RU2328446C2

RU2328446C2 - Способ выщелачивания боксита, улучшающий фильтруемость осадка от выщелачивания

Info

Publication number: RU2328446C2
Application number: RU2005115860/15A
Authority: RU
Inventors: Никол МЮНЬЕ (AU); Николя МЮНЬЕ; Патрик ЛЕИЗУР (FR); Патрик ЛЕИЗУР
Original assignee: Алюминиюм Пешинэ
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2008-07-10
Also published as: UA79513C2; US7658896B2; EP1558525B1; OA12953A; ES2285217T3; WO2004039729A1; BR0315592B1; AU2003285414A1; CN1708457A; FR2846319B1; BR0315592A; AU2003285414B2; RU2005115860A; CN1319861C; DE60313482D1; EP1558525A1; ATE360600T1; US20060051268A1; FR2846319A1

Abstract

Изобретение относится к обработке бокситов выщелачиванием, обычно согласно способу Байера. Согласно данному способу дробленый боксит вводят непосредственно в щелочной раствор, выделенный заранее и предназначенный для повторного введения в Байеровскую схему раствора алюмината. При этом указанный щелочной раствор доводят до такой температуры, что после взаимодействия указанного дробленого боксита и указанного щелочного раствора температура суспензии, полученной от этого смешивания, выше температуры, близкой к температуре кипения при атмосферном давлении, то есть обычно выше 95°С и предпочтительно выше или равна температуре кипения при атмосферном давлении. Изобретение позволяет улучшить фильтруемость осадка после фильтрации. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники

Изобретение относится к обработке бокситов выщелачиванием, обычно согласно способу Байера, позволяющему получить гидроксид алюминия. Более точно, оно относится к обработке бокситов, содержащих глинозем главным образом в виде гиббситов или смешанных бокситов, содержащих тригидрат оксида алюминия, такой, как гиббсит, и моногидрат оксида алюминия, такой, как бемит.

Уровень техники

Процесс Байера, широко описанный в специализированной литературе, является основным способом получения глинозема, предназначенного для превращения в алюминий огневым электролизом. Согласно этому способу, бокситовую руду обрабатывают при высокой температуре водным раствором каустической соды при подходящей концентрации, вызывающей также растворение пересыщенного раствора алюмината натрия. После отделения твердой фазы, составляющей невыщелаченный остаток (красный шлам) руды, в пересыщенный раствор алюмината натрия добавляют как затравку частицы тригидрата оксида алюминия в целях вызвать осаждение тригидрата оксида алюминия. Раствор алюмината натрия, один раз обедненный глиноземом после фазы осаждения тригидрата оксида алюминия, возвращают на выщелачивание боксита после того, как он будет возможно концентрирован и/или снова наполнен гидроксидом натрия для получения раствора, имеющего концентрацию каустика, соответствующую для указанного выщелачивания.

Скорость, с которой осуществляется разделение нерастворимых остатков и пересыщенного раствора, важна, так как она определяет производительность и эффективность процесса.

На заре алюминиевой промышленности отделение нерастворимых остатков осуществлялось фильтрацией на фильтр-прессе. Этот метод, хотя и затрагивался во многих патентах, относящихся к обработке красного шлама, используется только в исключительных случаях, будучи вытесненным осаждением, осуществляемым в декантаторе непрерывного действия. Отделение нерастворимых остатков декантацией действительно позволяет обрабатывать в непрерывном режиме значительные осадки при малых эксплуатационных затратах.

При очень высоком содержании гидроксида алюминия после выщелачивания бокситов иногда применяется фильтрация. Она часто применяется после декантации (контрольная фильтрация). В этих двух случаях используют фильтры типа Келли, которые являются фильтрами, которыми оборудуются ванны, внутри которых фильтрующие поверхности поддерживаются подвижными устройствами из металлических рам.

