RU2682359C1 - Комплекс для переработки бокситов - Google Patents

Комплекс для переработки бокситов Download PDF

Info

Publication number
RU2682359C1
RU2682359C1 RU2017141064A RU2017141064A RU2682359C1 RU 2682359 C1 RU2682359 C1 RU 2682359C1 RU 2017141064 A RU2017141064 A RU 2017141064A RU 2017141064 A RU2017141064 A RU 2017141064A RU 2682359 C1 RU2682359 C1 RU 2682359C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixer
solution
filter device
washer
red mud
Prior art date
Application number
RU2017141064A
Other languages
English (en)
Inventor
Ирина Викторовна Логинова
Юрий Николаевич Логинов
Андрей Андреевич Шопперт
Ирина Сергеевна Медянкина
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2017141064A priority Critical patent/RU2682359C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2682359C1 publication Critical patent/RU2682359C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00Obtaining aluminium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к комплексу для переработки бокситов с получением из них глинозема. Комплекс содержит последовательно расположенные мельницу для размола боксита в оборотном растворе, сушилку, первую мешалку для выщелачивания, сгуститель, промыватель, вторую мешалку для обескремнивания, декомпозер, трубчатую печь, при этом после промывателя установлена третья мешалка для выщелачивания шлама в разбавленном сернокислом растворе, фильтровальное устройство, соединенное с третьей мешалкой подающим пульпопроводом, а также брикетирующий пресс для уплотнения высокожелезистого красного шлама, соединенный с фильтровальным устройством транспортером, и экстрактор для выделения солей РЗМ, соединенный с фильтровальным устройством отводящим трубопроводом. Обеспечивается повышение комплексности переработки глиноземсодержащего сырья. 1 ил.

