RU2613983C1 - Method of producing alumina from chromiferous bauxites - Google Patents

Method of producing alumina from chromiferous bauxites Download PDF

Info

Publication number
RU2613983C1
RU2613983C1 RU2016106900A RU2016106900A RU2613983C1 RU 2613983 C1 RU2613983 C1 RU 2613983C1 RU 2016106900 A RU2016106900 A RU 2016106900A RU 2016106900 A RU2016106900 A RU 2016106900A RU 2613983 C1 RU2613983 C1 RU 2613983C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
bauxite
chromium
pulp
soda
Prior art date
Application number
RU2016106900A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Александрович Дубовиков
Денис Александрович Логинов
Алина Азатовна Шайдулина
Александра Дмитриевна Тихонова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2016106900A priority Critical patent/RU2613983C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613983C1 publication Critical patent/RU2613983C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/08Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals with sodium carbonate, e.g. sinter processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G37/00Compounds of chromium
    • C01G37/04Chromium halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of producing alumina from chromiferous bauxites comprises wet batch sintering, leaching of sintered material with flush water to produce aluminate solutions, whereof aluminum hydroxide is extracted. Bauxite is subjected to wet grinding on the concentrated reusable soda solution at a volume ratio of W:T=3:1 separate from the limestone. A pulp with a particle size of less than 0.05 mm is obtained. The pulp is subjected to magnetic separation to obtain magnetic and non-magnetic products. The magnetic product with chromium oxide (III) content from 25 to 30% is taken for processing to sodium chromate. The non-magnetic product with limestone fines and fresh soda is taken for the batch adjustment. Thereafter, the batch is sintered. The resulting sintered material is leached with flush water to produce aluminate solutions, whereof aluminium hydroxide is extracted. Aluminium hydroxide is filtered, washed and taken for calcination.
EFFECT: invention allows to increase the complexity of processing low-quality bauxite to produce alumina and sodium chromate, reduce the environmental pressure due to the extraction of the chromium compounds.
6 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к производству глинозема из бокситов.The invention relates to the production of alumina from bauxite.

Известен способ получения глинозема по способу Байера (Лайнер А.И. Производство глинозема / А.И.Лайнер, Еремин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. - М.: "Металлургия". - 1978. - С. 61-183), основанный на взаимодействии бокситовых руд со щелочными растворами и последующим разложением алюминатных растворов с выделением из них гидроксида алюминия согласно реакциям:A known method of producing alumina according to the Bayer method (Liner A.I. Production of alumina / A.I. Liner, Eremin N.I., Liner Yu.A., Pevzner I.Z. - M.: Metallurgy. - 1978. - S. 61-183), based on the interaction of bauxite ores with alkaline solutions and the subsequent decomposition of aluminate solutions with the release of aluminum hydroxide from them according to the reactions:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Маточный раствор от разложения алюминатных растворов при упаривании его до 40-44°

Figure 00000003
(уд. Вес 1,20-1,22), подобно растворам едкого натра, растворяет глинозем из боксита за 1,5 часа при перемешивании и под давлением в 3-4 ат. При этом хромсодержащие минералы, представленные трехвалентным хромом, переходят в красный шлам и, являясь водонерастворимыми формами, не оказывают вредного влияния на окружающую среду.The mother liquor from the decomposition of aluminate solutions by evaporation to 40-44 °
Figure 00000003
(beats. Weight 1.20-1.22), like sodium hydroxide solutions, dissolves alumina from bauxite in 1.5 hours with stirring and under a pressure of 3-4 at. At the same time, chromium-containing minerals represented by trivalent chromium pass into red mud and, being water-insoluble forms, do not have a harmful effect on the environment.

Недостатком этого способа является пригодность его только для переработки высококачественных бокситов с высоким кремниевым модулем (весовое отношение Al2O3 к SiO2) более 7÷8.The disadvantage of this method is its suitability only for processing high-quality bauxite with a high silicon module (weight ratio of Al 2 O 3 to SiO 2 ) of more than 7 ÷ 8.

Известен способ получения глинозема по последовательному варианту комбинированного способа Байер-спекание (Лайнер А.И. Производство глинозема / А.И. Лайнер, Еремин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. - М: "Металлургия". - 1978. - С. 268-271), основанный на том, что шлам от автоклавной варки, богатый по содержанию Al2O3 и Na2O, спекают в смеси с известняком и содой. Обескремненный алюминатный раствор от выщелачивания спека смешивают с разбавленным раствором от автоклавной варки для совместного выкручивания, рыжую соду от упарки маточного раствора смешивают со шламом перед спеканием.A known method of producing alumina in a sequential version of the combined method Bayer-sintering (Liner A.I. Production of alumina / A.I. Liner, Eremin N.I., Liner Yu.A., Pevzner I.Z. - M: "Metallurgy" . - 1978. - S. 268-271), based on the fact that the autoclave slurry, rich in Al 2 O 3 and Na 2 O, is sintered in a mixture with limestone and soda. The siliceous aluminate solution from sinter leaching is mixed with a diluted solution from an autoclave cooker for joint wringing, the red soda from the evaporation of the mother liquor is mixed with sludge before sintering.

