RU2445265C1 - Method of removing impurities from aluminate solutions - Google Patents

Method of removing impurities from aluminate solutions Download PDF

Info

Publication number
RU2445265C1
RU2445265C1 RU2010135459/05A RU2010135459A RU2445265C1 RU 2445265 C1 RU2445265 C1 RU 2445265C1 RU 2010135459/05 A RU2010135459/05 A RU 2010135459/05A RU 2010135459 A RU2010135459 A RU 2010135459A RU 2445265 C1 RU2445265 C1 RU 2445265C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulp
diluted
purifier
aluminate
purification
Prior art date
Application number
RU2010135459/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Михайлович Рубинштейн (RU)
Георгий Михайлович Рубинштейн
Сергей Павлович Яценко (RU)
Сергей Павлович Яценко
Евгений Васильевич Пустынных (RU)
Евгений Васильевич Пустынных
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела УрО РАН
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 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела УрО РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела УрО РАН
Priority to RU2010135459/05A priority Critical patent/RU2445265C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2445265C1 publication Critical patent/RU2445265C1/en

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to nonferrous metallurgy and specifically to the technology of removing impurities from aluminate solutions when producing alumina from aluminium-containing material, including bauxites. Impurities are removed from aluminate solutions by adding said solutions to sodium sulphide pulp which is diluted after bauxide leaching to concentration 0.20-0.34 g/dm3. The obtained pulp is treated with air in amount of 0.2-0.3 nm3/m3 diluted pulp in steady conditions. The pulp is held in a purifier in continuous flow while stirring. The pulp is then taken for thickening and subsequent separation of sludge. The obtained thickener discharge is taken for post-filtration. The ratio of the volume of diluted pulp in the purifier to that of the pulp flowing through the purifier is equal to 2.7:1.
EFFECT: achieving purification not only from zinc oxide, but also from organic substances - humic acids and silicon oxide.
2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к технологии очистки алюминатных растворов от примесей при получении глинозема из алюминийсодержащего сырья, в том числе бокситов.The invention relates to non-ferrous metallurgy, and in particular to a technology for the purification of aluminate solutions from impurities in the production of alumina from aluminum-containing raw materials, including bauxite.

В составе бокситов, используемых для получения глинозема, содержится ряд неорганических и органических соединений, которые при переработке по способу Байера переходят в алюминатные растворы и ухудшают качество глинозема. Многие проблемы возникают из-за загрязнения алюминатных растворов органикой. Причем наиболее сильное воздействие на технологию оказывают гуминовые кислоты, влияющие на разложение алюминатных растворов, дисперсный состав гидроксида алюминия, осаждение шлама и зарастание оборудования, сильное пенообразование растворов. Что касается неорганических соединений, то существует ряд месторождений боксита, содержащих до 0,02-0,04% ZnO, большая часть которого переходит в алюминатные растворы. В результате не удается получать глинозем, содержащий не более 125 г/т ZnO, что является его предельной нормой. Превышение содержания цинка в алюминатных растворах требует его обязательного удаления. Существующие проблемы решены в ряде известных технических решений.The composition of bauxite used to obtain alumina contains a number of inorganic and organic compounds, which, when processed by the Bayer method, are converted into aluminate solutions and impair the quality of alumina. Many problems arise due to contamination of aluminate solutions with organic matter. Moreover, humic acids, which affect the decomposition of aluminate solutions, the dispersed composition of aluminum hydroxide, the precipitation of sludge and overgrowing equipment, and the strong foaming of solutions, have the greatest impact on the technology. As for inorganic compounds, there are a number of bauxite deposits containing up to 0.02-0.04% ZnO, most of which goes into aluminate solutions. As a result, it is not possible to obtain alumina containing not more than 125 g / t ZnO, which is its ultimate norm. Exceeding the zinc content in aluminate solutions requires its mandatory removal. Existing problems are resolved in a number of well-known technical solutions.

Известен способ очистки алюминатных растворов от примесей путем добавления в алюминатный раствор сорбента на основе соединений магния, взаимодействующего с раствором, отделения сорбента от очищенного раствора, его регенерации термообработкой и повторного использования (патент RU 2302995, МПК C01F 7/47, 2007 год). Сорбент добавляют в алюминатный раствор в виде водной пульпы с концентрацией 100-150 г/дм3 в пересчете на оксид магния. Способ позволяет достичь высокой степени очистки от органических веществ (59-72%).There is a method of purification of aluminate solutions from impurities by adding a sorbent based on magnesium compounds interacting with the solution to the aluminate solution, separating the sorbent from the purified solution, regenerating it by heat treatment, and reusing it (patent RU 2302995, IPC C01F 7/47, 2007). The sorbent is added to the aluminate solution in the form of an aqueous pulp with a concentration of 100-150 g / dm 3 in terms of magnesium oxide. The method allows to achieve a high degree of purification from organic substances (59-72%).