Были осуществлены многочисленные попытки провести разделение шлама на ротационных фильтрах, в вакууме или под давлением. Ротационные фильтры имеют то преимущество, что работают в непрерывном режиме; они задерживают твердые частицы и регулярно очищаются наложением разности давления между двумя перегородками фильтра. Эти попытки, к сожалению, были безуспешными вследствие высокой непроницаемости слоев красного шлама, что быстро снижает производительность и делает промывку очень сложной. Фильтруемость еще более усложнялась, когда обработку обескремниванием вводили перед выщелачиванием гиббситовых бокситов с малым содержанием кремнезема, то есть бокситов, содержащих менее 2,5% активного кремнезема. Активный кремнезем является кремнеземом в форме алюмосиликата или совсем в другой форме, легко растворимой в растворе алюмината натрия, таком, как раствор, используемый в способе Байера. В документе, таком, как FR 2732332, описан такой отдельный этап процесса Байера, который называют "предварительным обескремниванием", и в котором из дробленого боксита удаляют силикат до его выщелачивания раствором алюмината.

Известны, в частности, из документов EP 1051227, EP 1089797, WO93/06046 и EP 0616882, процессы, в которых в пульпу выщелачивания вводят добавки типа флокулянтов для увеличения скорости, с которой совершается разделение жидкость/твердая фаза. Такие методы хорошо применимы для ускорения разделения декантацией, но они показывают себя малоэффективными в том, что касается улучшения фильтруемости суспензии.

В документах US 5716530 и US 4446117 описаны способы, использующие песочные фильтры в присутствии таких добавок, как биополимеры (биокарбогидраты, такие, как декстран) или песочные фильтры, снабженные синтетическими сетками. Но эти документы описывают этап, находящийся на другой стадии цикла Байера, в случае контрольной фильтрации, проводящейся после декантации на переливе декантатора, то есть на осветленных растворах, содержащих очень малое количество тонкодисперсных частиц в суспензии. Такие методы не могут применяться к разделению "жидкость - твердая фаза" для суспензии, выходящей с выщелачивания, из-за необходимости существенного увеличения фильтрующей поверхности и сильного ухудшения производительности, которое произошло бы вследствие этого.

Из документа US 5080803 (ALCAN) известны устройства, позволяющие декантировать суспензии, введенные под давлением. Однако даже если такие устройства позволяют получить определенное уменьшение времени пребывания на стадии разделения "жидкость - твердая фаза", оно все еще остается относительно длительным этапом, что требует больших объемов для обработки (внушительные промышленные установки, декантаторы диаметром несколько десятков метров и т.д.) и увеличивает опасность ретроградации. Ретроградация является явлением, которого нужно избегать, так как она выражается преждевременным осаждением тригидрата оксида алюминия, который смешивается с нерастворимыми остатками и выбрасывается вместе с ними.

Чтобы уменьшить опасность ретроградации из-за большого времени пребывания, нужно ограничить пересыщение алюминатного раствора растворенным глиноземом, выражающееся коэффициентом Rp

и эффективность раствора, пропорционально этому отношению, оказывается пониженной.

Постановка задачи

Таким образом, заявители стремились разработать промышленный способ, позволяющий получить эффективное и быстрое разделение "жидкость - твердая фаза" в пульпе, выходящей с выщелачивания.

Задача изобретения

Задачей изобретения является способ обработки боксита выщелачиванием, обычно согласно способу Байера, позволяющий получить гидроксид алюминия, отличающийся тем, что дробленый боксит вводят непосредственно в выделенный заранее щелочной раствор, предназначенный для повторного введения в Байеровский цикл алюминатного раствора, причем указанный щелочной раствор доводят до такой температуры, чтобы после взаимодействия указанного дробленого боксита и указанного щелочного раствора температура суспензии, полученной в результате этого смешивания, была выше температуры, близкой к температуре кипения при атмосферном давлении, то есть обычно выше 95°C, и предпочтительно выше или равной температуре кипения при атмосферном давлении.

Заявители действительно установили, что характеристики фильтруемости шлама, полученного после выщелачивания, очень сильно ухудшаются, если дробленый боксит смешивают в указанном щелочном растворе при комнатной температуре и если суспензию, в которую он превращается, поддерживают при температуре, близкой к комнатной температуре, даже в течение очень короткого времени, обычно ограниченного несколькими минутами. Только когда температура первого взаимодействия между бокситом и щелочным раствором лежит выше примерно 60°C-70°C, во всяком случае выше 95°C и, более точно, выше температуры кипения, установлено заметное улучшение фильтруемости. Это может также выражаться в улучшении фактора 100 (удельное сопротивление, деленное на 100), когда температура смеси превышает температуру кипения щелочного раствора.