Недостатками данного способа являются большие капитальные затраты на 1 т глинозема, состав красного шлама иногда затрудняет спекание приготовленной из него шихты, при переработке бокситов с большим содержанием хрома спеканием происходит окисление хрома в процессе спекания и загрязнение его водорастворимыми соединениями технологических растворов, воздуха и красного шлама.The disadvantages of this method are the high capital costs per 1 ton of alumina, the composition of the red mud sometimes makes it difficult to sinter the mixture prepared from it, while bauxite with a high chromium content is sintered, chromium is oxidized during sintering and contaminated with water-soluble compounds of technological solutions, air and red mud.

Известен способ переработки высококремнистых бокситов (Изучение вещественного состава и обогатимости бокситов Северо-Онежского и Средне-Тиманского месторождений. / Алгебраистова Н.К., Филенкова Н.В., Маркова С.А., Гроо Е.А., Кондратьева А.А., Свиридов Л.И., Шепелев И.И. // Сборник докладов II Международного Конгресса «Цветные металлы - 2010». - г. Красноярск. - 2-4 сентября, 2010. - с. 43-45), основанный на извлечении из них диоксида кремния и алюминия с использованием микробиологического выщелачивания и последующим селективным выделением глинозема из жидкой фазы.A known method of processing high-silicon bauxite (Study of the material composition and enrichment of bauxite of the North Onega and Central Timan deposits. / Algebraistova N.K., Filenkova N.V., Markova S.A., Groo E.A., Kondratieva A.A. ., Sviridov LI, Shepelev II // Collection of reports of the II International Congress "Non-ferrous metals - 2010". - Krasnoyarsk. - September 2-4, 2010. - pp. 43-45), based on extraction of silicon dioxide and aluminum from them using microbiological leaching and subsequent selective separation of alumina from liquid th phase.

Недостатки данного способа заключаются в длительности процесса и необходимости использования крупногабаритного оборудования.The disadvantages of this method are the length of the process and the need to use bulky equipment.

Известен способ получения глинозема путем совместной переработки бокситов с нефелиновым сырьем методом спекания (Виноградов С.А. Технология совместной переработки нефелинов и бокситов // Записки Горного института. - СПб.: СПГТИ, 2007, Т. 170, с. 153-155), основанный на том, что добавка к нефелиновому сырью 14% боксита позволяет повысить содержание оксида алюминия в спеке до существующего в настоящее время уровня (~15%), тем самым позволяя достичь извлечения оксида алюминия и щелочей около 90%.A known method of producing alumina by co-processing of bauxite with nepheline raw materials by sintering (Vinogradov S.A. Technology for the joint processing of nepheline and bauxite // Notes of the Mining Institute. - SPb .: SPGTI, 2007, T. 170, p. 153-155), based on the fact that the addition of 14% bauxite to nepheline raw materials can increase the alumina content in the cake to the current level (~ 15%), thereby allowing the extraction of alumina and alkalis to reach about 90%.

Недостатком данного способа является то, что наличие стадии спекания двухкомпонентной шихты неизбежно приведет к образованию водорастворимых хроматов натрия. Кроме того, доля вовлекаемых в переработку бокситов по данному способу невелика.The disadvantage of this method is that the presence of the sintering stage of a two-component mixture will inevitably lead to the formation of water-soluble sodium chromates. In addition, the proportion involved in the processing of bauxite by this method is small.

Известен способ получения глинозема по способу спекания, (Лайнер А.И. Производство глинозема / А.И. Лайнер., Еремин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. – М.: "Металлургия". - 1978. - С. 184-263), принятый за прототип, согласно которому бокситы подвергают дроблению и последующему мокрому измельчению совместно с известняком на упаренном оборотном содовом растворе. В пульпу дополнительно дозируется сода и после корректировки готовая пульпа подвергается спеканию. Спек выщелачивается водой с получением алюминатных растворов, из которых извлекают гидроксид алюминия.A known method of producing alumina by the sintering method, (Liner A.I. Production of alumina / A.I. Liner., Eremin N.I., Liner Yu.A., Pevzner I.Z. - M.: Metallurgy. - 1978. - S. 184-263), adopted as a prototype, according to which bauxite is subjected to crushing and subsequent wet grinding together with limestone on one stripped off reverse soda solution. Soda is additionally dosed into the pulp and, after adjustment, the finished pulp is sintered. The cake is leached with water to obtain aluminate solutions from which aluminum hydroxide is recovered.