Однако способ предусматривает очистку алюминатных растворов от примесей органических веществ и оксида железа. В случае использования в качестве исходного сырья бокситов, обогащенных соединениями цинка, при их содержании, превышающем предусмотренную стандартами норму, известный способ не может быть использован.However, the method involves the purification of aluminate solutions from impurities of organic substances and iron oxide. In the case of using bauxite enriched with zinc compounds as a feedstock, when their content exceeds the norm prescribed by the standards, the known method cannot be used.

Известен способ очистки алюминатных растворов процесса Байера от примесей, предусматривающий очистку растворов от цинка, путем добавления в раствор специальной затравки - сульфида цинка ZnS (патент USA 4282191, МПК C01F 7/47, 1981 год). Затравку получают, растворяя в щелочном растворе оксид цинка и добавляя в раствор цинката натрия сульфид или гидросульфид натрия. Количество вводимой затравки составляет 5-40 г/м3. Содержание оксида цинка в алюминатном растворе после контрольной фильтрации составляет менее 0,015 г/м3.A known method of purification of aluminate solutions of the Bayer process from impurities, which involves the purification of solutions from zinc, by adding a special seed — ZnS zinc sulfide to the solution (US patent 4282191, IPC C01F 7/47, 1981). Seed is obtained by dissolving zinc oxide in an alkaline solution and adding sodium sulfide or sodium hydrosulfide to the sodium zincate solution. The amount of seed introduced is 5-40 g / m 3 . The content of zinc oxide in the aluminate solution after control filtration is less than 0.015 g / m 3 .

К недостаткам известного способа относятся, во-первых, необходимость создания дополнительной технологической линии для получения затравки, во-вторых, нестабильность результатов очистки, поскольку в процессе очистки возможно растворение некоторого количества вводимой затравки в алюминатном растворе, увеличивая тем самым содержание в нем цинка.The disadvantages of the known method include, firstly, the need to create an additional processing line for seed, and secondly, the instability of the cleaning results, since during the cleaning process it is possible to dissolve a certain amount of the seed in the aluminate solution, thereby increasing the zinc content in it.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ очистки алюминатных растворов процесса Байера от примесей путем введения в разбавленную пульпу сульфида натрия Na2S, обработки ее воздухом в спокойном режиме, последующей выдержки в очистителе в течение 3,5 часов при непрерывном потоке и перемешивании пульпы и направления на отделение шлама и контрольную фильтрацию слива сгустителя (Gan Guoyao, Yang Shijie, Lin Mingxing J. Light Metals, “Research of zinc-removal in the Bayer process”, 1999, p.45-48) (прототип). В качестве исходных бокситов в известном способе используют бокситы с высоким содержанием цинка. В процессе очистки содержание оксида цинка в алюминатном растворе (в зависимости от исходного содержания оксида цинка) снижается либо от 0,0485 г/л до 0,020 г/л, либо от 0,0153 г/л до 0,0107 г/л, что составляет 59% или 30% соответственно. Наряду с этим наблюдается некоторое снижение содержания углеродистых органических соединений.Closest to the proposed technical solution is a method of purifying aluminate solutions of the Bayer process from impurities by introducing Na 2 S sodium sulfide into a diluted pulp, treating it with air in a quiet mode, then holding it in a cleaner for 3.5 hours with continuous flow and stirring of the pulp and directions for sludge separation and control filtration of the thickener discharge (Gan Guoyao, Yang Shijie, Lin Mingxing J. Light Metals, “Research of zinc-removal in the Bayer process”, 1999, p. 45-48) (prototype). As the source of bauxite in the known method using bauxite with a high content of zinc. During the cleaning process, the content of zinc oxide in the aluminate solution (depending on the initial content of zinc oxide) decreases either from 0.0485 g / l to 0.020 g / l, or from 0.0153 g / l to 0.0107 g / l, which accounts for 59% or 30%, respectively. Along with this, there is a slight decrease in the content of carbon organic compounds.

Однако степень очистки алюминатных растворов с высоким содержанием цинка недостаточна. Для получения глинозема, соответствующего стандартам по содержанию оксида цинка, необходима более глубокая степень очистки алюминатных растворов.However, the degree of purification of aluminate solutions with a high zinc content is insufficient. To obtain alumina that meets the standards for the content of zinc oxide, a deeper degree of purification of aluminate solutions is required.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ очистки обогащенных ZnO алюминатных растворов процесса Байера, обеспечивающий их глубокую очистку от примеси цинка. Наряду с этим желательно обеспечить очистку алюминатных растворов от органических примесей, особенно производных гуминовых кислот.Thus, the authors were faced with the task of developing a method for purification of ZnO-enriched aluminate solutions of the Bayer process, ensuring their deep purification from zinc impurities. Along with this, it is desirable to ensure the purification of aluminate solutions from organic impurities, especially derivatives of humic acids.