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для переработки бокситов.
Основным отходом глиноземного производства является красный шлам (КШ), постоянно накапливающийся в шламохранилищах алюминиевых заводов. Большие количества остаточной щелочи из шлама вымываются I атмосферными осадками и попадают в грунтовые воды, ухудшая качество питьевой воды. Шлам при высыхании превращается в пыль, что при наличии ветра провоцирует повышенную запыленность воздуха. Все это значительно ухудшает экологическую обстановку в районе складирования КШ [1].
Вместе с тем, в составе шлама содержится много полезных компонентов, например, железа, кремния, титана, алюминия, редкоземельных металлов (РЗМ) и др.
К группе РЗМ относится семейство из 14 элементов с порядковыми номерами от 58 (церий Се) до 71 (лютеций Lu), расположенных в 6 периоде периодической системы за лантаном и сходных с ним по свойствам. Поэтому обычно в эту группу включают и лантан, а элементы называют лантаноидами Ln (т.е. подобные лантану). Кроме того, к лантаноидам примыкают химические аналоги лантана - элементы 3 группы скандий и иттрий. Иттрий ближе по свойствам к лантаноидам, чем скандий, и обычно сопутствует им в минеральном сырье.
Отвальный КШ глиноземного производства Байеровской схемы содержит, например, до 45% Fе2О3, до 10% SiO2, до 14% СаО, до 4% ТiO2, до 15% Аl2О3, до 4% Na2O и ряд других оксидов. Содержание редкоземельных металлов (РЗМ) в красном шламе Богословского алюминиевого завода следующее (г/т): церия - 390, лантана 290, скандия - 150, самария - 31 и др.
Для утилизации красного шлама предлагалось несколько технологических схем с соответствующим набором оборудования. В том числе пирометаллургические схемы предполагали переплав сырья в восстановительной среде с получением железосодержащего продукта и шлаков, содержащих ценные компоненты [2,3].
Предлагались также комплексы для переработки красных шламов гидрометаллургическими методами. В том числе эти комплексы предполагают либо перерабатывать красный шлам отдельно от процесса гидрометаллургического метода обработки боксита.с переработкой отвальных красных шламов из шламохранилищ, либо учитывать необходимость переработки красного шлама в самом процессе получения глинозема. К числу первых вариантов можно отнести извлечение скандия из красного шлама глиноземного производства [4], предполагающий наличие устройств для обработки шлама кислотными растворами с получением скандийсодержащего раствора. Недостатком варианта является использование кислот высокой концентрации, что требует применения дорогостоящих промышленных установок с кислотостойкими футеровками.
В изобретении [5] предложено извлекать алюминий, кальций и редкоземельные металлы из красных шламов глиноземных производств, при использовании устройств для выщелачивания жидкими карбоновыми кислотами жирного ряда с числом атомов углерода в молекуле более пяти или их смеси, с применением устройств фильтрации раствора и разделения целевых продуктов. Недостатком технического решения является применение дорогостоящих органических кислот.
Патентом [6] предложен вариант комплекса устройств для переработки красного шлама глиноземного производства путем применения устройств для его выщелачивания серной кислотой с переводом ценных компонентов в раствор. Недостатком способа является применение сильной кислоты, а также избирательное выделение РЗЭ из шлама (иттрия и скандия), при этом не решена задача извлечения остальных полезных компонентов.
К числу второго набора технических решений, которые учитывают необходимость переработки красного шлама в самом процессе получения глинозема, относится комплекс для переработки бокситов на глинозем по патенту РФ №2494965 [7], который выбран в качестве прототипа.
Комплекс для переработки бокситов по прототипу содержит последовательно расположенные мельницу для размола боксита в оборотном растворе, сушилку, первую мешалку для выщелачивания, сгуститель, промыватель, вторую мешалку для обескремнивания, декомпозер, выпарной аппарат, трубчатую печь. Недостатком такого прототипа является недостаточная комплексность переработки глиноземсодержащего сырья.
Технической задачей изобретения является повышение комплексности переработки глиноземсодержащего сырья.
Задача решается тем, что комплекс для переработки бокситов содержит последовательно расположенные мельницу для размола боксита в оборотном растворе, сушилку, первую мешалку для выщелачивания, сгуститель, промыватель, вторую мешалку для обескремнивания, декомпозер, трубчатую печь.
Он отличается тем, что после промывателя установлена третья мешалка для выщелачивания шлама в разбавленном сернокислом растворе, фильтровальное устройство, соединенное с третьей мешалкой подающим пульпопроводом, а также брикетирующий пресс для уплотнения высокожелезистого красного шлама, соединенный с фильтровальным устройством транспортером, и экстрактор для выделения солей РЗМ, соединенный с фильтровальным устройством отводящим трубопроводом.