Недостатком этого способа является то, что при переработке хромсодержащих бокситов спеканием происходит окисление хрома в процессе спекания и загрязнение его водорастворимыми соединениями технологических растворов, воздуха и красного шлама. Это вполне закономерно, так как и при переработке хромита реализуется окислительный обжиг при 1100-1200°С с содой и доломитом. Соединения Cr(VI) обладают местным и общетоксичным действием, вызывая поражения органов дыхания, кожного покрова, слизистых оболочек, желудочно-кишечного тракта.The disadvantage of this method is that during the processing of chromium-containing bauxite by sintering, chromium is oxidized during sintering and contaminated with water-soluble compounds of technological solutions, air and red mud. This is quite natural, since during chromite processing, oxidative firing is also carried out at 1100-1200 ° С with soda and dolomite. Compounds Cr (VI) have a local and general toxic effect, causing damage to the respiratory system, skin, mucous membranes, and the gastrointestinal tract.

Техническим результатом изобретения является частичное удаление хромсодержащих минералов из боксита с последующей возможной их переработкой на хромат натрия.The technical result of the invention is the partial removal of chromium-containing minerals from bauxite, followed by their possible conversion to sodium chromate.

Технический результат достигается тем, что боксит отдельно от известняка подвергают мокрому измельчению на упаренном оборотном содовом растворе при объемном отношении Ж:Т=3:1 с получением пульпы с частицами крупностью менее 0,05 мм, затем пульпу подвергают магнитной сепарации с получением магнитного и немагнитного продуктов, далее магнитный продукт с содержанием в нем оксида хрома(III) от 25 до 30% отправляют на переработку на хромат натрия, а немагнитный продукт вместе с измельченным известняком и свежей содой направляют на корректировку шихты, после чего шихту спекают, полученный спек выщелачивают промывной водой с получением алюминатных растворов, из которых извлекают гидроксид алюминия, гидроксид алюминия фильтруют, промывают и направляют на кальцинацию.The technical result is achieved by the fact that bauxite separately from limestone is subjected to wet grinding on a stripped off reverse soda solution with a volume ratio of W: T = 3: 1 to obtain pulp with particles smaller than 0.05 mm, then the pulp is subjected to magnetic separation to obtain magnetic and non-magnetic products, then a magnetic product with a chromium (III) oxide content of 25 to 30% is sent for processing to sodium chromate, and a non-magnetic product, together with crushed limestone and fresh soda, is sent for correction you, after which the mixture is sintered, the obtained cake is leached with washing water to obtain aluminate solutions, from which aluminum hydroxide is extracted, aluminum hydroxide is filtered, washed and sent to calcination.

Способ поясняется следующими фигурами:The method is illustrated by the following figures:

фиг. 1 - схема получения глинозема из хромсодержащих бокситов;FIG. 1 - a scheme for producing alumina from chromium-containing bauxite;

фиг. 2 - вещественный состав хромсодержащих бокситов Иксинского месторождения;FIG. 2 - material composition of chromium-containing bauxites of the Iksinsky deposit;

фиг. 3 - распределение оксида хрома(III) по минералам бокситов;FIG. 3 - distribution of chromium (III) oxide over bauxite minerals;

фиг. 4 - результаты магнитной сепарации хромсодержащих бокситов,FIG. 4 - the results of magnetic separation of chromium-containing bauxite,

фиг. 5 - зависимость извлечения оксида хрома(III) в магнитный продукт от его выхода и крупности фракции;FIG. 5 - dependence of the extraction of chromium oxide (III) in a magnetic product on its output and particle size;

фиг. 6 - показатели критерия эффективности магнитной сепарации в зависимости от крупности фракции;FIG. 6 - indicators of the criterion of the effectiveness of magnetic separation depending on the size of the fraction;

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Исходный хромсодержащий боксит подвергают дроблению в щековой дробилке. Далее дробленый боксит подают совместно с оборотным содовым раствором от карбонизации в шаровую мельницу мокрого помола при объемном отношении жидкого вещества к твердому (Ж:Т), равному 3:1, с целью получения фракции -0,05 мм. Далее пульпу подвергают магнитной сепарации в полиградиентном магнитном сепараторе при силе тока в катушке магнитного сепаратора от 6 до 12 А. Магнитный продукт, содержащий оксиды хрома(III) и железа(III), перерабатывается на хромат натрия по известной технологии. При выходе магнитного продукта 6,1-6,2% извлечение оксида хрома(III) в него составляет 25÷32,0%, а снижение содержания оксида хрома(III) в немагнитном продукте составило 23÷28%. Немагнитный продукт совместно с измельченным известняком, свежей содой, белым шламом от обескремнивания алюминатных растворов и карбонатным шламом, полученным при каустификации содовых растворов, подается в большие емкости с воздушным перемешиванием, в которых осуществляется корректировка шихты. В шихте должны быть выдержаны следующие молекулярные соотношения:The starting chromium-containing bauxite is crushed in a jaw crusher. Next, crushed bauxite is fed together with a circulating soda solution from carbonization to a wet grinding ball mill with a volumetric ratio of liquid to solid (L: T) equal to 3: 1 in order to obtain a fraction of -0.05 mm. Next, the pulp is subjected to magnetic separation in a poly-gradient magnetic separator with a current strength in the coil of the magnetic separator from 6 to 12 A. A magnetic product containing chromium (III) and iron (III) oxides is processed to sodium chromate by a known technology. When the magnetic product yields 6.1-6.2%, the extraction of chromium (III) oxide in it is 25–32.0%, and the decrease in the content of chromium (III) oxide in the nonmagnetic product is 23–28%. A non-magnetic product, together with crushed limestone, fresh soda, white slurry from deoxidation of aluminate solutions and carbonate slurry obtained by causticizing soda solutions, is fed into large containers with air mixing, in which the charge is adjusted. The following molecular ratios must be maintained in the charge:

Na2O:(Al2O3+Fe2O3)=1,00±0,05 и СаО:SiO2=2,00±0,05.Na 2 O: (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) = 1.00 ± 0.05 and CaO: SiO 2 = 2.00 ± 0.05.

После корректировки пульпа через питающие бассейны откачивается на вращающиеся барабанные печи спекания диаметром от 3 до 5 м и длиной от 50 до 100 м. Так как в бокситовой шихте содержится много свободной соды, приводящей к окомкованию шихты при ее сушке, поэтому бокситосодоизвестняковая пульпа подается в трубчатую вращающуюся печь распылом через форсунки. При мокром спекании распыленные капельки суспензии подсушиваются в газовом потоке, образующиеся сухие гранулы падают на слой сухого материала и далее перемещаются при вращении печи в зону более высоких температур. Температура образования спека 1150-1250°С. Спек охлаждается во вращающихся барабанных холодильниках от 1000-1100°С до ~100°С. После охлаждения спек подают на выщелачивание, а отходящие газы из печей спекания очищают от пыли в системе последовательно расположенных пылевых камер, циклонов и электрофильтров. Шлам после выщелачивания бокситовых спеков отмывают горячей водой, которую затем используют для выщелачивания спеков, после чего шлам направляют в отвал. Для обеспечения стойкости растворов в процесс вводят едкую щелочь в составе оборотного содово-щелочного раствора. Алюминатный раствор направляют на обескремнивание. Обескремнивание проводят в две стадии. На первой стадии раствор выдерживают в автоклавах при 150-170°С в течение 1,5-2 ч, в результате чего кремнезем выпадает в осадок в виде гидроалюмосиликата натрия состава Na2O⋅Al2O3⋅l,7SiO2⋅2H2O, в растворе остается 0,4-0,5 г/л SiO2. Сгущенный и отфильтрованный шлам от первой стадии обескремнивания отправляют в голову процесса для приготовление шихты. Вторую стадию обескремнивания проводят в мешалках с добавкой известкового молока при температуре 90-95°С в течение 1,5-2 ч. Известковое молоко дозируют в количестве 3-5 г/л СаОакт, что соответствует отношению по массе СаО:SiO2=20÷40. В результате происходящих взаимодействий образуется малорастворимый гидроалюмосиликат кальция (гидрогранат) состава 3CaO⋅Al2O3⋅mSiO2⋅(6-2m)H2O, где m=0,1÷0,4. После второй стадии обескремнивания раствор отделяют от шлама, фильтруют и направляют на разложение. Сгущенный и отфильтрованный шлам от второй стадии обескремнивания подвергают содовой обработке для регенерации глинозема и получения щелочного раствора, используемого для выщелачивания спека. Содовую обработку шлама проводят в две стадии. Около 50% карбонатного шлама после первой обработки используют вместо извести на второй стадии обескремнивания, остальной шлам после второй содовой обработки направляют на шихтовку и спекание. Содово-щелочной раствор с каустическим модулем 2,5-3,0, полученный при содовой обработке, используют при выщелачивании спеков как источник едкой щелочи. Шлам после второй стадии обескремнивания может быть использован как затравка на первой и второй стадиях обескремнивания, после чего возвращен на приготовление шихты. После глубокого обескремнивания алюминатный раствор подвергается карбонизации до остаточного содержания в нем ~5 г/л Al2O3. Карбонизацию проводят в присутствии затравочного гидроксида алюминия, количество которого примерно равно содержанию гидроксида алюминия в алюминатном растворе. Пульпу после карбонизации разделяют на гидроциклонах. Нижний продукт гидроциклонов, содержащий, в основном, крупную фракцию гидроксида алюминия, фильтруют и промывают. Промытый и отфильтрованный гидроксид алюминия направляют па прокалку (кальцинацию) для получения продукционного глинозема. Верхний слив сгущают, сгущенную пульпу, содержащую мелкую фракцию гидроксида алюминия, используют в качестве затравки при карбонизации. Маточные растворы после карбонизации являются оборотными. Их подвергают контрольной фильтрации и выпариванию, после чего используют для магнитной сепарации исходного боксита. Часть маточного раствора используется для содовой обработки шламов после второй стадии обескремнивания. Схема получения глинозема из хромсодержащих бокситов приведена на фиг. 1.After adjustment, the pulp is pumped through