Щелочной раствор, используемый в изобретении, является полученным заранее щелочным раствором или предназначенным для повторного введения в схему раствора алюмината, использованного в процессе Байера; речь может идти об аликвоте раствора выщелачивания (содержание каустической соды составляет предпочтительно от 120 до 180 г Na₂O/л, обычно 160 г Na₂O/л), причем указанная аликвота не превышает предпочтительно 25%, еще лучше 20% общего потока, или еще, аликвота осветленного раствора с промывателя (то есть водного потока, выходящего с промывки нерастворимых остатков после выщелачивания щелочью (красного шлама)), в частности, осветленного раствора первого промывателя (содержание каустической соды составляет предпочтительно от 40 до 120 г Na₂O/л, обычно 80 г Na₂O/л).

Температура, при которой проводится смешивание согласно изобретению, может быть температурой предварительного обескремнивания, если составу боксита предписана такая обработка (вообще речь идет о боксите с низким содержанием, обычно менее 2,5%, активного кремнезема). Температура, при которой проводится предварительное обескремнивание, обычно составляет от 80°C до 200°C. Для бокситов, содержащих в основном гиббсит, температура, при которой проводится смешивание согласно изобретению, предпочтительно составляет от 95°C до 108°C, что позволяет проводить обработку при атмосферном давлении.

Температура, при которой проводится смешивание согласно изобретению, может также быть температурой выщелачивания, а именно температурой, составляющей от 120°C до 200°C, предпочтительно от 140 до 150°C для бокситов, содержащих трехводные оксиды (гиббситовые бокситы или смешанные бокситы с низкой температурой выщелачивания), или температурой выше 200°C, обычно от 220°C до 260°C для бокситов, содержащих моногидраты (бемитовые или диаспоровые бокситы). Выщелачивание смешанных бокситов при высокой температуре может проводиться после низкотемпературного выщелачивания (смотри, например, документ FR 2712275), в этом случае боксит уже провзаимодействовал с раствором алюмината. Но в другом случае его проводят раньше или параллельно с низкотемпературным выщелачиванием (смотри, например, документ FR 2715153), в этом случае в равной степени благоприятно может применяться раствор, предлагаемый в настоящем изобретении.

Если проводится предварительное обескремнивание, и если температура, выбранная для предварительного обескремнивания, выше температуры кипения раствора, этот этап должен, как и выщелачивание, проводиться в автоклаве, и дробленый боксит должен вводиться в автоклав под давлением. Независимо от того, проводилось или нет предварительное обескремнивание, важно, чтобы суспензия, полученная нагнетанием дробленого боксита в раствор, доведенный до требуемой температуры, была сразу же вовлечена в выщелачивание, не проходя фазу охлаждения при температуре ниже 95°C.

Боксит дробят предпочтительно мокрым способом, чтобы облегчить его перевод в установки обескремнивания или выщелачивания. В этом случае дробление производят в присутствии воды или, чтобы уменьшить действующие потоки, в присутствии аликвоты разложенного алюминатного раствора, но его доля составляет от 4 до 15%, предпочтительно от 5 до 10% полного потока разложенного алюминатного раствора. Таким образом, эта малая доля разложенного раствора алюмината, который держали в течение очень короткого времени в контакте с дробленым бокситом до доведения до требуемой температуры, не изменяет общий результат, наблюдаемый в рамках настоящего изобретения, а именно явное улучшение фильтруемости шлама, когда боксит вводят непосредственно в раствор, температура которого такова, что суспензия после смешивания будет иметь температуру выше 95°C.

В одном предпочтительном варианте изобретения полученный таким образом влажный боксит доводят до намеченной температуры (предварительное обескремнивание или выщелачивание), например, с помощью пара, отбираемого из устройства сброса давления, когда выщелачивание проводят под давлением, до того, как ввести его в баки или автоклавы, предназначенные для предварительного обескремнивания или выщелачивания. Можно также предусмотреть дробление боксита мокрым способом под давлением, то есть в присутствии аликвоты разложенного раствора алюмината и при температуре выше температуры кипения (при атмосферном давлении) указанного раствора.