Наличие третьей мешалки позволяет выполнить операцию выщелачивания шлама в разбавленном сернокислом растворе, что приводит к переводу в раствор до 80% РЗМ. Фильтровальное устройство создает возможность разделить твердую и жидкую фазы полученной пульпы, а пульпопровод позволяет транспортировать пульпу от третьей мешалки к фильтровальному устройству.
Включенное в состав комплекса брикетирующий пресс позволяет превратить мелкодисперсный красный шлам в брикеты, пригодные для последующего использования в пирометаллургических процессах черной металлургии [8]. Наличие экстрактора позволяет выделить соли РЗМ, для подачи раствора служит пульпопровод.
На фиг. 1 приведена схема расположения устройств, входящих в комплекс.
Комплекс для переработки бокситов (фиг. 1) содержит последовательно расположенные мельницу 1 для размола боксита в оборотном растворе, сушилку 2, первую мешалку 3 для выщелачивания, сгуститель 4, промыватель 5, вторую мешалку 6 для обескремнивания, декомпозер 7, трубчатую печь 8. После промывателя 5 установлена третья мешалка 9 для выщелачивания шлама в разбавленном сернокислом растворе, фильтровальное устройство 10, соединенное с третьей мешалкой 9 подающим пульпопроводом 11, а также брикетирующий пресс 12 для уплотнения высокожелезистого красного шлама, соединенный с фильтровальным устройством 10 транспортером 13, и экстрактор 14 для выделения солей РЗМ, соединенный с фильтровальным устройством 10 отводящим трубопроводом 15.
Предлагаемый комплекс работает следующим образом. Исходный боксит подается мельницу 1 (фиг. 1), где размалывается совместно с оборотным раствором затем поступает в сушилку 2, где удаляется влага с получением твердого остатка (спека). Полученный спек подается в первую мешалку 3 для выщелачивания водой. Пульпа после выщелачивания поступает в сгуститель 4, где происходит отделение красного шлама от алюминатного раствора, Красный шлам направляют в промыватель 5 для отмывки от щелочи. Алюминатный раствор поступает во вторую мешалку 6 для обескремнивания, полученный продукт в виде раствора поступает в декомпозер 7, где после охлаждения и выдержки выделяется гидроокись алюминия, которую передают в трубчатую печь 8 для получения глинозема. После прохождения промывателя 5 отмытый от щелочи красный шлам передают в третью мешалку 9 для выщелачивания шлама в разбавленном сернокислом растворе. Затем твердая фаза отделяется от жидкой фазы в фильтровальном устройстве 10, при подаче пульпы подающим пульпопроводом 11. Твердая фаза передается по транспортеру 13 в брикетирующий пресс 12, где происходит уплотнение высокожелезистого красного шлама. Жидкая фаза по отводящему трубопроводу 15 поступает в экстрактор 14, где происходит выделение солей РЗМ.
Применение предлагаемого технического решения позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении комплексности переработки глиноземсодержащего сырья.
Источники информации
1. Логинов Ю.Н., Буркин С.П., Логинова И.В., Щипанов А.А. Восстановительная плавка красных шламов глиноземного производства//Сталь. 1998. №8. С. 74-77.
2. Патент RU 2086659. Способ переработки железоглиноземистого сырья. Авторы: Буркин С.П., Логинов Ю.Н., Коршунов Е.А., Жуков С.С, Щипанов А.А., Налесник В.М. Патентообладатель: Акционерное общество закрытого типа «Белый соболь».
3. Патент RU 2245371. Способ переработки красного шлама глиноземного производства. Коршунов Е.А., Буркин С.П., Логинов Ю.Н., Логинова И.В., Андрюкова Е.А., Третьяков B.C. Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью Фирма «ДАТА-ЦЕНТР».
4. Патент RU 2040587. Способ извлечения скандия из красного шлама глиноземного производства. Диев В.Н., Яценко С.П., Анашкин В.С, Сабирзянов Н.А. Патентообладатель: они же. МПК С22В 59/00. Заявл. 1993.02.03. Опубл. 1995.07.25
5. Патент RU 2034066. Способ извлечения алюминия, кальция и редкоземельных металлов из красных шламов глиноземных производств/ Комаров П.В., Молотилкин В.К., Поляков М.С., Шильников А.Ю. МПК C01F 7/02, С22В 21/00, С22В 26/20. Заявл. 1992-12-01. Опубл. 1995-04-30
6. Патент RU 2140998. Способ переработки красного шлама. / Линников О.Д.; Яценко С.П., Сабирзянов Н.А.. МПК С22В 7/00, С22В 59/00. Заявл. 1998.12.07. Опубл. 1999.11.10.
7. Патент RU2494965. Способ переработки бокситов на глинозем. / Логинова И.В., Логинов Ю.Н., Кырчиков А В. Заявитель Уральский федеральный университет. МПК C01F 7/06, C01F 7/14. Заявл. 01.03.2012. Опубл. 10.10.2013. Бюл. №28.
8. Логинов Ю.Н., Буркин С.П., Бабайлов Н.А. Механика валкового брикетирования. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2005. 220 с.