Поставленная задача решена в предлагаемом способе очистки алюминатных растворов от примесей, включающем добавление в разбавленную после выщелачивания боксита пульпу сульфида натрия, обработку пульпы воздухом в спокойном режиме, последующую выдержку в очистителе при непрерывном потоке и перемешивании пульпы, направление пульпы на сгущение и последующее отделение шлама и контрольную фильтрацию слива сгустителя, в котором сульфид натрия добавляют в разбавленную пульпу до концентрации 0,20-0,34 г/дм3, воздух подают в количестве 0,2-0,3 нм33 разбавленной пульпы, при этом соотношение объемов разбавленной пульпы, находящейся в очистителе и протекающей через него, составляет 2,7:1.The problem is solved in the proposed method for the purification of aluminate solutions from impurities, including adding sodium sulfide pulp to the pulp diluted after bauxite leaching, treating the pulp with air in a quiet mode, subsequent exposure to the purifier with continuous flow and mixing of the pulp, directing the pulp to thicken and then separate the slurry and control filtration of the thickener discharge, in which sodium sulfide is added to the diluted pulp to a concentration of 0.20-0.34 g / dm 3 , air is supplied in an amount of 0.2-0.3 nm 3 / m 3 diluted pulp, while the ratio of the volumes of diluted pulp located in the purifier and flowing through it is 2.7: 1.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ очистки алюминатных растворов процесса Байера от примесей, в котором были бы использованы технологические параметры в предлагаемых авторами пределах.Currently, from the patent and scientific literature there is no known method for purifying aluminate solutions of the Bayer process from impurities, in which technological parameters would be used within the limits proposed by the authors.

В известном способе-прототипе осуществляют очистку от цинка алюминатных растворов с высоким содержанием цинка (0,0485 г/л ZnO в разбавленной пульпе), снижая его содержание до 0,0201 г/л ZnO, то есть на ~60%, что является недостаточным с учетом общепринятых стандартов. Очевидно, это связано с недостаточным сульфидным фоном, который не превышает 0,06-0,07 г/дм3. Для обеспечения более глубокой степени очистки от цинка авторами предлагаемого технического решения был проведен ряд экспериментальных исследований как в лабораторных, так и в производственных условиях, которые позволили установить технологические параметры процесса, обеспечивающие снижение содержания цинка в алюминатном растворе до 0,013 г/л и ниже. Результаты лабораторных исследований концентрации ZnO в жидких фазах продуктов выщелачивания боксита, полученные при различном сульфидном фоне, приведены в таблице 1.In the known prototype method, zinc is removed from aluminate solutions with a high zinc content (0.0485 g / l ZnO in diluted pulp), reducing its content to 0.0201 g / l ZnO, i.e., ~ 60%, which is insufficient subject to generally accepted standards. Obviously, this is due to insufficient sulfide background, which does not exceed 0.06-0.07 g / dm 3 . To provide a deeper degree of purification from zinc, the authors of the proposed technical solution conducted a series of experimental studies both in laboratory and in production conditions, which made it possible to establish technological process parameters that ensure a decrease in the zinc content in the aluminate solution to 0.013 g / l and lower. The results of laboratory studies of the concentration of ZnO in the liquid phases of bauxite leaching products obtained with various sulfide backgrounds are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Концентрация ZnO, г/дм3 The concentration of ZnO, g / DM 3 Вареная пульпаBoiled pulp Разбавленная пульпаDiluted pulp Алюминатный растворAluminate solution Концентрация S2- иона в разбавленной пульпе 0,060-0,099 г/дм3 The concentration of S 2 -ion in a dilute pulp 0,060-0,099 g / DM 3 0,0620,062 0,0290,029 0,0270,027 Концентрация S2- иона в разбавленной пульпе 0,100-0,150 г/дм3 The concentration of S 2 -ion in a diluted pulp 0,100-0,150 g / DM 3 0,0590.059 0,0200,020 0,0170.017 Концентрация S2- иона в разбавленной пульпе 0,16-0,22 г/дм3 The concentration of S 2 -ion in a diluted pulp 0.16-0.22 g / DM 3 0,0430,043 0,0160.016 0,0130.013 Концентрация S2- иона в разбавленной пульпе 0,23-0,30 г/дм3 The concentration of S 2 -ion in a diluted pulp 0.23-0.30 g / DM 3 0,0300,030 0,0100.010 0,0070.007

