спекаемых шихт.It was experimentally established that the combined processing of highly ferrous bauxite and corundum-containing waste onto alumina allows for high extraction of the target component from both types of raw materials and at the same time increase the productivity of industrial rotary sintering furnaces when the composition of the complex charge corresponds to the molecular (ferritic) ratio of Fe 2 O 3 : Al 2 O 3 = 0.15 ÷ 0.32. The ferritic ratio is selected by the authors of the invention as the main informative parameter for determining the properties of sintered blends.

Примеры осуществления способаExamples of the method

На первом этапе проводили лабораторные эксперименты по спеканию глиноземистых шихт различного состава, на основе одних и тех же исходных компонентов (продукты 1 и 2, табл.1), взятых в различных соотношениях.At the first stage, laboratory experiments were performed on the sintering of alumina blends of various compositions based on the same starting components (products 1 and 2, Table 1), taken in different ratios.

Таблица 1Table 1 Состав исходного сырьяThe composition of the feedstock ПродуктProduct Наименование глиноземного сырьяName of alumina raw materials Содержание основных компонентов, %The content of the main components,% Молекулярное отношение Fe2O3:Al2О3 Molecular ratio of Fe 2 O 3 : Al 2 O 3 Al2O3 Al 2 O 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 SiO2 SiO 2 CaOCao TiO2 TiO 2 1one Боксит 1Bauxite 1 46,946.9 29,029.0 9,79.7 1,31.3 2,92.9 0,390.39 22 Корундовый отход 1Corundum waste 1 65,265,2 0,50.5 0,40.4 9,09.0 17,117.1 0,050.05 33 Боксит 2Bauxite 2 50,050,0 20,720.7 12,912.9 1,21,2 1,31.3 0,270.27 4four Корундовый отход 2Corundum waste 2 64,264,2 8,58.5 3,43.4 7,07.0 13,413,4 0,080.08

Предварительный расчет шихт осуществляли на выполнение стехиометрических отношений по прототипу (2). Шихты получали путем длительного сухого смешения исходного глиноземного сырья с известняком и содой в специальном миксере с высокооборотной пропеллерной мешалкой. Готовые шихты увлажняли и прессовали в брикеты цилиндрической формы. Брикеты высушивали на воздухе в течение суток и спекали в лабораторной муфельной печи при температуре 1250°С. В качестве критерия качества спека принимали степень перехода в раствор глинозема при перколяционном выщелачивании в стандартных условиях содово-щелочным раствором, содержащим, г/л; Na2Oобщ 48,9; %: Na2Oку 21,0; Al2О3 11,4. Результаты представлены в табл.2.A preliminary calculation of the charges was carried out to perform stoichiometric relationships according to the prototype (2). Blends were obtained by prolonged dry mixing of the initial alumina raw material with limestone and soda in a special mixer with a high-speed propeller mixer. The finished mixture was moistened and pressed into cylindrical briquettes. The briquettes were dried in air for a day and sintered in a laboratory muffle furnace at a temperature of 1250 ° C. The degree of transition to an alumina solution during percolation leaching under standard conditions with a soda-alkaline solution containing, g / l; Na 2 O total 48.9; %: Na 2 O ku 21.0; Al 2 O 3 11.4. The results are presented in table.2.

Из полученных данных видно, что при ферритном отношении более 0,32 оплавленный спек выщелачивается недостаточно. В случае ферритного отношения менее 0,17 при спекании образуется малое количество расплавленной жидкой фазы, вследствие чего охлажденный спек становится непрочным, легко рассыпается и пылит. Из промышленной практики известно, что такой материал осложняет как работу печей, так и последующий процесс выщелачивания, поскольку промышленные перколяторы с решетчатым дном, требуют не только пористости спека, но и достаточной прочности его частиц. Если же спек рыхлый, то при его дроблении образуется много мелочи, выщелачивание которой в перколяторах затруднительно и требует дополнительного оборудования.It can be seen from the obtained data that when the ferritic ratio is more than 0.32, the molten cake does not leach out enough. In the case of a ferritic ratio of less than 0.17, a small amount of molten liquid phase is formed during sintering, as a result of which the cooled cake becomes unstable, easily crumbles and dusts. It is known from industrial practice that such a material complicates the operation of furnaces and the subsequent leaching process, since industrial percolators with a trellised bottom require not only sinter porosity, but also sufficient particle strength. If the spec is loose, then when it is crushed, a lot of fines are formed, the leaching of which in percolators is difficult and requires additional equipment.

