SU43646A1 - Способ получени окиси алюмини - Google Patents

Description

Дл  получени  окиси алюмини  в насто щее врем  преимущественно пользуютс  бокситами, содержащими от 50 до 60% и более окиси алюмини . Бокситы всегда заключают некоторые количества кремнекислоты, содержание которой до 3°/Q допустимо при известном щелочном способе получени  окиси алюмини . Замечено, что в некоторых бокситах кремнекислота  вл етс  мало реакционной и даже при большем, чем 3°(о-ом содержании не портит результатов щелочного вскрыти ; другие же бокситы требуетс  или об зательно очищать от кремнекислоты (способами обогащени  и флотации), так как ее присутствие ведет к большим потер м щелочи и алюмини  в виде нерастворимых водных силикатов, или же примен ть к ним кислотный или кислотнощелочной метод.

Вопрос о получении солей и окиси алюмини  из глин кислым путем  вл етс  весьма актуальным. В известном способе кислотного получени  окиси алюмини  (способ Фокина - Россел  - Гальверсена) дл  перевода сульфата алюмини  в окись примен етс  действие аммиака, не регенерируемого затем и выводимого из процесса на рынок в виде сульфата аммони  в количествах вчетверо больших, чем окиси алюмини , представл ющего низкопроцентное удобрение.

поглощающее притом много серной кислоты (/5 по весу).

Имеютс  патенты, .согласно которых примен етс  дл  вскрыти  прокалка глин с сульфатом аммони , аммиак которого непрерывно регенерируетс . Здесь неизбежны потери сульфата аммони , тем большие, чем глина беднее алюминием.

Автором проработан следующий способ получени  сернокислого глинозема и окиси алюмини .

Грубо размельченна  глина-сырец, низкосортный боксит и т. п. подвергаютс  действию обжиговых сернистых газов, поступающих от обжига колчедана, хвостов или т. п., или из металлургических печей, или, наконец, от прокалки сульфатов , например, сульфата алюмини , который разлагаетс  на окись алюмини  и (SO., + О-|-SOj). Далее этими сернистыми газами разлагают каолинит, бокситы , глину и т. п., образу  сульфаты алюмини  и железа. Если, однако, действовать сернистыми газами с температурой 500-700°, в течение от 2 до б час., смотр  по материалу и по процентному содержанию SO и SOs, то образуетс  и сохран етс  преимущественно более стойкий сульфат алюмини .

Этим путем возможно перевести в сульфат и основные сернокислые соли большую часть алюмини . При обработке

затем м ссы слабой серной кислотой в раствор переходит в виде сульфата, при правильно проведенной сульфатизации , не менее всего алюмини , в то врем , как от содержани  железа раствор етс  от одной трети до половины.

Таким образом допустимое содержание железа в исходном материале может быть значительно повышено. Сказанное проверено и доказано р дом опытов, проведенных в Казани в 1934 - 35 гг. Поэтому имеетс  возможность получить слабо кислый раствор сульфата алюмини , содержащий лишь весьма мало железа , а затем посредством выпарки переводить его в безводный сульфат алюмини , из которого прокалкой при температуре от 800 до 1 200°, необходимой дл  удалени  (SOj-j-SOg) и последних :ледов воды, получать безводную, достаточно чистую, окись алюмини , свободную от кремнекислоты.

Однако, если исходный материал содержит много железа, магни , кальци  и других примесей, не удаленных промывкой материала водой или слабой сол ной или серной кислотой, то примеси эти, после сульфатизации глины сернистыми газами (5О2-|-О- -ЗОз), попадают полностью или частью в раствор сульфата алюмини  и при его выпарке и прокалке остаютс  в безводной окиси алюмини . При большом их количестве они могут сделать ее непригодной дл  ее главнейшего применени -получений металлического алюмини  электролизом.

В этом случае способ усложн етс  необходимостью переочистки безводной окиси алюмини , полученной прокалкой сульфата. Эта переочистка ведетс  путем растворени  такой нечистой окиси алюмини  (получаемой в этом случае прокалкой сульфата до температуры не выше 1 ) в крепких растворах едкого натра (или кали) при нагревании. Процесс может быть ускорен применением нагревани  в автоклавах. Раствор алюмината после отстаивани  от осадков примесей, декантации и фильтрации может служить дл  осаждени  водной окиси алюмини  по Байеру и получени  оборотного раствора одной щелочи (оборотного алюмината).

В этом случае водна  окись алюмини , промыта  водой и высушенна , идет

на кальцинацию при температуре до 1 200 - 1 300 проводимую путем сожигани  чистого горючего газа (или нефтепродукта ), а отход щие газы с температурой 800 - 1 000 служат дл  вышеописанного разложени  сульфата алюмини  и вместе с выделившимис  здесь газами (SO2-1-О-f-SOg) направл ютс  на сульфатизацию глины или тому подобного материала при 500 - 700 (преимущественно 500 - 600), Затем , имей-температуру около 450 и охлажда сь до 150, они служат дл  выпарки раствора сульфата алюмини  и его обезвоживаЕТй , например, при его распылении в шахтных устройствах. Как при упрощенном, так и при усложненном своем выполнении процесс характеризуетс  1) действием сернистых газов на материал при температуре от 500 до 700, 2) обработкой полученного сульфатизированного материала гор чей слабой серной кислотой , точнее гор чей водой, содержащей столько серной кислоты, чтобы перевести в сульфат основные сернокислые соли алюмини  и благодар  присутствию некоторого избытка серной кислоты удержать сульфат алюмини  от гидролиза.

Практически было установлено, что не более 70/о глинозема материала сульфатизируетс , если газы содержат не более (SOs-j-SOs), чем больше процент ЗОз в газах, тем скорее и полнее сульфатизаци . Количество серной кислоты, необходимое дл  полного извлечени  глинозема после сульфатизации , составл ет около теоретического , а практически, благодар  потер м, до 40%. Часть этой кислоты при промышленном осуществлении способа должна регенерироватьс , улавлива сь растворами сульфата алюмини  и гор чим конденсатом вод ных паров, удал емых из него выпаркой, так что истинный расход ее должен быть не более 1 т моногидрата на 1 т безводной окиси алюмини . Притом кислота эта может быть слабой - в опытах мы не примен ли кислоты крепче Это, конечно, не значит, что невозможно брать более крепкой кислоты, при условии применени  достаточного количества воды дл  растворени  сульфата алюмини  и получени  раствора крепостью не менее 30 -40 /оОбычна  предварительна  прокалка исходного материала при данном процессе не нужна.

Предварительные технологические подсчеты показали, что на 1 те безводной окиси алюмини  придетс  выпарить не более 7 т воды. Начина  с кальцинации , даже при усложненной форме процесса (с очисткой окиси щелочным путем), потребуетс  на весь процесс не более 3 т условного топлива на 1 т окнси алюмини .

Предмет изобретени .

Способ получени  окиси алюмини . отличающийс  тем, что алюминий содержащий материал обрабатывают при температуре в струе серни стого ангидрида или газов, его содержащих , после чего полученный продукт обрабатывают известным способом, рас твор   в слабой серной кислоте, отфильтрованный раствор выпаривают и полученный при этом остаток прокаливают при 800 - 1 200.