В результате экспериментальных исследований, как видно из таблицы, был определен диапазон концентраций S2-иона, обеспечивающий достаточно глубокую очистку от цинка - концентрация S2- иона в разбавленной пульпе 0,16-0,22 г/дм3. При более высоком сульфидном фоне степень очистки алюминатных растворов от цинка увеличивается, но повышенный сульфидный фон значительно повышает и агрессивность раствора, снижая коррозионную стойкость оборудования. Таким образом, с учетом интервала содержания цинка и элементарной серы в исходном боксите необходима корректировка сульфидного фона путем добавления в разбавленную пульпу сульфида натрия в количестве 0,20-0,34 г/дм3, что обеспечивает концентрацию S2- иона в разбавленной пульпе в интервале 0,16-0,22 г/дм3. При этом необходимо обеспечить условия обработки разбавленной пульпы воздухом в спокойном режиме при ее транспортировке в очиститель, при которых окисление S2- иона не превышает 0,02-0,03 г/дм3 (для поддержания нужного уровня сульфидного фона). Экспериментально был установлен интервал скорости подачи воздуха, который составил 0,2-0,3 м33 разбавленной пульпы. В таблице 2 представлены результаты лабораторных испытаний по очистке разбавленной пульпы от примесей цинка (ZnO) и органических соединений (производных гуминовых кислот). При этом снижение или повышение скорости подачи воздуха ведет к значительному ухудшению степени очистки пульпы от примесей. Снижение соотношения объемов находящейся в очистителе и протекающей через очиститель пульпы также ухудшает степень очистки, а увеличение соотношения нецелесообразно, так как в этом случае возрастают объемы аппарата без видимого улучшения степени очистки.As a result of experimental studies, as can be seen from the table, the concentration range of the S 2 ion was determined, which provides a sufficiently deep purification from zinc — the concentration of the S 2 ion in the diluted pulp is 0.16-0.22 g / dm 3 . With a higher sulfide background, the degree of purification of aluminate solutions from zinc increases, but an increased sulfide background significantly increases the aggressiveness of the solution, reducing the corrosion resistance of the equipment. Thus, taking into account the range of zinc and elemental sulfur in the initial bauxite, it is necessary to adjust the sulfide background by adding sodium sulfide in an amount of 0.20-0.34 g / dm 3 to the diluted pulp, which ensures the concentration of S 2 ion in the diluted pulp in the range of 0.16-0.22 g / DM 3 . In this case, it is necessary to ensure the conditions for treating the diluted pulp with air in a quiet mode when it is transported to a cleaner, in which the oxidation of the S 2 ion does not exceed 0.02-0.03 g / dm 3 (to maintain the desired level of sulfide background). An experimentally established interval of air flow rate, which amounted to 0.2-0.3 m 3 / m 3 diluted pulp. Table 2 presents the results of laboratory tests for the purification of diluted pulp from impurities of zinc (ZnO) and organic compounds (derivatives of humic acids). In this case, a decrease or increase in the air supply rate leads to a significant deterioration in the degree of purification of the pulp from impurities. A decrease in the ratio of volumes of pulp located in the purifier and flowing through the purifier also degrades the degree of purification, and an increase in the ratio is impractical, since in this case the apparatus volumes increase without a visible improvement in the degree of purification.

Таблица 2table 2 Условия обработки разбавленной пульпы при концентрации S2- 0,16-0,22 г/дм3 The processing conditions of the diluted pulp at a concentration of S 2 - 0.16-0.22 g / DM 3 ZnOZno ОВ (гуминовые кислоты)OM (humic acids) Степень очистки от примесейThe degree of purification from impurities ZnOZno ОВ (гуминовые кислоты)OM (humic acids) Исх.Ref. Конеч.The end. Исх.Ref. Конеч.The end. г/дм3 g / dm 3 %% г/дм3 g / dm 3 %% Подача воздуха со скоростью 0,1 нм33 пульпы и соотношение объемов 2,0:1Air supply at a speed of 0.1 nm 3 / m 3 pulp and a volume ratio of 2.0: 1 0,0190.019 0,0080.008 1,641,64 1,421.42 0,0110.011 37,037.0 0,220.22 13,413,4 Подача воздуха со скоростью 0,4 нм33 пульпы и соотношение объемов 2,6:1Air supply at a speed of 0.4 nm 3 / m 3 pulp and a volume ratio of 2.6: 1 0,0220,022 0,0130.013 1,91.9 1,61,6 0,0090.009 41,041.0 0,30.3 15,615.6 Подача воздуха со скоростью 0,2 нм33 пульпы и соотношение объемов 2,7:1Air supply at a speed of 0.2 nm 3 / m 3 pulp and a volume ratio of 2.7: 1 0,0250,025 0,0110.011 1,91.9 1,41.4 0,0140.014 70,070.0 0,500.50 26,326.3 Подача воздуха со скоростью 0,3 нм33 пульпы и соотношение объемов 2,7:1Air supply at a speed of 0.3 nm 3 / m 3 pulp and a volume ratio of 2.7: 1 0,0250,025 0,0070.007 1,921.92 1,461.46 0,0180.018 72,072.0 0,460.46 24,024.0

Предлагаемый способ обеспечивает наряду с очисткой алюминатных растворов от примеси цинка частичную очистку от гуминовых кислот, что является (как уже упоминалось выше) важным условием получения глинозема высокого качества.The proposed method provides, along with the purification of aluminate solutions from zinc impurities, partial purification from humic acids, which is (as mentioned above) an important condition for obtaining high-quality alumina.

