SU583735A3 - Способ обработки гетитсодержащих бокситов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области цветноЬ металлургии, в частности к технологии получени  глинозема из гетитсодержащих бокситов по методу Байера.

Известен способ обработки гетитсодержащих бокситов по методу Байера, включающий выщелачивание алюминатным раствором концентрации г/л каусти ской щелочи при температуре 180-ЗОО С в присутствии извести fl. Однако отмечаетс  невысокое извлечение глинозема и по вишенные потери каустической щелочи с IКрасным шламом.

Цел{ изобретени  - повышение извлечени  глинозема и сокращение потерь каусти- ческой щелочи. Это достигаетс  тем, что выщелачивание ведут в присутствии сульфатной соли, предпочтительно сульфата натри , при содержании сульфат-иона в раство;ре 1-7 г/л.

Преимущества одновременного использовани  СаО и показаны на чертеже при обработке гетитсодержащего боксита бемитового типа, содержашего 6% SlOj.flH- аграмма показывает вли ние NaCt илиЫаг.5

добавленных в различных количествах выщелачивающему раствору, содержащему СаО (счита  на сухой вес боксита). На диаграмме выход (в %)  вл етс  функцией количества добавленной соли (в г/ В этих экспериментах боксит выщелачивали при 245 С в течение 30 мин. Крнва 1 относитс  к использованию Ыа.,а крива  2 - к использованию КаС.

Дл  выщелачивани  используют щелок, содержащий 223,2 г/л |||QJr0 дJдVv oл pнoe отношение раствора после выщелачивани  мен етс  между 1,32 и 1,34. Как видно из чертежа использование Na2.SOi| даже в количестве, меньшем 3 г/л, приводит к лучшему выходу AtxOj,4eM использование NdCl в количестве 2О г/л. Образующиес  при добавлении KajSOti натрийалю- минийгидросиликаты хорощо вы1целачиваютс . Сернокислый натрий, использованный в количестве 3-5 г/л, только .в незначительной степени повыщает уровень солей в смеси,. затормаживающее действие на перемешивание  вл етс  ничтожно малым При использовании в качестве добавки сер- нокислого натри  и при проведений рыпе- лачивани  натрийалюминийгидросиликатов ноэеанового типа и карбонатканкринитрэво .Го типа на стадии промывки потери щело чи могут быть уменьшены на . Коп да добавл ют один-WOiSOitja именно без СаО, образование канкринита промо1ируетев в меньшей степени, чем в случае комбинации с СаО; Б последнем случаед..jcpraa добавл ют также и СаО относительное ко- личество канкринита (нозеана) увеличшзает с  примерно вдвое. При работе с гематитсодержащими бокс тами бемитового или диаспорового типов преимущества, получаемые при конверсии гетит-гематит не про вл ютс . Однако увеличкВаетс  скорость реакции, сокращаетс  врем  выщелачивани , происходит полное .че диаспора и устанрвлелие мол  ного отношени , близкого к равновесному которое снижает температуру нагревани  на 5-1О% и уменьшает мол рное отношени после выщелачивани  {а именно, увеличива ет эффективность процесса) на несколько процентов. Преимущества, получаемые при использовании сульфатов, особенно рульфата нат-« ри , в качестве добавки  вл ютс  крайне неожиданными, так как в соответствии с технической литературой сульфаты единс - душно рассматривались как нежелательные загр знени  в процессе Байера. Кроме гого , сульфат натри  благопри тно действует в присутствии СаО даже, при низких концентраци х пор дка 3-4 г/л. Алюминатный щелок с кремнеземных установок содержит сульфат натри  в количестве, обычно меньшем чем 1 г/л, так как сульфат натри , присутствующий в относительно низких концентраци х, посто нно выводитс  из системы вместе с красным шламом. СаО и сульфатные соли могут быть с пользой до-- бавлены также и к щелокам, содержащим NaOE. В таких повышающее ак- тивность действие NciCE комбинируетс  с перечисленными преимуществами. При работе с бокситами с высоким содержанием кремниевой кислоты снижаютс  потери каустической соды. Однако способ может быть также применен с отличными реазультатами к работе и гетитсодержащим бокситами с низким содержанием SiOg,В последнем случае добавление сульфата натри  вместе с СаО значительно сокращает врем , необходимое дл  превращени  гетит-гематит, снижает требующуЕос  ми нимальную температуру, а растворение AtiOj происходит даже при равновесном мол рном отнощенки. Обычно в таких едуча х минимально Т{ эбующеес  количество улы|)ата натри  Б щелоке устанавливают олько в начале npoueccaj а так как сулц-. ат натри  почти не удал етс  из системы вместе с красным щламом, то контролируют толькор чтобы содержание сульфата натри  не снижалось ниже минимального, требующегос  при отделении соли иди при выщелачивании,, СаО может быть добавлена в незначительном избытке, когда сульфат натри  добавл ют вместе с СаО, и, таким образом, можно .подавить;образование кальций-алюминатов. Боксит выщелачигзают в присутствии СаО, счита  на сухой вес боксита (действительное количество СаО зависит от содержаний гетита и от энергии св зи атомов алюмини  в 1еткте) в выщелачивающем растворе содержащем 1, г/л супьфата натри , в аатоклйзе, нагретом до 18О-250 Сэ предпочтительно до 24О 25О С( или в трубчатом реакторе, нагретом до 240-ЗОО С. Концентраци  щелочи в растворе зависит в основном от эконо мического оптимума данного Байеровского процесса и может мен тьс  в широких пре« делах от ISO до ЗОО г/л «.дустич. Полученный красный шлам выщелачивают известковым молоком (Са/ОН, предпочти тельно во врем  операций по промывке, а содержание сульфата в циркулирующем щелоке поддерживаетс  на посто нном уровне при восполнении потерь. Можно также добавл ть ah;ecTO прокаленной извести и сульфатной соли гипс или такие содержащие гипс вещества, как сульфат, и добавл ть СаО в количестве, уменьшенном на содержа ние кальци  в гипсе, СаО можно прибавл ть к смеси в виде СаСО§. В этом случае йс- TO4KLKOM CaCOi  вл етс  боксит с кальки- J товыми загр знени ми. При температуре выщелачивани  CaCOj раэпагаетс  на Ca(OH)g и .. При работе с боксрьтами, загр зненными кальцитом и/илк доломитом, количество СаО; которое должно быть добавлено,нужно зменьшить на 1соличество СаО, обра- ззташевс  при выщелачивании этих загр зне П р И tv е р 1 В качестве сырь  используют боксит гетитового типа, в котором 5О% Ре О находитс  в виде гетргга, а в по следнем степень изоморфного замещени  А .составл ет 24 моль%. Этот боксит выщелачива. ют 30 мин при 245 С в щелоке, содержащем 223,2 г/л ,,3,5 г/л и 3% СаО (счита  на сухой вес боксита) и имеющем мол рное отношение 3,4. Мол рное DTHoujeHHe алюминатнс го щелока 1,32 при выварт-е 3-7 4; 6 кг боксита а 1 м вь вароч HD.ro щелока. Сравнительный опыт провод т таким же образом, использу  3% СаО (счита  н сухой вес боксита) в качестве добавки, но выщелачивающий раствор имеет более низкое исходное .содержание NajSQi, , равное 0,5 г/л. Химические и минеральные составы бокситов и красных шламов, образующихс  при выщелачивании, приведены в табл 1 , Эти данные также представлены на черте же. Данные таблицы и чертежа показывают, что при использовании 3% СаО в присутствии 3,5 г/л (3 г/л сульфата натри  были прибавлены к исходному раствору) Д Ог содержащийс  как в диаспоре, так и гетите, раствор етс . При использовании же раствора с низким содержанием диаспор остаетс  частично не выщелоченным, а гетит не превращенным. Степень превращени  гетит-гематит составл ет 95% в при сутствии 3% СаО и 3,5 г/л ,,площадь удельной поверхности красного шлама уменьщаетс  от 23 до 10 , а выход возрастает от 82,5 до 87%, Сокра Ьхение площади удельной поверхности красно