В случае необходимости предварительного обескремнивания (боксит с низким содержание активного кремнезема), дробленый боксит смешивают с аликвотой или разложенного раствора, или осветленного раствора первого промывателя, чтобы получить суспензию с содержанием сухого вещества, составляющим от 200 до 1000 г/л. Длительность обработки предварительным обескремниванием и ее эффективность зависят от температуры, при которой поддерживается полученная таким образом смесь, от содержания сухого вещества, концентрации каустической соды и, конечно, от предельного уровня концентрации кремнезема. Этот последний обычно выбирают так, чтобы весовое отношение растворимый кремнезем /каустическая Na₂O составляло около 0,7%. Длительность обычно может варьироваться от десятка минут для смешивания при 150°C с осветленным раствором первого промывателя (концентрация каустика порядка 40 г Na₂O/л), приводя к получению суспензии с содержанием сухого вещества 1000 г/л, до примерно 8 часов для смешивания при 100°C с аликвотным количеством раствора выщелачивания (концентрация каустика порядка 160 г Na₂O/л), приводя к получению суспензии с содержанием сухого вещества 200 г/л.

Перед выщелачиванием суспензия должна иметь начальное содержание сухого вещества обычно порядка 200 г/л. Таким образом, обычно необходимо разбавлять суспензию, полученную после обработки обескремниванием, для уменьшения содержания в ней сухого вещества. Если хотят сохранить благоприятное влияние на фильтруемость, вызванное смешением при высокой температуре, это разбавление также должно проводиться при температуре выше 95°C, предпочтительно при температуре предварительного обескремнивания или при температуре, промежуточной между температурой предварительного обескремнивания и температурой выщелачивания.

Выщелачивание проводят, пропуская суспензию последовательно через один или несколько баков или автоклавов. Пульпу доводят до желаемой температуры, а затем выдерживают в течение времени, необходимого, чтобы почти весь тригидрат, содержащийся в боксите, растворился в растворе алюмината. Один частный способ осуществления состоит в замене батареи баков для выщелачивания одним трубчатым реактором или каскадом трубчатых реакторов; таким образом можно локально воздействовать на суспензию более однородно по температуре и концентрации различных ее составляющих, растворенных в щелочном растворе. Так лучше контролировать профили пересыщения растворенных химических соединений, в частности кремнезема, и, вызывая осаждение в определенных местах трубчатого реактора, лучше контролировать размер фильтруемых частиц.

Кроме явного улучшения фильтруемости шлама, полученного таким образом, установлено также, что скорость осаждения этого шлама также сильно повышается.

Таким образом, можно заменить объемные устройства предыдущего уровня для декантации нерастворимых остатков устройствами фильтрации. Если выщелачивание проводится под давлением, благоприятно вставить фильтрующую стенку в схему сброса давления, чтобы можно было использовать движущую силу, образованную разностью давлений по обеим сторонам перегородки фильтра. Но замещение существующих установок фильтрами требует больших инвестиций, поэтому можно использовать повышение скорости осаждения, применяя классические декантаторы в меньшем количестве или также новые, менее объемные декантаторы (декантаторы, работающие при атмосферном давлении или декантаторы, работающие под давлением выше атмосферного).

Примеры

Испытания, доказывающие улучшение фильтруемости

Следующие примеры основываются на выщелачивании при умеренном давлении бокситов, содержащих тригидрат оксида алюминия, главным образом в виде гиббсита. В первом случае речь идет об индийских бокситах, содержащих в основном гиббсит.Во втором случае речь идет об африканских бокситах, содержащих 86% гиббсита и 14% бемита. В обоих случаях выщелачивание осуществляется при температуре, близкой к 145°C, в течение примерно 10 минут. Затем суспензию фильтруют, прикладывая постоянную разность давлений по обеим сторонам фильтра в 4 бара. Удельное сопротивление α осадка на фильтре рассчитано по следующей формуле, опубликованной в "Guide de la séparation solide-liquide" (P.Rivet - Société Francaise de filtration IDEXPO - Edition 81)