Необходимо отметить, что проведение процесса очистки при соблюдении технологических параметров, предлагаемых авторами, продолжительность выдержки разбавленной пульпы в промежуточной емкости (очистителе) снижается до 2,7 часа (в известном способе - 3,5 часа), что обеспечивает значительное сокращение продолжительности процесса.It should be noted that the cleaning process, subject to the technological parameters proposed by the authors, the exposure time of the diluted pulp in the intermediate tank (cleaner) is reduced to 2.7 hours (in the known method - 3.5 hours), which provides a significant reduction in the duration of the process.

Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.The proposed method can be implemented as follows.

Способ предназначен для очистки алюминатных растворов процесса Байера, содержащих значительное количество цинка (более 125 г/т), в присутствии свободного сульфид-иона. Вареная щелочно-бокситовая пульпа, полученная после выщелачивания исходного бокситового сырья, поступает в агитатор, в котором она для получения разбавленной пульпы смешивается с промводой, полученной после промывки красного шлама. При этом в промводу дозируют сульфид натрия из расчета получения концентрации сульфид-иона 0,16-0,22 г/дм3 пульпы. Необходимое количество сульфида натрия в этом случае составляет 0,20-0,34 г/дм3 пульпы. Полученную после смешения разбавленную пульпу из агитатора насосом или самотеком направляют в очиститель. При этом в разбавленную пульпу подают воздух в количестве 0,2-0,3 нм33 разбавленной пульпы, окисление сульфидной серы в этом случае не превышает 0,01-0,02 сульфид-иона. Таким образом, перед поступлением в очиститель разбавленную пульпу обрабатывают воздухом в спокойном режиме либо в сливном коллекторе, в случае поступления пульпы самотеком, либо в приемном стакане, в случае использования для транспортировки пульпы насоса. В очистителе разбавленную пульпу выдерживают при медленном перемешивании в течение 2,7 часа. Соотношение объемов разбавленной пульпы, находящейся в очистителе и протекающей через него, поддерживают равным 2,7:1. После выдержки в очистителе разбавленной пульпы приблизительно 2,7 часа концентрация цинка снижается до 0,011-0,013 г/дм3 ZnO. Далее разбавленную пульпу через днище очистителя направляют на сгущение красного шлама. Слив сгустителя за время сгущения красного шлама и последующей контрольной фильтрации (2,5-3,5 часа) дополнительно очищается от ZnO еще на 0,003 г/дм3. Таким образом, концентрация ZnO в алюминатном растворе, поступающем на декомпозицию, составляет ≤0,01 г/дм3. Наряду с цинком алюминатный раствор очищается от части органических веществ, причем от наиболее вредных производных гуминовых кислот.The method is intended for the purification of aluminate solutions of the Bayer process containing a significant amount of zinc (more than 125 g / t) in the presence of a free sulfide ion. Boiled alkaline-bauxite pulp obtained after leaching of the initial bauxite raw material enters the agitator, in which it is mixed with a dressing obtained after washing the red mud to obtain diluted pulp. At the same time, sodium sulfide is dosed into the promo based on the calculation of the concentration of sulfide ion 0.16-0.22 g / dm 3 pulp. The required amount of sodium sulfide in this case is 0.20-0.34 g / dm 3 pulp. Obtained after mixing, the diluted pulp from the agitator is pumped or by gravity to a cleaner. In this case, air is supplied to the diluted pulp in an amount of 0.2-0.3 nm 3 / m 3 of diluted pulp, the oxidation of sulfide sulfur in this case does not exceed 0.01-0.02 sulfide ion. Thus, before entering the cleaner, the diluted pulp is treated with air in a quiet mode, either in the drain manifold, in the case of pulp by gravity, or in a receiving cup, if the pump pulp is used for transportation. In the purifier, the diluted pulp is kept under slow stirring for 2.7 hours. The ratio of the volumes of diluted pulp located in the purifier and flowing through it is maintained at 2.7: 1. After holding the diluted pulp in the cleaner for approximately 2.7 hours, the zinc concentration decreases to 0.011-0.013 g / dm 3 ZnO. Next, the diluted pulp through the bottom of the cleaner is sent to thicken the red mud. The drain of the thickener during the thickening of the red mud and subsequent control filtration (2.5-3.5 hours) is additionally purified from ZnO for another 0.003 g / dm 3 . Thus, the concentration of ZnO in the aluminate solution entering the decomposition is ≤0.01 g / dm 3 . Along with zinc, the aluminate solution is purified from part of the organic substances, and from the most harmful derivatives of humic acids.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.The proposed method is illustrated by the following examples.