feeding pools to rotary drum sintering furnaces with a diameter of 3 to 5 m and a length of 50 to 100 m. Since the bauxite charge contains a lot of free soda, which leads to pelletizing of the charge during drying, the bauxite-limestone pulp is fed into the tube rotary kiln sprayed through nozzles. During wet sintering, the sprayed droplets of the suspension are dried in a gas stream, the resulting dry granules fall on a layer of dry material and then move when the furnace is rotated to a zone of higher temperatures. The temperature of the formation of cakes 1150-1250 ° C. Spec is cooled in rotating drum refrigerators from 1000-1100 ° С to ~ 100 ° С. After cooling, the cakes are leached, and the exhaust gases from the sintering furnaces are cleaned of dust in a system of sequentially arranged dust chambers, cyclones and electrostatic precipitators. The sludge after leaching of bauxite cakes is washed with hot water, which is then used to leach cakes, after which the sludge is sent to the dump. To ensure the stability of the solutions, caustic alkali is introduced into the process as part of a circulating soda-alkaline solution. The aluminate solution is sent to desiliconization. Desiliconization is carried out in two stages. At the first stage, the solution is kept in autoclaves at 150-170 ° С for 1.5-2 hours, as a result of which silica precipitates in the form of sodium hydroaluminosilicate of the composition Na 2 O⋅Al 2 O 3 ⋅l, 7SiO 2 ⋅ 2H 2 O, in the solution remains 0.4-0.5 g / l SiO 2 . The thickened and filtered sludge from the first stage of desalination is sent to the head of the process for the preparation of the charge. The second stage of desalination is carried out in mixers with the addition of milk of lime at a temperature of 90-95 ° C for 1.5-2 hours. The milk of lime is dosed in an amount of 3-5 g / l CaO act , which corresponds to the ratio by weight of CaO: SiO 2 = 20 ÷ 40. As a result of the interactions formed, a poorly soluble calcium hydroaluminosilicate (hydrogarnet) of the composition 3CaO⋅Al 2 O 3 ⋅mSiO 2 ⋅ (6-2m) H 2 O, where m = 0.1 ÷ 0.4. After the second stage of desiliconization, the solution is separated from the sludge, filtered and sent for decomposition. The thickened and filtered sludge from the second stage of desalination is subjected to soda treatment to regenerate alumina and obtain an alkaline solution used to leach cake. Soda processing of sludge is carried out in two stages. About 50% of the carbonate sludge after the first treatment is used instead of lime in the second stage of desalination, the rest of the sludge after the second soda treatment is sent to baking and sintering. Soda-alkaline solution with a caustic module of 2.5-3.0, obtained by soda treatment, is used in the leaching of cakes as a source of caustic alkali. Sludge after the second stage of desiliconization can be used as a seed in the first and second stages of desiliconization, and then returned to the preparation of the charge. After deep desiliconization, the aluminate solution undergoes carbonization to a residual content of ~ 5 g / l Al 2 O 3 in it . Carbonization is carried out in the presence of seed aluminum hydroxide, the amount of which is approximately equal to the content of aluminum hydroxide in the aluminate solution. After carbonization, the pulp is separated on hydrocyclones. The lower hydrocyclone product, containing mainly a large fraction of aluminum hydroxide, is filtered and washed. The washed and filtered aluminum hydroxide is directed to calcination (calcination) to obtain production alumina. The top drain is thickened, the thickened pulp containing a small fraction of aluminum hydroxide is used as a seed for carbonization. The mother liquors after carbonization are negotiable. They are subjected to control filtration and evaporation, after which they are used for magnetic separation of the initial bauxite. Part of the mother liquor is used for soda treatment of sludge after the second stage of desalination. A scheme for producing alumina from chromium-containing bauxite is shown in FIG. one.