где ΔP означает давление фильтрации (здесь 4 бар или 4·10⁵ Па),

t означает время фильтрации (с),

Ω означает фильтрующую площадь, выраженную в м²,

η означает динамическую вязкость фильтрата, выраженную в Па·с (10³ сантипуаз),

V означает объем (в м³) фильтрата, собранного за время t, выраженное в секундах,

W означает массу сухого остатка на фильтре, отнесенного на единицу объема фильтрата (кг/м³),

Rs означает сопротивление фильтродержателя при протекании через единицу площади; его получают, заставляя фильтрат протекать через фильтродержатель площадью Ω при расходе q и измеряя потерю давления ΔP' между верхней и нижней частью фильтродержателя; таким образом, оно равно

и выражено в м^-1.

Пример 1

Промышленный раствор алюмината натрия с концентрацией каустической Na₂O 164 г/л и Rp=0,645 вводили в автоклав. Автоклав нагревали до 150°C. Как только температура была достигнута, в раствор при этой температуре вводили индийский боксит, содержащий тригидрат, в количестве 300 г в 500 мл раствора. Боксит могли нагнетать под давлением. В рамках этого испытания (который использовал малые объемы) внутри автоклава при комнатной температуре помещают в подвесном контейнере дробленый боксит вне досягаемости раствора, автоклав закрывают и доводят систему до нужной температуры. Как только она достигнута, подвесной резервуар опрокидывают, чтобы дробленый боксит пришел в контакт с раствором.

Затем в течение 10 минут под давлением и температуре 150°C проводят предварительное обескремнивание полученной таким образом суспензии.

Затем суспензию разбавляют 500 мл того же раствора алюмината внутри автоклава и в течение 10 минут при той же температуре поддерживают выщелачивание. Это разбавление, так же как и разбавление тригидрата оксида алюминия, полученного при выщелачивании, снижает содержание сухого вещества с 600 г/л до 50 г/л.

Затем конечную суспензию фильтруют, чтобы оценить удельное сопротивление отфильтрованного твердого вещества. Отфильтрованный раствор имеет концентрацию каустика 144 г Na₂O/л и коэффициент пересыщения Rp, равный 1,33.

Использованный фильтр является термостатированным фильтром с 90-миллиметровой фильтровальной мембраной из ПТФЭ (политетрафторэтилен). Испытания на фильтрацию проводились в режиме фронтальной фильтрации. Удельное сопротивление, рассчитанное по приведенной выше формуле, в среднем равно 1,2·10¹¹ м/кг. Оно примерно в 25 раз меньше, чем удельное сопротивление осадка на фильтре, полученного в способе известного уровня техники, составляющее порядка 3·10¹² м/кг.

Эти отличные результаты по фильтруемости выражаются в эффективности экстракции шлама на выходе с выщелачивания выше 1 м³/м²/час.

Пример 2

Промышленный раствор алюмината натрия с концентрацией каустической Na₂O 165 г/л и Rp=0,71 вводили в автоклав. Автоклав нагревали до 150°C. Как только температура была достигнута, в раствор при этой температуре вводили смешанный африканский боксит в количестве 300 г на 500 мл раствора.

Затем суспензию разбавляют 500 мл того же раствора алюмината внутри автоклава и поддерживают выщелачивание в течение 10 минут при той же температуре. Это разбавление, так же как и разбавление тригидрата оксида алюминия, полученного при выщелачивании, снижает содержание сухого вещества с 600 г/л до 50 г/л.

Затем конечную суспензию фильтруют, чтобы оценить удельное сопротивление профильтрованного твердого вещества. Профильтрованный раствор имеет концентрацию каустика 157 г Na₂O/л и коэффициент пересыщения Rp, равный 1,065. Достигнутый коэффициент Rp меньше, чем в примере 1, так как бемит не растворяется, и его присутствие способствует ретроградации.

Удельное сопротивление, рассчитанное по приведенной выше формуле, в среднем равно 8·10¹⁰ м/кг. Оно примерно в 40 раз меньше, чем удельное сопротивление осадка на фильтре, полученное в способе известного уровня техники.