Пример 1. Вареную щелочно-бокситовую пульпу, полученную после выщелачивания исходного бокситового сырья, направляют в агитатор, в котором для получения разбавленной пульпы ее смешивают с промводой, полученной после промывки красного шлама. Получают разбавленную пульпу состава, г/дм3: Na2Oky - 135; Al2O3 - 127; SiO2 - 0,51; S2- - 0,08; ZnO - 0,022; органические вещества - 1,8 (по O2, окисление бихроматом в присутствии Ag2SO4 с учетом содержания серы и хлора). В промводу добавляют сульфид натрия из расчета получения в жидкой фазе разбавленной пульпы концентрации сульфид-иона 0,16 г/дм3 пульпы в количестве 0,20 г/дм3 пульпы (в пересчете на 100% продукт). Полученную разбавленную пульпу в количестве 250 м3/ч насосом направляют в приемный стакан очистителя с рабочим объемом 675 м3. При этом в стакан подают воздух из расчета 0,2 нм33 разбавленной пульпы - 50 нм3/ч (8-9 м3 сжатого воздуха с давлением ~6 атм). В очистителе разбавленную пульпу при медленном перемешивании выдерживают 2,7 часа. Соотношение объемов разбавленной пульпы, находящейся в очистителе и протекающей через него, поддерживают равным 2,7:1. Далее разбавленную пульпу через днище очистителя насосом подают в сгуститель красного шлама. Концентрация ZnO в сливе сгустителя составляет 0,013 г/дм3. Слив сгустителя за время сгущения красного шлама и последующей контрольной фильтрации через слой трехкальциевого алюмината (2,5 часа) дополнительно очищается от ZnO еще на 0,003 г/дм3. Таким образом, концентрация ZnO в алюминатном растворе, поступающем на декомпозицию, составляет 0,010 г/дм3. Наряду с цинком алюминатный раствор очищается от органических веществ (производных гуминовых кислот) на 0,46 г/дм3 (на 25%) и от оксида кремния на 31%, содержание которого снижается до 0,35 г/дм3.Example 1. The boiled alkaline-bauxite pulp obtained after leaching the feed of bauxite feed is sent to an agitator, in which it is mixed with the slurry obtained after washing the red mud to obtain diluted pulp. Get diluted pulp composition, g / DM 3 : Na 2 O ky - 135; Al 2 O 3 - 127; SiO 2 - 0.51; S 2- - 0.08; ZnO - 0.022; organic matter - 1.8 (O 2 , oxidation with dichromate in the presence of Ag 2 SO 4 taking into account the content of sulfur and chlorine). Sodium sulfide is added to the promo based on the calculation of the concentration of sulfide ion in the liquid phase of a diluted pulp of 0.16 g / dm 3 pulp in an amount of 0.20 g / dm 3 pulp (in terms of 100% product). The resulting diluted pulp in an amount of 250 m 3 / h by the pump is sent to the receiving cup of the purifier with a working volume of 675 m 3 . At the same time, air is supplied to the glass at the rate of 0.2 nm 3 / m 3 of diluted pulp - 50 nm 3 / h (8-9 m 3 of compressed air with a pressure of ~ 6 atm). In the purifier, the diluted pulp is kept for 2.7 hours with slow stirring. The ratio of the volumes of diluted pulp located in the purifier and flowing through it is maintained at 2.7: 1. Next, the diluted pulp through the bottom of the cleaner is pumped into the thickener of the red mud. The concentration of ZnO in the discharge of the thickener is 0.013 g / DM 3 . The drain of the thickener during the thickening of the red mud and subsequent control filtration through a layer of tricalcium aluminate (2.5 hours) is further purified from ZnO by another 0.003 g / dm 3 . Thus, the concentration of ZnO in the aluminate solution entering the decomposition is 0.010 g / dm 3 . Along with zinc, the aluminate solution is purified from organic substances (derivatives of humic acids) by 0.46 g / dm 3 (by 25%) and from silicon oxide by 31%, the content of which decreases to 0.35 g / dm 3 .

