RU2447023C1 - Method of processing alumina-containing material - Google Patents
Method of processing alumina-containing material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447023C1 RU2447023C1 RU2010153549/05A RU2010153549A RU2447023C1 RU 2447023 C1 RU2447023 C1 RU 2447023C1 RU 2010153549/05 A RU2010153549/05 A RU 2010153549/05A RU 2010153549 A RU2010153549 A RU 2010153549A RU 2447023 C1 RU2447023 C1 RU 2447023C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminate solution
- alumina
- solution
- decomposition
- aluminate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к технологии производства глинозема из глиноземсодержащего сырья.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to a technology for the production of alumina from alumina-containing raw materials.
Из уровня техники известно изобретение по а.с. СССР №1644452 (Способ получения гидроксида алюминия / Давыдов И.В.; Боровинский В.П.; Тесля В.Г. Заяв. ОАО "Всероссийский алюминиево-магниевый институт", МПК C01F 7/14. Опубл. 1998.09.27), заявленное ОАО ВАМИ, которое представляет собой способ получения гидроксида алюминия. Изобретение относится к технологии производства глинозема из бокситов по способу Байера. В алюминатный раствор вводят затравочный гидроксид алюминия, подают полученную суспензию в батарею декомпозеров, выдерживают суспензию при перемешивании с последующим выводом и разделением ее на затравочный и продукционный гидроксид алюминия, подают затравочный гидроксид алюминия в виде суспензии в алюминатный раствор. Продукционный гидроксид алюминия фильтруют, разбавляют промводой и классифицируют. Мелкий гидроксид алюминия используют в виде затравки, а крупный отфильтрованный гидроксид алюминия промывают и выводят из процесса. Тем самым достигается улучшение качества продукта за счет повышения его крупности и снижения содержания примесей.The prior art invention is known as.with. USSR No. 1644452 (Method for the production of aluminum hydroxide / Davydov I.V .; Borovinsky V.P .; Teslya V.G. Application of the All-Russian Aluminum-Magnesium Institute OJSC, IPC C01F 7/14. Publ. 1998.09.27), declared by VAMI, which is a method of producing aluminum hydroxide. The invention relates to a technology for the production of alumina from bauxite according to the Bayer method. Seed aluminum hydroxide is introduced into the aluminate solution, the suspension obtained is fed into the decomposer battery, the suspension is kept under stirring, followed by its separation and separation into the seed and production aluminum hydroxide, and the seed aluminum hydroxide is fed into the aluminate solution as a suspension. Production aluminum hydroxide is filtered, diluted with promo and classified. Small aluminum hydroxide is used as a seed, and large filtered aluminum hydroxide is washed and removed from the process. This improves the quality of the product by increasing its size and reducing the content of impurities.
Недостатком этого аналога является невысокий процент разложения алюминатного раствора.The disadvantage of this analogue is the low percentage decomposition of the aluminate solution.
Фирмой PECHINEY ALUMINIUM IPC получен патент FR 2709302 (Патент Франции FR 2709302. Process for the manufacture of alumina trihydrate with a controlled sodium content and particle size. Inv. Gilbert Bouzat; Jean-Michel Lamerant; Joel Sinquin. Appl.: Pechiney Aluminium. IPC C01F 7/14; C01F 7/00. Publ. 1995-03-03) на способ производства глинозема с контролем содержания щелочи и размера частиц. Особенностью метода является высокое содержание твердого вещества в алюминатном растворе (более 700 г/л). Затравкой при декомпозиции является гидроксид алюминия, как это принято в традиционном процессе разложения алюминатных растворов. Недостатком этого аналога, как и предыдущего, является недостаточно высокий процент разложения алюминатного раствора.PECHINEY ALUMINUM IPC obtained patent FR 2709302 (French patent FR 2709302. Process for the manufacture of alumina trihydrate with a controlled sodium content and particle size. Inv. Gilbert Bouzat; Jean-Michel Lamerant; Joel Sinquin. Appl .: Pechiney Aluminum. IPC C01F 7/14; C01F 7/00. Publ. 1995-03-03) on a method for producing alumina with control of alkali content and particle size. A feature of the method is the high solids content in the aluminate solution (more than 700 g / l). The seed during decomposition is aluminum hydroxide, as is customary in the traditional process of decomposition of aluminate solutions. The disadvantage of this analogue, as well as the previous one, is the insufficiently high percentage of decomposition of the aluminate solution.