Способы осуществления изобретения

Фиг. с 1 по 5 показывают различные варианты способа согласно изобретению, всегда предусмотренные в рамках выщелачивания при умеренном давлении и температуре, близкой к 145°C, которым предшествует обескремнивание при 140°C.

Фиг.1 показывает первый вариант осуществления, в котором дробленый боксит 11 и аликвоту 21 разложенного раствора 20, нагретого и находящегося под давлением (C), вводят в первый автоклав A, оборудованный устройством перемешивания 80. Повышение температуры разложенного раствора (раствора выщелачивания) 20 получают благодаря пару 70, отбираемого из баков сброса давления. Очевидно, если температуры обескремнивания и выщелачивания заметно различаются, средство нагрева C будет разделено надвое, чтобы получить, с одной стороны, аликвоту 21а, доведенную до температуры обескремнивания, и, с другой стороны, аликвоту 21b при температуре выщелачивания.

Суспензию, полученную в результате смешивания, проведенного в автоклаве A, подвергают обработке предварительным обескремниванием путем выдерживания при перемешивании в автоклаве A в течение одного часа. Содержание сухого вещества суспензии в автоклаве A составляет от 200 до 1000 г/л.

Затем суспензию 30 удаляют с помощью средства откачки 90, затем проводят к автоклаву выщелачивания B, куда ее нагнетают вместе с остатком разложенного раствора 21b, предварительно нагретого до температуры выщелачивания. Через определенное время выдерживания в автоклаве выщелачивания суспензию 40 проводят на устройство F разделения "жидкость/твердая фаза". Предпочтительно это устройство является устройством фильтрации, которое помещают в часть схемы, которая еще не находится при атмосферном давлении, чтобы можно было получить разность давлений по обеим сторонам мембраны, равную по меньшей мере 4 бара. Таким образом, избегают также охлаждения раствора и уменьшают опасность ретроградации, которая при этом происходит.Чтобы как можно быстрее удалить осадок на фильтре, предусмотрено использовать фильтры с автоматической разборкой.

В примере с фиг.1 боксит дробят сухим способом, а затем нагнетают в автоклав A под давлением. Пример на фиг.2 отличается от предыдущего тем, что он позволяет применять измельчение мокрым способом, который используется более часто, а также более известные технологии нагнетания суспензии под давлением: боксит 10 и воду 50 вводят в дробилку D, пульпу 15, полученную в результате этого мокрого дробления, откачивают и закачивают под давлением в автоклав A.

Однако добавление воды в примере 2 влечет за собой уменьшение концентрации каустика, конечно благоприятное для обескремнивания, но требующее избыточного содержания каустика в аликвоте 21b, чтобы компенсировать разбавление 21a и получить в конце раствор выщелачивания с желаемой концентрацией каустика (около 170 г Na₂O/л). Таким образом, нужно предусмотреть в схеме аликвоту 21b, дополнительное устройство испарения (не показанное на фиг.2), позволяющее получить необходимую избыточную концентрацию каустика.

Схема на фиг.3 позволяет решить предыдущую проблему с меньшими затратами: суспензию 30 удаляют с помощью средства откачки, затем направляют на устройство разделения "жидкость - твердая фаза" (фильтр или декантатор, работающий под давлением). Фильтрат снова вводят в автоклав A обескремнивания, а твердые вещества направляют, а затем закачивают в автоклав выщелачивания B.

Фиг.4 показывает один вариант способа, показанного на фиг.2: автоклав A обескремнивания заменен батареей автоклавов A1, A2, ... Ap, в каждом из которых частицы пульпы циркулируют при более однородной по температуре среде, поэтому легче контролировать осаждение кремнезема и управлять гранулометрическим составом полученного осадка. Чем крупнее этот осадок, тем больше шансов получить в конце суспензию, имеющую хорошие характеристики фильтруемости.

Автоклав B также заменен рядом автоклавов выщелачивания B1, B2, ... Bn. Часто несколько автоклавов необходимы, когда речь идет о достижении достаточно высоких температур выщелачивания (более 200°C).

Фиг.5 показывает способ, близкий способу фиг.4, при котором дробленый влажный боксит проходит сначала через автоклав V, в котором он доводится до температуры первого автоклава A1 обескремнивания с помощью пара 71. Этот пар может отбираться из контура сброса давления или также с устройства охлаждения аликвоты 21a, в случае, когда температура обескремнивания и температура выщелачивания различны.