Пример 2. Вареную щелочно-бокситовую пульпу, полученную после выщелачивания исходного бокситового сырья, направляют в агитатор, в котором для получения разбавленной пульпы ее смешивают с промводой, полученной после промывки красного шлама. Получают разбавленную пульпу состава, г/дм3: Na2Oky - 135; Al2O3 - 127; SiO2 - 0,51; S2- - 0,08; ZnO - 0,022; органические вещества - 1,8 (по O2, окисление бихроматом в присутствии Ag2SO4 с учетом содержания серы и хлора). В промводу добавляют сульфид натрия из расчета получения в жидкой фазе разбавленной пульпы концентрации сульфид-иона 0,22 г/дм3 пульпы в количестве 0,34 г/дм3 пульпы (в пересчете на 100% продукт). Полученную разбавленную пульпу в количестве 250 м3/ч насосом направляют в приемный стакан очистителя с рабочим объемом 675 м3. При этом в стакан подают воздух из расчета 0,3 нм33 разбавленной пульпы - 100 нм3/ч (16-18 м3 сжатого воздуха с давлением ~6 атм). В очистителе разбавленную пульпу при медленном перемешивании выдерживают 2,7 часа. Соотношение объемов разбавленной пульпы, находящейся в очистителе и протекающей через него, поддерживают равным 2,7:1. Далее разбавленную пульпу через днище очистителя насосом подают на сгуститель красного шлама. Концентрация ZnO в сливе сгустителя составляет 0,016 г/дм3. Слив сгустителя за время сгущения красного шлама и последующей контрольной фильтрации через слой трехкальциевого алюмината (2,5 часа) дополнительно очищается от ZnO еще на 0,003 г/дм3. Таким образом, концентрация ZnO в алюминатном растворе, поступающем на декомпозицию, составляет 0,013 г/дм3. Наряду с цинком алюминатный раствор очищается от органических веществ (производных гуминовых кислот) на 0,50 г/дм3 (на 27,8%) и от оксида кремния на 31%, содержание которого снижается до 0,35 г/дм3.Example 2. The boiled alkaline-bauxite pulp obtained after leaching the feed of bauxite feed is sent to an agitator, in which it is mixed with the slurry obtained after washing the red mud to obtain diluted pulp. Get diluted pulp composition, g / DM 3 : Na 2 O ky - 135; Al 2 O 3 - 127; SiO 2 - 0.51; S 2- - 0.08; ZnO - 0.022; organic matter - 1.8 (O 2 , oxidation with dichromate in the presence of Ag 2 SO 4 taking into account the content of sulfur and chlorine). Sodium sulfide is added to the promo based on the calculation of the concentration of sulfide ion 0.22 g / dm 3 of pulp in the amount of 0.34 g / dm 3 of pulp in the liquid phase of the diluted pulp (in terms of 100% product). The resulting diluted pulp in an amount of 250 m 3 / h by the pump is sent to the receiving cup of the purifier with a working volume of 675 m 3 . At the same time, air is supplied to the glass at the rate of 0.3 nm 3 / m 3 of diluted pulp - 100 nm 3 / h (16-18 m 3 of compressed air with a pressure of ~ 6 atm). In the purifier, the diluted pulp is kept for 2.7 hours with slow stirring. The ratio of the volumes of diluted pulp located in the purifier and flowing through it is maintained at 2.7: 1. Next, the diluted pulp through the bottom of the cleaner is pumped to a thickener of red mud. The concentration of ZnO in the drain of the thickener is 0.016 g / DM 3 . The drain of the thickener during the thickening of the red mud and subsequent control filtration through a layer of tricalcium aluminate (2.5 hours) is further purified from ZnO by another 0.003 g / dm 3 . Thus, the concentration of ZnO in the aluminate solution entering the decomposition is 0.013 g / dm 3 . Along with zinc, the aluminate solution is purified from organic substances (derivatives of humic acids) by 0.50 g / dm 3 (by 27.8%) and from silicon oxide by 31%, the content of which decreases to 0.35 g / dm 3 .

Таким образом, авторами предлагается способ очистки алюминатных растворов процесса Байера с использованием в качестве исходного сырья бокситов с высоким содержанием оксида цинка, который обеспечивает не только глубокую очистку от цинка, но наряду с этим еще и очистку от органических веществ - наиболее их вредной части гуминовых кислот и оксида кремния.Thus, the authors propose a method for purifying aluminate solutions of the Bayer process using bauxite with a high content of zinc oxide as a feedstock, which provides not only deep purification from zinc, but also purification from organic substances - the most harmful part of humic acids and silicon oxide.