Из уровня техники известен патент РФ №2231497 (Патент РФ №2231497. Способ декомпозиции алюминатных растворов / Тесля В.Г., Мильруд С.М. Заявл. ОАО "Всероссийский алюминиево-магниевый институт", МПК C01F 7/14. Опубл. 2004.06.27), выданный на способ декомпозиции алюминатных растворов, включающий перемешивание алюминатного раствора при температуре 45-70°С в присутствии затравки гидроксида алюминия и модифицирующей добавки, отделение маточного раствора от гидроксида алюминия. Способ отличается тем, что в качестве модифицирующей добавки используют карбонат лития, вводимый в количестве от 0,10 до 0,30% на массу получаемого осадка гидроксида алюминия. Недостатком способа является удорожание процесса производства глинозема из-за необходимости применения в качестве модифицирующей добавки - соединения лития.The patent of the Russian Federation No. 2231497 is known from the prior art (RF patent No. 2231497. Method for decomposition of aluminate solutions / Teslya V.G., Milrud S.M. Application of All-Russian Aluminum-Magnesium Institute OJSC, IPC C01F 7/14. .27) issued for the method of decomposition of aluminate solutions, including mixing the aluminate solution at a temperature of 45-70 ° C in the presence of seed of aluminum hydroxide and a modifying additive, separating the mother liquor from aluminum hydroxide. The method is characterized in that lithium carbonate is used as a modifying additive, introduced in an amount of from 0.10 to 0.30% by weight of the obtained aluminum hydroxide precipitate. The disadvantage of this method is the higher cost of the alumina production process due to the need to use lithium compounds as a modifying additive.
Из уровня техники известен способ переработки глиноземсодержащего сырья (Лайнер А.И. Производство глинозема. М: Металлургиздат, 1961. 620 с, с.571), выбранный в качестве прототипа. Способ включает выщелачивание сырья, содержащего глинозем, с получением алюминатного раствора, отделение его от красного шлама и направление алюминатного раствора на стадию кристаллизации с получением маточного раствора и осадка, содержащего гидроксид алюминия, и его направление на кальцинацию с получением глинозема.The prior art method for processing alumina-containing raw materials (Liner A.I. Alumina production. M: Metallurgizdat, 1961. 620 s, p. 571), selected as a prototype. The method involves leaching a feed containing alumina to obtain an aluminate solution, separating it from red mud and directing the aluminate solution to a crystallization step to obtain a mother liquor and a precipitate containing aluminum hydroxide, and directing it to calcination to obtain alumina.
По прототипу стадия кристаллизации осуществляется путем декомпозиции (выкручивания) в присутствии затравки. Операция декомпозиции (выкручивания) осуществляется непрерывным перемешиванием при температуре 40-62°С (указанный источник Лайнера А.И., с.267) алюминатного раствора с затравкой свежеосажденной гидроокиси алюминия в течение 60…100 ч (указанный источник Лайнера А.И., с.255).According to the prototype, the crystallization stage is carried out by decomposition (twisting) in the presence of a seed. The decomposition (twisting) operation is carried out by continuous stirring at a temperature of 40-62 ° C (the specified source of A. Liner, p. 267) of the aluminate solution with the seed of freshly precipitated aluminum hydroxide for 60 ... 100 hours (the specified source of A. Liner, p. 255).
Недостатком способа по прототипу является невысокий процент разложения алюминатного раствора, большое время, необходимое для выполнения операции декомпозиции. Применение затравки для осуществления процесса вынуждает иметь в постоянном обороте значительное количество гидроксида алюминия (до 70%), не создающего товарный продукт.The disadvantage of the prototype method is the low percentage decomposition of the aluminate solution, the large time required to perform the decomposition operation. The use of seeds for the implementation of the process makes it necessary to have in constant circulation a significant amount of aluminum hydroxide (up to 70%) that does not create a marketable product.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение процента разложения алюминатного раствора, снижение времени, необходимого для декомпозиции, и исключения затравки гидроксида алюминия из технологического процесса.The technical task of the invention is to increase the percentage decomposition of the aluminate solution, reducing the time required for decomposition, and eliminating the seeding of aluminum hydroxide from the process.
В заявляемом способе производят выщелачивание сырья, содержащего глинозем, с получением алюминатного раствора, отделение его от красного шлама и направление алюминатного раствора на стадию кристаллизации с получением маточного раствора и осадка, содержащего гидроксид алюминия, и его направление на кальцинацию с получением глинозема.In the inventive method, leaching of raw materials containing alumina is carried out to obtain an aluminate solution, separating it from red mud and directing the aluminate solution to the crystallization step to obtain a mother liquor and a precipitate containing aluminum hydroxide, and directing it to calcination to obtain alumina.