Способ поясняется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

Переработке подвергались высококремнистые хромсодержащие бемит-каолинитовые бокситы Иксинского месторождения (фиг. 2). Кристаллооптический анализ бокситов дал следующий минералогический состав в порядке убывания: бемит, каолинит, гиббсит, цеолит, кварц, слюда, кальцит, полевой шпат, турмалин, органические остатки. Из рудных непрозрачных минералов имеются минералы группы хромшпинелидов и железосодержащие минералы.High-silicon chromium-containing boehmite-kaolinite bauxites of the Iksinsky deposit were processed (Fig. 2). Crystal-optical analysis of bauxite gave the following mineralogical composition in descending order: boehmite, kaolinite, gibbsite, zeolite, quartz, mica, calcite, feldspar, tourmaline, and organic residues. Among ore opaque minerals there are minerals of the chrome spinelide group and iron-containing minerals.

Рентгенофазовый анализ установил следующий минералогический состав: бемит, гиббсит, каолинит, гидрослюда, хлорит или монтмориллонит, анатаз, сильно дисперсный хромит. Минералы перечислены в порядке уменьшения их содержания. Распределение оксида хрома(III) по минералам было установлено при помощи микрозондового анализа (фиг. 3). 48% Cr2O3 приходится на долю алюмохромита. В состав каолинита изоморфно входит около 10% Cr2O3, с бемитом и гиббситом связано до 25%, в минералах железа сконцентрировано порядка 15÷17%. Помимо алюмохромита в исходном боксите были найдены хромпикотит, а также хромсодержащие алюмогетит и магнетит. Хромшпинелиды в основной массе немагнитны или иногда слабомагнитны. Значительная степень магнитности наблюдается у разновидностей, обогащенных в значительной мере Fe2O3. Магнетит, который в нашем случае содержит Cr2O3, в свою очередь, сильномагнитен.X-ray phase analysis established the following mineralogical composition: boehmite, gibbsite, kaolinite, hydromica, chlorite or montmorillonite, anatase, highly dispersed chromite. Minerals are listed in decreasing order of content. The distribution of chromium (III) oxide by minerals was determined using microprobe analysis (Fig. 3). 48% Cr 2 O 3 accounted for alumochromite. About 10% Cr 2 O 3 is isomorphically included in kaolinite, up to 25% is associated with boehmite and gibbsite, and about 15–17% are concentrated in iron minerals. In addition to aluminochromite, chrompicotite, as well as chromium-containing aluminogetite and magnetite, were found in the initial bauxite. Chromium spinelides in the bulk are non-magnetic or sometimes weakly magnetic. A significant degree of magnetism is observed in species enriched to a large extent with Fe 2 O 3 . Magnetite, which in our case contains Cr 2 O 3 , in turn, is highly magnetic.

Исходный хромсодержащий боксит подвергали дроблению в щековой дробилке. Гранулометрический состав дробленого материала:The starting chromium-containing bauxite was crushed in a jaw crusher. Granulometric composition of crushed material:

Figure 00000004
Figure 00000004

Далее дробленый боксит вместе с оборотным содовым раствором измельчили в шаровой мельнице до крупности -0,05 мм при объемном отношении Ж:Т=3:1, пульпу пропустили через рабочую ячейку полиградиентного магнитного сепаратора (сила тока в катушках магнитного сепаратора 6 А). Магнитный продукт промывали водой и после размагничивания смывали. Пульпу полученных продуктов фильтровали, сушили, определяли ее выход и далее подвергали химическому анализу.Next, crushed bauxite together with a circulating soda solution was crushed in a ball mill to a particle size of -0.05 mm with a volume ratio L: T = 3: 1, the pulp was passed through a working cell of a polygradient magnetic separator (the current in the coils of the magnetic separator is 6 A). The magnetic product was washed with water and washed off after demagnetization. The pulp of the obtained products was filtered, dried, its yield was determined, and then subjected to chemical analysis.

Способ позволил при выходе магнитного продукта в количестве 6,1% извлечь в него 25,41% оксида хрома(III) и, соответственно, снизить его содержание в немагнитном продукте на 23,33% (фиг. 4). В немагнитный продукт добавляется известняк и свежая сода, и шихта перерабатывается на глинозем спеканием. Магнитный продукт может быть переработан на целевой хромсодержащий продукт Na2CrO4.The method made it possible to extract 25.41% of chromium (III) oxide into the magnetic product in an amount of 6.1% and, accordingly, reduce its content in a non-magnetic product by 23.33% (Fig. 4). Limestone and fresh soda are added to the non-magnetic product, and the mixture is processed into alumina by sintering. The magnetic product can be processed to the desired chromium-containing product Na 2 CrO 4 .

Экспериментально установлено, что эффективность магнитной сепарации снижается при крупности частиц пульпы более 0,05 мм (фиг. 5). Магнитная сепарация фракции с частицами крупностью -2 мм не позволяет достичь удовлетворительного извлечения Cr2O3 и Fe2O3 в магнитный продут даже при повышении тока сепаратора, что указывает на недостаточное раскрытие минералов при данной крупности. Повышению эффективности магнитной сепарации способствует более тонкое измельчение.It was experimentally established that the efficiency of magnetic separation decreases with a particle size of the pulp of more than 0.05 mm (Fig. 5). Magnetic separation of the fraction with particles with a particle size of -2 mm does not allow satisfactory extraction of Cr 2 O 3 and Fe 2 O 3 into the magnetic purge even with an increase in the separator current, which indicates insufficient disclosure of minerals at this size. Increasing the efficiency of magnetic separation contributes to finer grinding.

Критерием эффективности магнитной сепарации служит отношение извлечения оксида хрома(III) в магнитный продукт (ε) к выходу магнитного продукта (γ), численно равное тангенсу угла наклона аппроксимирующей зависимости к линии оси абсцисс или сам угол (фиг. 6).The criterion for the effectiveness of magnetic separation is the ratio of the extraction of chromium oxide (III) into the magnetic product (ε) to the output of the magnetic product (γ), numerically equal to the slope of the approximating dependence on the abscissa axis line or the angle itself (Fig. 6).