Все или часть этих дополнительных устройств, показанных на фиг. с 2 по 5, можно, очевидно, комбинировать.

Один частный способ осуществления состоит в замене батареи баков или автоклавов одним трубчатым реактором или каскадом трубчатых реакторов, таким образом можно локально более однородно по температуре воздействовать на суспензию, которая содержит щелочной раствор, имеющий более однородную концентрацию его разных растворенных составляющих.

Так лучше контролируют профили пересыщения растворенных химических соединений, в частности кремнезема, и, вызывая осаждение в определенных местах трубчатого реактора, лучше контролируют размер осадка, который должен затем задерживаться фильтрацией.

Оптимизация профиля температуры и тепловых балансов при обескремнивании или выщелачивании может осуществляться путем размещения автоклавов батарей, причем через автоклавы, с одной стороны, пропускается суспензия, а с другой стороны, они нагреваются паром, выходящим из регулирующих вентилей, расположенных на уровне каждого реактора (смотри фиг.1 французской заявки №02 007, поданной 21 января 2002). В каждом вентиле конечная суспензия, полученная в конце выщелачивания, подвергается сбросу давления, которое освобождает тепло, и пар, выходящий из вентиля, используется для нагрева соответствующего реактора.

Можно также предусмотреть трубчатые теплообменники с тремя коаксиальными цилиндрическими стенками, где конечная суспензия циркулирует от одной стороны промежуточной стенки, причем другая сторона стенки находится в контакте с нагреваемым раствором или суспензией, и циркулирует противоточно конечной суспензии.

Преимущества

При равной производительности замена декантаторов установками меньшего масштаба (а следовательно, меньшей стоимости), уменьшение регулируемого потока.

Опасность ретроградации сильно снижена, что позволяет увеличить пересыщение раствора после выщелачивания, и следовательно, увеличить эффективность декомпозиции (или также, при равной эффективности, снизить концентрацию каустика в растворе).

Claims

1. Способ обработки боксита выщелачиванием, обычно согласно способу Байера, позволяющий получить гидроксид алюминия, отличающийся тем, что дробленый боксит вводят непосредственно в щелочной раствор (21а), выделенный заранее и предназначенный для повторного ввода в Байеровскую схему раствора алюмината (20), причем указанный щелочной раствор (21а) доводят до такой температуры, что после приведения взаимодействия указанного дробленого боксита и указанного щелочного раствора температура суспензии, полученной от этого смешения, выше температуры, близкой к температуре кипения при атмосферном давлении, то есть обычно выше 95°С.

2. Способ обработки боксита по п.1, в котором указанный щелочной раствор доводят до такой температуры, что после взаимодействия указанного дробленого боксита и указанного щелочного раствора температура суспензии, полученной от этого смешивания, выше или равна температуре кипения при атмосферном давлении.

3. Способ обработки боксита по п.1, в котором указанный боксит дробят в присутствии аликвоты, составляющего менее 15%, предпочтительно менее 10% раствора выщелачивания.

4. Способ обработки боксита по п.1, в котором указанный дробленый боксит предварительно нагревают до температуры, близкой к температуре, до которой доведен указанный щелочной раствор.

5. Способ обработки боксита по п.1, в котором указанный боксит измельчают путем мокрого дробления при температуре выше 95°С.

6. Способ обработки боксита по п.1, в котором указанный щелочной раствор является аликвотой раствора выщелачивания, не превышающим 25%, предпочтительно 20% полного потока.

7. Способ обработки боксита по п.1, в котором указанный щелочной раствор является аликвотой осветленного раствора с промывателя нерастворимого остатка, обычно осветленного раствора с первого промывателя.

8. Способ обработки боксита по любому из пп.1-7, боксит измельчают мокрым дроблением, затем нагнетают под давлением в автоклав (А) для обескремнивания, затем обескремненную суспензию подвергают разделению "жидкость-твердая фаза", причем жидкость повторно вводят в устройство обескремнивания, а твердую фазу проводят к, а затем нагнетают в устройство выщелачивания (В).