В отличие от прототипа предлагается стадию кристаллизации осуществлять при температуре 25-39°С путем добавки в алюминатный раствор сульфата алюминия в кристаллическом состоянии в количестве 0,5-5,0 % от содержания оксида алюминия в алюминатном растворе.In contrast to the prototype, it is proposed that the crystallization step be carried out at a temperature of 25-39 ° C by adding 0.5-5.0% of the content of aluminum oxide in the aluminate solution to the aluminate solution of aluminum sulfate in the crystalline state.
Как показали эксперименты, выполненные авторами настоящего изобретения, добавка в алюминатный раствор сульфата алюминия в кристаллическом состоянии при заявленной температуре позволяет резко интенсифицировать процесс выделения из раствора гидроксида алюминия за счет увеличения скорости образования реакции полимеризации катионов алюминия с выделением в раствор полимера, приводящего к массовой кристаллизации гидроксида алюминия из алюминатного раствора. Это позволяет повысить процент разложения алюминатного раствора и снизить время кристаллизации до 18-20 ч.As the experiments performed by the authors of the present invention showed, the addition of aluminum sulfate in the crystalline state at the stated temperature to the aluminate solution makes it possible to sharply intensify the process of separation of aluminum hydroxide from the solution by increasing the rate of formation of the polymerization reaction of aluminum cations with the release of polymer into the solution, leading to mass crystallization of hydroxide aluminum from aluminate solution. This allows you to increase the percentage decomposition of the aluminate solution and reduce the crystallization time to 18-20 hours
Пример 1 (по прототипу).Example 1 (prototype).
По прототипу стадия кристаллизации осуществляется путем декомпозиции (выкручивания) в присутствии затравки. Операция декомпозиции (выкручивания) осуществляется непрерывным перемешиванием при температуре 40-62°С алюминатного раствора с затравкой свежеосажденной гидроокиси алюминия в течение 60…100 ч. В результате из алюминатного раствора выделяется около 50-52% оксида алюминия.According to the prototype, the crystallization stage is carried out by decomposition (twisting) in the presence of a seed. The decomposition (twisting) operation is carried out by continuous stirring at a temperature of 40-62 ° C of an aluminate solution with the seed of freshly precipitated aluminum hydroxide for 60 ... 100 hours. As a result, about 50-52% of aluminum oxide is released from the aluminate solution.
Примеры 2-17. В лабораторных условиях производили выщелачивание сырья, содержащего глинозем, с получением алюминатного раствора, отделение его от красного шлама и направление алюминатного раствора на стадию кристаллизации с получением маточного раствора и осадка, содержащего гидроксид алюминия, и его направление на кальцинацию с получением глинозема. Стадию кристаллизации осуществляли в интервале температур 20-70°С путем добавки в алюминатный раствор сульфата алюминия в кристаллическом состоянии в количестве 2,50-7,00% от содержания оксида алюминия в алюминатном растворе.Examples 2-17. In laboratory conditions, the alumina-containing feed was leached to obtain an aluminate solution, it was separated from red mud and the aluminate solution was directed to the crystallization stage to obtain a mother liquor and a precipitate containing aluminum hydroxide, and its direction was calcined to obtain alumina. The crystallization stage was carried out in the temperature range of 20-70 ° C by adding 2.50-7.00% of the content of alumina in the aluminate solution to the aluminate solution of aluminum sulfate in the crystalline state.
В алюминатный раствор, содержащий 135,8 г/дм3 Na2Oк, 133,6 г/дм3 Al2O3 (каустический модуль исходного раствора αк=1,67) добавляли соль сульфата алюминия и выдерживали 18-24 ч в кристаллизаторе без перемешивания при различных температурах кристаллизации. После выдержки пульпы в осадок отделяли от жидкой фазы (маточного раствора), которую анализировали на содержание в ней Na2Oк и Al2O3, рассчитывали каустический модуль полученного маточного раствора и по известной формуле рассчитывали процент разложения алюминатного раствора. Полученные данные представлены в таблице.The aluminate solution containing 135.8 g / dm 3 of Na 2 O k, 133.6 g / dm 3, Al 2 O 3 (module caustic solution source to α = 1.67) was added aluminum sulfate salt and incubated 18-24 h in a crystallizer without stirring at various crystallization temperatures. After the pulp was aged, the precipitate was separated from the liquid phase (mother liquor), which was analyzed for Na 2 O к and Al 2 O 3 in it , the caustic modulus of the obtained mother liquor was calculated, and the percent decomposition of the aluminate solution was calculated using the well-known formula. The data obtained are presented in the table.