Химический и минеральный состав бокситов и красного шлама ГО шлама соответствует 30% увеличению эффективности фильтровани . При добавлении 74% натрийалюминиевых силикатов имеющихс  в красном щламе, представл вот собой легко выщелачивающийс  канкринит, тогда как при использовании раствора с низким содержанием количество как- кринита только 43%. П р и м е р 2. Боксит гетитового типа, содержащий, % 50,1 Мг0.6,4 SiOj, 18,7 Ре.„ОЛ55% которого присутствуем в виде гртита), I выщелачивают при 235 С в раст- воре с мол рным отношением 3,4 содержащем 2 2О /«NcijO ycri которому Добавлены 3% СаО и 4 г/л ,. На каждый 1 м5 раствора приходитс  275 кг боксита, -Полученный красный шлам содержит, % 12;б ; з ; 14,7 SiOa; 8,8 . Во врем  процесса 85% гетита превращаетс  в гематит, а бемит и диаспор, содержащиес  в боксите, поЛнос ью раствор ютс . Таким образом, выход в процессе составл ет 89%, тогда как дл  обычного Байеровского процесса выход равен только 83% при проведении его в тех же .услови х.

Выход ЛЦОз Формула изобретени 

Способ обработки гетитсодержаших бокг итов по методу Байера, включающий выще лачиванне алюминатным раствором концентрации г/л кауст№1еской щелочи вр  температуре Г8О-300 С в присутствии навести., отличающийс  теЦ: что, с пелыо повышени  извлечени  глшноэема и Ьокрашени  потерь KaycTfi ecKoft щелочи , выщелачивание ведут в присутствии

86,0

87,а

82,5

сульфатной соли, предпочтительно сульфата натри , при содержании сульфат-иона в раст воре 1-7 г/л.

Источники информации, прии5{тые во вни- iCiaHHe при экспертизе;

1. Бенеславский С. И., Тихонов Н. Н.,

Яшунин П. Б. Вещественный, с встав и ос-Ъовные технологические свойс1 а Румыискил бокситов . Труды ВАМИ , № 62, ЛенинГрад , 1068, с. 5-11.

85

К

81

frj

вз

f

81

20JH

f5

Ю