Пример 2.Example 2

Хромсодержащие бокситы, химико-минералогический состав которых представлен на фиг. 2 и 3, предварительно измельчили до крупности менее 0,05 мм вместе с упаренным оборотным содовом раствором при объемном отношении Ж:Т=3:1, пульпу подвергали магнитной сепарации при силе тока в катушках магнитного сепаратора 9 А. В немагнитный продукт добавляется известняк и свежая сода, и шихта перерабатывается на глинозем спеканием. Магнитный продукт может быть переработан по известной технологии на целевой хромсодержащий продукт Na2CrO4.Chromium-containing bauxite, the chemical and mineralogical composition of which is shown in FIG. 2 and 3, they were preliminarily crushed to a particle size of less than 0.05 mm together with one stripped off reverse soda solution with a volume ratio L: T = 3: 1, the pulp was subjected to magnetic separation at a current strength of 9 A in the coils of a magnetic separator, and limestone was added to the non-magnetic product and fresh soda, and the mixture is processed into alumina by sintering. The magnetic product can be processed according to known technology to the target chromium-containing product Na 2 CrO 4 .

При данной силе тока способ позволяет извлечь в магнитный продукт 25,25% оксида хрома(III) и, соответственно, снизить его содержание в немагнитном продукте на 23,33%, выход магнитного продукта составляет 6,16% (фиг. 4).With this current strength, the method allows to extract 25.25% of chromium (III) oxide into the magnetic product and, accordingly, reduce its content in the non-magnetic product by 23.33%, the magnetic product yield is 6.16% (Fig. 4).

Пример 3.Example 3

Хромсодержащие бокситы (фиг. 2 и 3), измельченные на упаренном оборотном содовом растворе (объемное отношение Ж:Т=3:1) до крупности менее 0,05 мм, подвергаются магнитной сепарации (сила тока в катушках магнитного сепаратора 12 А). В немагнитный продукт добавляется известняк и свежая сода, и шихта перерабатывается на глинозем способом спекания. Магнитный продукт может быть переработан по известной технологии на целевой хромсодержащий продукт Na2CrO4.Chromium-containing bauxite (Figs. 2 and 3), crushed on an evaporated reverse soda solution (volume ratio W: T = 3: 1) to a particle size of less than 0.05 mm, undergo magnetic separation (current strength in the coils of the magnetic separator 12 A). Limestone and fresh soda are added to the non-magnetic product, and the mixture is processed into alumina by sintering. The magnetic product can be processed according to known technology to the target chromium-containing product Na 2 CrO 4 .

При силе тока в катушках магнитного сепаратора 12 А способ позволяет при выходе магнитного продукта в количестве 6,2% извлечь в него 32,03% оксида хрома(III) и, соответственно, снизить его содержание в немагнитном продукте на 28,33% (фиг. 4).When the current strength in the coils of the magnetic separator 12 A, the method allows you to extract 32.03% of chromium (III) oxide into the magnetic product in an amount of 6.2% and, accordingly, reduce its content in a non-magnetic product by 28.33% (Fig. . four).

Преимущество данного способа по сравнению со способом, принятым за прототип, состоит в том, что предварительная магнитная сепарация измельченного на упаренном оборотном содовом растворе хромсодержащего боксита позволяет снизить экологическую нагрузку на окружающую среду за счет извлечения части соединений хрома, а также повысить комплексность процесса переработки низкокачественных бокситов за счет переработки соединений хрома на целевой продукт - хромат натрия.The advantage of this method compared with the method adopted for the prototype is that the preliminary magnetic separation of the chromium-containing bauxite crushed on an evaporated soda solution reduces the environmental load on the environment by extracting part of the chromium compounds, as well as increasing the complexity of the processing of low-quality bauxite due to the processing of chromium compounds to the target product - sodium chromate.

Claims (1)

Способ получения глинозема из хромсодержащих бокситов, включающий мокрое спекание шихты, выщелачивание спека промывной водой с получением алюминатных растворов, из которых извлекают гидроксид алюминия, отличающийся тем, что боксит отдельно от известняка подвергают мокрому измельчению на упаренном оборотном содовом растворе при объемном отношении Ж:Т=3:1 с получением пульпы с частицами крупностью менее 0,05 мм, затем пульпу подвергают магнитной сепарации с получением магнитного и немагнитного продуктов, далее магнитный продукт с содержанием в нем оксида хрома(III) от 25 до 30% отправляют на переработку на хромат натрия, а немагнитный продукт вместе с измельченным известняком и свежей содой направляют на корректировку шихты, после чего шихту спекают, полученный спек выщелачивают промывной водой с получением алюминатных растворов, из которых извлекают гидроксид алюминия, гидроксид алюминия фильтруют, промывают и направляют на кальцинацию.A method of producing alumina from chromium-containing bauxite, including wet sintering of the mixture, leaching the cake with washing water to obtain aluminate solutions, from which aluminum hydroxide is recovered, characterized in that bauxite is separately milled from limestone by wet grinding on an evaporated soda solution with a volume ratio W: T = 3: 1 to obtain pulp with particles smaller than 0.05 mm, then the pulp is subjected to magnetic separation to obtain magnetic and non-magnetic products, then a magnetic product containing 25–30% of it is sent for processing to sodium chromate for processing, and the non-magnetic product, together with crushed limestone and fresh soda, is sent to adjust the charge, after which the charge is sintered, the resulting cake is leached with wash water to obtain aluminate solutions, from which aluminum hydroxide is recovered, aluminum hydroxide is filtered, washed and sent for calcination.
RU2016106900A 2016-02-25 2016-02-25 Method of producing alumina from chromiferous bauxites RU2613983C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106900A RU2613983C1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Method of producing alumina from chromiferous bauxites