В таблице строка 1 описывает условия осуществления процесса по прототипу. При отсутствии добавки сульфата алюминия достигнут процент разложения 50-52%. При температуре 20°C и изменении количества добавляемого сульфата алюминия в пределах 2,50-7,00% от содержания Al2O3 в растворе (опыты 2-5) выявлен невысокий процент разложения раствора, который оказался ниже, чем по прототипу. Это связано с слишком большой вязкостью алюминатного раствора и малой диффузионной способностью смеси.In the table, line 1 describes the conditions for the implementation of the prototype process. In the absence of aluminum sulfate additives, a decomposition percentage of 50-52% is achieved. At a temperature of 20 ° C and a change in the amount of added aluminum sulfate in the range of 2.50-7.00% of the Al 2 O 3 content in the solution (experiments 2-5), a low percentage of solution decomposition was found, which turned out to be lower than that of the prototype. This is due to the too high viscosity of the aluminate solution and the low diffusion ability of the mixture.
При температуре 25°C и изменении количества добавляемой соли в пределах 2,50-7,00% от содержания Al2O3 в растворе (опыты 6-9) достигли процента разложения раствора в пределах 30,4-58,1%, при этом при количестве добавки 2,50% (т.е. ниже нижнего предела 3,75%) получено только 30,4% разложения, при использовании добавки в пределах 3,75-6,00% происходит увеличение процента разложения раствора. Однако при дальнейшем увеличении количества добавки до 7% не наблюдается дальнейшего увеличения процента разложения.At a temperature of 25 ° C and a change in the amount of added salt in the range of 2.50-7.00% of the content of Al 2 O 3 in the solution (experiments 6-9), the percentage of solution decomposition reached 30.4-58.1%, at in this case, when the amount of the additive is 2.50% (i.e., below the lower limit of 3.75%), only 30.4% of the decomposition is obtained, when using the additive in the range of 3.75-6.00%, the percentage of the decomposition of the solution increases. However, with a further increase in the amount of the additive to 7%, there is no further increase in the percentage of decomposition.
При температуре 39°C и изменении количества добавляемой соли в пределах 2,50-7,00% от содержания Al2O3 в растворе (опыты 10-12) достигли процента разложения раствора в пределах 32,6-66,4 %, при этом при количестве добавки 2,50% (т.е. меньше нижнего заявляемого предела 3,75 %) получено только 32,6% разложения, при использовании добавки в пределах 3,75-6,00% происходит увеличение процента разложения раствора. Однако при дальнейшем увеличении количества добавки до 7,00% не наблюдается дальнейшего увеличения процента разложения. Таким образом, верхним пределом содержания добавки является 6,00%.At a temperature of 39 ° C and a change in the amount of added salt in the range of 2.50-7.00% of the Al 2 O 3 content in the solution (experiments 10-12), the percent decomposition of the solution reached 32.6-66.4%, at in this case, when the amount of the additive is 2.50% (i.e., less than the lower declared limit of 3.75%), only 32.6% of the decomposition is obtained, when using the additive in the range of 3.75-6.00%, the percentage of decomposition of the solution increases. However, with a further increase in the amount of the additive to 7.00%, there is no further increase in the percentage of decomposition. Thus, the upper limit of the additive content is 6.00%.
При температуре 70°C и изменении количества добавляемой соли в пределах 2,50-7,00% от содержания Al2O3 в растворе (опыты 13-17) не достигли процента разложения раствора ни при одном варианте введения добавки, соответствующего условиям прототипа. Это объясняется тем, что при повышенных температурах соль алюминия слишком быстро растворяется в алюминатном растворе и ионы алюминия быстро теряют свою активность.At a temperature of 70 ° C and a change in the amount of added salt in the range of 2.50-7.00% of the Al 2 O 3 content in the solution (experiments 13-17) did not reach the percent decomposition of the solution in any variant of the introduction of the additive that meets the conditions of the prototype. This is due to the fact that at elevated temperatures, the aluminum salt dissolves too quickly in the aluminate solution and aluminum ions quickly lose their activity.
Таким образом, если осуществлять стадию кристаллизации при температуре 25-39°C путем добавки в алюминатный раствор сульфата алюминия в количестве 3,75-6,00% от содержания оксида алюминия в алюминатном растворе, то достигается процент разложения раствора выше, чем это происходит в объекте по прототипу. Дополнительным эффектом является снижение времени декомпозиции: вместо 60-100 ч указанная операция в условиях заявляемого способа осуществляется за 18-24 ч.Thus, if the crystallization stage is carried out at a temperature of 25-39 ° C by adding 3.75-6.00% of the aluminum oxide content in the aluminate solution to the aluminate solution, then the percentage of decomposition of the solution is higher than that in object of the prototype. An additional effect is the reduction of decomposition time: instead of 60-100 hours, this operation under the conditions of the proposed method is carried out in 18-24 hours.