Таблица 2table 2 Условия и результаты лабораторных опытов по спеканию и выщелачиваниюThe conditions and results of laboratory experiments on sintering and leaching № опытаExperience number Массовая доля в рудной смеси, %Mass fraction in the ore mixture,% Молекулярное отношение Fe2O3:Al2O3 Molecular ratio of Fe 2 O 3 : Al 2 O 3 Характеристика спекаSpecification Извлечение глинозема из спека в раствор, %Extraction of alumina from cake to solution,% отходаdeparture бокситаbauxite 1one 00 100one hundred 0,390.39 оплавленныйfused 84,784.7 22 55 9595 0,370.37 -//-- // - 85,785.7 33 15fifteen 8585 0,320.32 пористый, прочныйporous, durable 92,392.3 4four 2525 7575 0,270.27 -//-- // - 93,293.2 55 4040 6060 0,210.21 -//-- // - 94,694.6 66 50fifty 50fifty 0,170.17 -//-- // - 93,993.9 77 6060 4040 0,130.13 рыхлый, рассыпающийсяfriable, crumbling 94,194.1 88 100one hundred 00 0,080.08 -//-- // - 91,891.8

На втором этапе проводили промышленные испытания по совместной переработке боксита и корундсодержащего отхода, добавленного в руду в количестве 9,5% (продукты 3 и 4, табл.1). На основе этой сырьевой смеси и оборотных продуктов глиноземного производства была составлена опытная шихта (пульпа спекания), состав которой иллюстрируется таблицей 3. Для сравнения показателей в предшествующий испытаниям 6-дневный контрольный период перерабатывали руду без добавления корундового отхода.At the second stage, industrial tests were conducted on the joint processing of bauxite and corundum-containing waste added to ore in an amount of 9.5% (products 3 and 4, table 1). On the basis of this raw material mixture and working products of alumina production, an experimental charge (sintering pulp) was compiled, the composition of which is illustrated in Table 3. To compare the indicators in the previous tests, the 6-day control period processed the ore without adding corundum waste.

Таблица 3Table 3 Состав шихт спеканияThe composition of the sintering mixture Содержание основных компонентов, %The content of the main components,% Молекулярное отношение Fe2O3:Al2О3 Molecular ratio of Fe 2 O 3 : Al 2 O 3 Al2O3 Al 2 O 3 CaOCao Fe2O3 Fe 2 O 3 Na2ONa 2 O SiO2 SiO 2 Опытная шихтаExperienced charge 21,621.6 11,311.3 7,37.3 19,419,4 6,36.3 0,220.22 Контрольная шихтаControl charge 21,221,2 12,412,4 7,77.7 18,618.6 6,46.4 0,230.23

По результатам испытаний установлено, что применение опытной шихты позволяет увеличить производительность печей на 2,7% без ухудшения качества спека. Извлечение глинозема из спека в раствор в перколяционном выщелачивателе осталось на прежнем уровне.According to the test results, it was found that the use of an experimental charge allows to increase the productivity of furnaces by 2.7% without deteriorating the quality of the cake. Extraction of alumina from the cake to the solution in the percolation leach remained at the same level.

Таким образом, сопоставляя данные лабораторных и промышленного экспериментов, легко убедиться в положительном эффекте предлагаемой шихты для совместной переработки высокожелезистых бокситов и корундсодержащих отходов при соблюдении заявляемого ферритного отношения.Thus, comparing the data of laboratory and industrial experiments, it is easy to verify the positive effect of the proposed mixture for the joint processing of highly iron bauxite and corundum-containing wastes subject to the claimed ferritic ratio.