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106900A RU2613983C1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Method of producing alumina from chromiferous bauxites

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613983C1 true RU2613983C1 (en) 2017-03-22

Family

ID=58453294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016106900A RU2613983C1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Method of producing alumina from chromiferous bauxites

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613983C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706907C1 (en) * 2019-05-28 2019-11-21 Борис Николаевич Улько Bauxite processing method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU931716A1 (en) * 1980-11-27 1982-05-30 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова Method for processing high-grade and low-grade bauxites
RU2152904C2 (en) * 1997-08-11 2000-07-20 Акционерное общество "Алюминий Казахстана" Method of preparing alumina from high-sulfur and high- carbonate bauxite
US20110158868A1 (en) * 2008-08-06 2011-06-30 Rio Tinto Alcan International Limited Improvement to the bayer process for producing alumina trihydrate, said process comprising a step in which the supersaturated liquor is filtered at high temperature before decomposition
CN104163445A (en) * 2014-07-25 2014-11-26 中国铝业股份有限公司 Bauxite comprehensive utilization method
EA021253B1 (en) * 2012-06-20 2015-05-29 Плизон Венчерез Лтд. Process for complex processing of bauxite

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU931716A1 (en) * 1980-11-27 1982-05-30 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова Method for processing high-grade and low-grade bauxites
RU2152904C2 (en) * 1997-08-11 2000-07-20 Акционерное общество "Алюминий Казахстана" Method of preparing alumina from high-sulfur and high- carbonate bauxite
US20110158868A1 (en) * 2008-08-06 2011-06-30 Rio Tinto Alcan International Limited Improvement to the bayer process for producing alumina trihydrate, said process comprising a step in which the supersaturated liquor is filtered at high temperature before decomposition
EA021253B1 (en) * 2012-06-20 2015-05-29 Плизон Венчерез Лтд. Process for complex processing of bauxite
CN104163445A (en) * 2014-07-25 2014-11-26 中国铝业股份有限公司 Bauxite comprehensive utilization method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛАЙНЕР А.И. и др., Производство глинозема, Москва, Металлургия, 1978, сс. 184-263. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706907C1 (en) * 2019-05-28 2019-11-21 Борис Николаевич Улько Bauxite processing method
WO2020242347A1 (en) 2019-05-28 2020-12-03 Йоханн АЙРИХ Bauxite processing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2877650C (en) Alumina production method
US20210380490A1 (en) Method for finely processing nonmetallic mineral
EA035062B1 (en) Extraction of products from titanium-bearing minerals
RU2613983C1 (en) Method of producing alumina from chromiferous bauxites
RU2634017C2 (en) Method for producing magnesium sulphate and iron-oxide pigments from production wastes
RU2535254C1 (en) Method of complex processing of serpentine-chromite crude ore
CN106882838B (en) Method for producing titanium dioxide by using waste acid self-circulation non-blast furnace titanium slag sulfuric acid method
KR20160147563A (en) Method for recovering magnesium oxide and and silicon oxide from steel making slag
RU2711198C1 (en) Method of processing bauxite for alumina
RU2694937C1 (en) Method for obtaining silicon, aluminum and iron oxides under complex non-waste processing from bottom ash materials
RU2202516C1 (en) Method of production of aluminum oxide
KR101796041B1 (en) Silica removal method for manufacturing high-quality lime slurry for precipitated calcium carbonate raw material
RU2344076C2 (en) Method of integrated processing of magnesium-chrome crude ore
RU2701939C1 (en) Method of producing iron oxide pigments
RU2687470C1 (en) Method of extracting aluminum oxide from alumina production wastes
RU2700071C1 (en) Method of producing iron-containing pigments
RU2750429C1 (en) Method for obtaining magnetite
RU2572119C1 (en) Method for processing aluminium-containing raw material
RU2744191C1 (en) Complex for ash wastes processing
RU2466097C1 (en) Method of producing sodium monochromate
RU2602564C1 (en) Method of charge preparation in alumina production
JPH0747301A (en) Method for removing silica-containing material from alumina-containing ore
RU2571909C1 (en) Method for obtaining rare-metal concentrate from chloride sublimates, formed in purification of steam-gas mixtures of titanium tetrachloride production
RU2078044C1 (en) Method of aluminosilicate raw complex processing
GB2078211A (en) Benefication of Iron Oxide Waste

Legal Events

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

Effective date: 20200226