Технический результат заключается в повышении процента разложения алюминатного раствора в способе Байера, сокращении времени проведения операции декомпозиции и исключении затравки гидроксида алюминия из технологического процесса.The technical result consists in increasing the percentage decomposition of the aluminate solution in the Bayer method, reducing the time of the decomposition operation and eliminating the seeding of aluminum hydroxide from the process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010153549/05A RU2447023C1 (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Method of processing alumina-containing material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010153549/05A RU2447023C1 (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Method of processing alumina-containing material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2447023C1 true RU2447023C1 (en) | 2012-04-10 |
Family
ID=46031620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010153549/05A RU2447023C1 (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Method of processing alumina-containing material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2447023C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU354717A1 (en) * | 1971-01-04 | 1979-01-05 | Институт Металлургии И Обогащения Ан Казахской Сср | Method of decomposing aluminate solutions |
| SU1715710A1 (en) * | 1988-07-05 | 1992-02-28 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Method of alumina preparation |
| EP0807603A2 (en) * | 1996-05-16 | 1997-11-19 | Sumitomo Chemical Company Limited | Aluminum hydroxide, method for producing the same, and use of the same |
| RU2231497C1 (en) * | 2002-11-13 | 2004-06-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Aluminate solution decomposition method |
| CN1927719A (en) * | 2006-09-29 | 2007-03-14 | 中国铝业股份有限公司 | Preparation method of aluminium hydroxide micro powder |
-
2010
- 2010-12-27 RU RU2010153549/05A patent/RU2447023C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU354717A1 (en) * | 1971-01-04 | 1979-01-05 | Институт Металлургии И Обогащения Ан Казахской Сср | Method of decomposing aluminate solutions |
| SU1715710A1 (en) * | 1988-07-05 | 1992-02-28 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Method of alumina preparation |
| EP0807603A2 (en) * | 1996-05-16 | 1997-11-19 | Sumitomo Chemical Company Limited | Aluminum hydroxide, method for producing the same, and use of the same |
| RU2231497C1 (en) * | 2002-11-13 | 2004-06-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Aluminate solution decomposition method |
| CN1927719A (en) * | 2006-09-29 | 2007-03-14 | 中国铝业股份有限公司 | Preparation method of aluminium hydroxide micro powder |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛАЙНЕР А.И. Производство глинозема. - М.: Металлургиздат, 1961, 571. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105668598B (en) | Method for removing sodium oxalate during aluminum oxide production process | |
| US4046855A (en) | Method for removing harmful organic compounds from aluminate liquors of the Bayer process | |
| RU2554136C2 (en) | Method of producing alumina | |
| IE49108B1 (en) | Preparing aluminium hydroxide | |
| RU2350564C2 (en) | Potassium alum production method | |
| JP2014530160A (en) | Magnesium sulfate | |
| CN1323742A (en) | Method for producing high purity plaster | |
| US4915930A (en) | Process for producing aluminum hydroxide of improved whiteness | |
| US4614642A (en) | Method of producing an aluminium trihydroxide with a large, even particle size | |
| RU2447023C1 (en) | Method of processing alumina-containing material | |
| WO2021036391A1 (en) | Method for removing humate and oxalate impurities in bayer liquor | |
| RU2570077C2 (en) | Method of alumina producing | |
| RU2490208C1 (en) | Method of processing alumina-bearing stock | |
| RU2489354C1 (en) | Method of processing alumina-bearing stock | |
| RU2483025C1 (en) | Method of processing alumina-bearing stock | |
| CN105692658A (en) | Method for recycling potassium carbonate from aluminum oxide production process | |
| US2692816A (en) | Process for preparing magnesium hydroxide | |
| RU2705071C1 (en) | Method of producing metallurgical alumina by an acid-alkaline method | |
| RU2361815C1 (en) | Method of processing alumina-containing raw material | |
| RU2566414C1 (en) | Method of producing potassium sulphate from polyhalite ore | |
| RU2537626C2 (en) | Method of obtaining potassium alum | |
| US2557326A (en) | Purification and recovery of crystals of metal salts | |
| RU2599295C2 (en) | Method of decomposing aluminate solutions when processing nepheline raw material | |
| RU2352658C2 (en) | Method of receiving lithium-bearing alumina from spodumene concentrate | |
| JPH02291B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121228 |