Claims (1)

  1. Комплекс для переработки бокситов, содержащий мельницу для размола боксита в оборотном растворе, сушилку, первую мешалку для выщелачивания, сгуститель для отделения красного шлама от алюминатного раствора, промыватель для отмывки красного шлама от щелочи с получением алюминатного раствора, вторую мешалку для обескремнивания алюминатного раствора, декомпозер для выделения гидроокиси алюминия и трубчатую печь для получения глинозема, отличающийся тем, что он снабжен установленными после промывателя третьей мешалкой для выщелачивания красного шлама в разбавленном сернокислом растворе, фильтровальным устройством, брикетирующим прессом для уплотнения высокожелезистого красного шлама и экстрактором для выделения солей редкоземельных металлов (РЗМ), при этом фильтровальное устройство соединено с третьей мешалкой подающим пульпопроводом, брикетирующий пресс соединен с фильтровальным устройством транспортером, экстрактор для выделения солей редкоземельных металлов (РЗМ) соединен с фильтровальным устройством отводящим трубопроводом, а соединенная со сгустителем вторая мешалка для обескремнивания алюминатного раствора последовательно соединена с декомпозером для выделения из раствора гидроокиси алюминия и трубчатой печью для получения глинозема.
RU2017141064A 2016-12-20 2016-12-20 Комплекс для переработки бокситов RU2682359C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141064A RU2682359C1 (ru) 2016-12-20 2016-12-20 Комплекс для переработки бокситов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141064A RU2682359C1 (ru) 2016-12-20 2016-12-20 Комплекс для переработки бокситов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2682359C1 true RU2682359C1 (ru) 2019-03-19

Family

ID=65806179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017141064A RU2682359C1 (ru) 2016-12-20 2016-12-20 Комплекс для переработки бокситов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2682359C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2226174C1 (ru) * 2002-12-30 2004-03-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Способ получения глинозема из боксита
RU2232716C1 (ru) * 2003-05-05 2004-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ" Способ переработки бокситов на глинозем
US20120003130A1 (en) * 2008-01-22 2012-01-05 Tecnochem S.R.L. Alumina production process
RU2494965C1 (ru) * 2012-03-01 2013-10-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ переработки бокситов на глинозем

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2226174C1 (ru) * 2002-12-30 2004-03-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Способ получения глинозема из боксита
RU2232716C1 (ru) * 2003-05-05 2004-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ" Способ переработки бокситов на глинозем
US20120003130A1 (en) * 2008-01-22 2012-01-05 Tecnochem S.R.L. Alumina production process
RU2494965C1 (ru) * 2012-03-01 2013-10-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ переработки бокситов на глинозем

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Metallurgical process for valuable elements recovery from red mud—A review
US9963353B2 (en) Method for recovering alkali and aluminum in course of treatment of bayer red mud by using calcification-carbonation method
CN1300348C (zh) 赤泥中回收铁的方法
CN109487078B (zh) 一种高铁赤泥与废旧阴极协同处理资源化利用方法
Zhaobo et al. Selectively recovering scandium from high alkali Bayer red mud without impurities of iron, titanium and gallium
Sun et al. Mineral phase transition of desilicated high alumina fly ash with alumina extraction in mixed alkali solution
Cao et al. The phase transition in Bayer red mud from China in high caustic sodium aluminate solutions
CN101519219A (zh) 轻质碳酸镁制备工艺
Liu et al. Combined treatment of red mud and coal fly ash by a hydro-chemical process
CN102718240A (zh) 一种含铝矿物生产氧化铝的方法
JP6707466B2 (ja) 硫黄回収を伴う選択的な希土類抽出を行う系および方法
CN1673084A (zh) 用废铝灰生产氧化铝的方法
Yu et al. Recovering rare earths and aluminum from waste BaMgAl10O17: Eu2+ and CeMgAl11O19: Tb3+ phosphors using NaOH sub-molten salt method
EP2851443A1 (en) Method for comprehensive processing of a material composition from coal- and/or shale-extraction industry wastes to obtain a wide range of valuable chemical products
CN1766128A (zh) 从高铁铝土矿中提取铁和铝的方法
Li et al. An innovative process for dealkalization of red mud using leachate from Mn-containing waste
RU2683149C1 (ru) Способ получения магнетита
US10494280B2 (en) Treatment of alkaline bauxite residue
Rosenberg Impurity removal in the bayer process
CN103589871B (zh) 从赤泥炉渣中回收铝的方法
RU2682359C1 (ru) Комплекс для переработки бокситов
CN1868881A (zh) 用高铝炉渣生产氧化铝的工艺过程方法
Xie et al. Effect of alkali doping on the preparation of calcium aluminate by aluminum dross calcification process
RU2711198C1 (ru) Способ переработки бокситов на глинозем
CN112279284B (zh) 一种高硫铝土矿和拜耳法赤泥综合利用的方法

Legal Events

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

Effective date: 20190405