Claims (1)

Способ очистки алюминатных растворов от примесей, включающий добавление в разбавленную после выщелачивания боксита пульпу сульфида натрия, обработку пульпы воздухом в спокойном режиме, последующую выдержку в очистителе при непрерывном потоке и перемешивании пульпы, направление пульпы на сгущение и последующее направление на отделение шлама и контрольную фильтрацию полученного слива сгустителя, отличающийся тем, что сульфид натрия добавляют в разбавленную пульпу до концентрации 0,20-0,34 г/дм3, воздух подают в количестве 0,2-0,3 нм33 разбавленной пульпы, при этом соотношение объемов разбавленной пульпы, находящейся в очистителе и протекающей через него, составляет 2,7:1. The method of purification of aluminate solutions from impurities, including adding sodium sulfide pulp to the pulp diluted after bauxite leaching, treating the pulp with air in a quiet mode, subsequent exposure to a purifier with continuous flow and stirring of the pulp, directing the pulp to thicken and then sending it to the separation of sludge and control filtration of the obtained thickener discharge, characterized in that sodium sulfide is added to the diluted pulp to a concentration of 0.20-0.34 g / dm 3 , air is supplied in an amount of 0.2-0.3 nm 3 / m 3 times pulp, and the ratio of the volumes of diluted pulp located in the purifier and flowing through it is 2.7: 1.
RU2010135459/05A 2010-08-24 2010-08-24 Method of removing impurities from aluminate solutions RU2445265C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010135459/05A RU2445265C1 (en) 2010-08-24 2010-08-24 Method of removing impurities from aluminate solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010135459/05A RU2445265C1 (en) 2010-08-24 2010-08-24 Method of removing impurities from aluminate solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2445265C1 true RU2445265C1 (en) 2012-03-20

Family

ID=46030082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010135459/05A RU2445265C1 (en) 2010-08-24 2010-08-24 Method of removing impurities from aluminate solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2445265C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2885261A (en) * 1956-07-02 1959-05-05 Kaiser Aluminium Chem Corp Improved process of removing zinc contaminants from sodium aluminate liquors
FR2126059A1 (en) * 1971-02-22 1972-10-06 Pechiney
SU468888A1 (en) * 1972-09-01 1975-04-30 Предприятие П/Я В-8407 The method of cleaning alkaline aluminate solutions
US4282191A (en) * 1980-07-25 1981-08-04 Reynolds Metals Company Zinc removal from aluminate solutions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2885261A (en) * 1956-07-02 1959-05-05 Kaiser Aluminium Chem Corp Improved process of removing zinc contaminants from sodium aluminate liquors
FR2126059A1 (en) * 1971-02-22 1972-10-06 Pechiney
SU468888A1 (en) * 1972-09-01 1975-04-30 Предприятие П/Я В-8407 The method of cleaning alkaline aluminate solutions
US4282191A (en) * 1980-07-25 1981-08-04 Reynolds Metals Company Zinc removal from aluminate solutions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GAN GUOYAO et al. Research of zinc - removal in the Bayer process //J. Light Metals, 1999, p.45-48. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2478574C2 (en) Method of producing aluminium oxide from medium- and low-grade bauxite
CN1956925A (en) Improvement to the bayer process for the production of alumina trihydrate by means of alkaline leaching of bauxite, said method comprising a predesilicification step
US4115219A (en) Brine purification process
ES2338032T3 (en) IMPROVEMENT OF THE BAYER PROCESS OF PRODUCTION OF ALUMINUM HYBRATE, SUCH PERFECTION REFERS TO THE SEPARATION OF ALUMINATE LIQUOR AND INSOLUBLE WASTE.
US20160145132A1 (en) Water treatment device and water treatment method
AU2014369375B2 (en) Settler for decanting mineral slurries and method for separating clarified liquid from thickened slurry of said mineral slurries
JP2013202582A (en) Treatment method and treatment apparatus of water containing calcium and magnesium
EP3084023B1 (en) Process and installation for producing alumina trihydrate by alkaline digestion of bauxite ore
RU2445265C1 (en) Method of removing impurities from aluminate solutions
RU2443791C1 (en) Conditioning method of cyanide-containing reusable solutions for processing of gold-copper ores with extraction of gold and copper and regeneration of cyanide
RU2562183C1 (en) Method of producing of scandium concentrate from red slime
JP4611200B2 (en) Low organic carbon content aluminum hydroxide produced by the buyer method
CN112551564B (en) Deep purification method of sodium aluminate solution
JP2010194520A (en) Salt water refining method
RU2328446C2 (en) Method for bauxite leaching which improves filterability of leaching residue
EP0652181B1 (en) Process for the treatment of bauxites containing a mixture of alumina-trihydrate and alumina-monohydrate
RU2479492C2 (en) Method of treating waste water
RU2302995C1 (en) Method of purification of the aluminate solutions from the impurities
JP2008149222A (en) Removal method of fluorine ions in hot spring water
CN103038174B (en) Process for recovery of alumina using tricalcium aluminate
US2617710A (en) Method of extracting potassium from dilute solutions
RU2375308C1 (en) Method of alumina receiving from bauxite
RU2024432C1 (en) Method of reprocessing of strontium concentrate to strontium carbonate
OA17781A (en) Settler for decanting mineral slurries and method for separating clarified liquid from thickened slurry of said mineral slurries
CN106044815A (en) Gibbsite and preparation method thereof

Legal Events

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

Effective date: 20140825