Claims (1)

Шихта для получения глинозема по технологии спекания, содержащая высокожелезистый боксит, известняк, соду и оборотные продукты глиноземного производства, отличающаяся тем, что в нее дополнительно вводят корундсодержащие отходы при соблюдении молекулярного отношенияThe mixture for producing alumina by sintering technology, containing highly iron bauxite, limestone, soda and recycled products of alumina production, characterized in that it is additionally introduced corundum-containing waste in compliance with the molecular ratio Fe2О3:Al2O3=0,17÷0,32.Fe 2 O 3 : Al 2 O 3 = 0.17 ÷ 0.32.
RU2006147418/15A 2006-12-29 2006-12-29 Charge for alumina production RU2327642C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006147418/15A RU2327642C1 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Charge for alumina production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006147418/15A RU2327642C1 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Charge for alumina production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2327642C1 true RU2327642C1 (en) 2008-06-27
RU2006147418A RU2006147418A (en) 2008-07-10

Family

ID=39680022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006147418/15A RU2327642C1 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Charge for alumina production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2327642C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107176850A (en) * 2017-06-23 2017-09-19 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 A kind of anti-sticking powdery paints and preparation method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107176850A (en) * 2017-06-23 2017-09-19 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 A kind of anti-sticking powdery paints and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006147418A (en) 2008-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Evaluation of aluminum dross as raw material for high-alumina refractory
AU2009238168A1 (en) Process for production of nickel and cobalt using metal hydroxide, metal oxide and/or metal carbonate
TWI677579B (en) Process for dephosphorization of molten metal during a refining process
Okazaki et al. Influence of iron ore characteristics on penetrating behavior of melt into ore layer
CN103265297A (en) Refining steel ladle carbon-free periclase spinel baking-free brick and preparation method thereof
US20080087136A1 (en) Ferrosilicate proppant and granule composition
JP2022528557A (en) A method for recovering a metal of interest from iron or steel slag using at least one of a carbon thermal reduction process and a high temperature hydrometallurgy process.
Mombelli et al. Characterization of cast iron and slag produced by jarosite sludges reduction via Arc Transferred Plasma (ATP) reactor
CN101341265A (en) Separation of metal values in zinc leaching residues
Xu et al. Production of green, low-cost and high-performance anorthite-based ceramics from reduced copper slag
RU2327642C1 (en) Charge for alumina production
CN103555974A (en) Method of producing high-titanium-iron alloy by virtue of aluminum-magnesium process
Fursman Utilization of red mud residues from alumina production
CN1871363B (en) Use of TiO2 residues from a sulfate method
RU2693284C1 (en) Method of producing iron-rich dolomite for steel making
Rytvin et al. Titanium-Alumina Slag–Semifunctional Technogenic Resource of High-Alumina Composition. Part 2. Use of Ferrotitanium Slag for Producing Refractories in Metallurgy and Other Branches of Industry
Dwarapudi et al. Effect of activated bentonite on properties of green and fired chromite pellets
Shepelev et al. Extraction of valuable components from alumosilicate natural and technogenic materials under alumina production by sintering
Chen et al. Preparation of pre-reduced pellet using pyrite cinder containing nonferrous metals with high temperature chloridizingreduction roasting technology—Effect of CaCl2 additive
RU2459879C2 (en) Method of making pellets for reduction casting
Naher et al. A technical note on the production of zirconia and zircon brick from locally available zircon in Bangladesh
RU2223914C2 (en) Method for processing disthene-andalusite-sillimanite concentrate
RU2136378C1 (en) Bauxite concentration process
RU2225357C1 (en) Nepheline ore processing method
Liu et al. Effect of TiO2 addition on sintering, microstructure and properties of anorthite-based ceramics derived from reduced copper slag

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091230