SU954373A1 - Способ переработки давсонит-каолинитовой породы - Google Patents

Description

(54) СПСХ:ОБ ПЕ1РЕРАБОТКИ ДАВСОНИТ-КАОЛИНИТОВОЙ

ПОРОДЫ

Изобретение относитс  к цветной метёшлургии и может быть использовано при переработке давсонит-каолинитовых пород на гидроокись алюмини  и карбонат натри .,1

Известен способ переработки давсонит-каолинитовых пород на гидроокись алюмини  и карбонат натри , согласно которому породу совместно с карбонатом кальци  и щелочным реагентом спекают, спек выщелачивают, полученный алюминатный раствор обескремнивают и направл ют на декомпоэицию и карбонизацию, при этом выделение карбоната натри  ведут упариваниемраствора после карбонизации (l .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  способ переработки давсонит-каоЛинитовой породы на гидроокись алюмини  и карбонат натри , включающий выщелачивание части породы (37-41%) щелочньм раствором с концентрацией 27,5-55 r/Jr NajjOj, отделение шлгша сгущением от содо-алюминатного раствора, декомпозицию содо-гшюмцнатного раствора , отделение гидроокиси алюмини  от содо-нцелочного раствора и вьщеление карбоната натри . Оставшуюс  часть породы (59-63%) спекают со шламом, карбонатом кальци  и щелочным реагентом, спек выщелачивают, полученный алюминатный раствор подвергают автоклавному обескремниванию , декомпозиции и карбонизации. Карбонат натри  выдел ют упариванием раствора после карбонизации.

to

В качестве щелочного реагента при спекании используют пульпу сгущенного шлама, объем которого регулируют таким образом, чтобы вс  обра15 зующа с  в растворе сода направл лась на спекание 2j .

Недостатками указанных способов  вл ютс  сложность процесса, выз .20 ванна  необходимостью применени  дл  получени  продукционного карбоната натри , стадии карбонизации алюминатного раствора с предварительным проведением обескремнивани  раствора с добавками извести; высокие ма25 териальные потоки, поскольку на спекании приходитс  каустифицировать значительное количество карбонатной щелочи, образующейс  при карбони|зации алюминатного раствора; про30 ;дукционный карбонат натри  загр знен примесью сульфата натри , содержание которого составл ет 4-5%.

Цель изобретени  - упрощение процесса , снижение материальных потоков и повышение качества карбоната натри .

Поставленна  цель достигаетс  способом переработки давсонит-каолинитовой породы на гидроокись алюмини  и карбо 1ат натри , включающим вы1делачивание части породы щелочным раствором, отделение, шлама сгущением от содо-алюминатного раствора, отделение гидроокиси алюмини  от содового раствора, упаривание содового раствора и выделение карбоната натри , спекание оставшейс  части породы со шламом, карбонатом кальци  i-i щелочным реагентом выщелчивание спека, обескремнива|р1е получен пого алюминатного раств ора и его декомпозицию, декомпозицию содО с )ЛЮ1динатного раствора ведут при коицеп.трации 85-180 г/л Na,jOtjcA а ПОСЛУ упаривани  содовый padrSop охлаждают до 5-27 С.

Повыинэиие содерхсани  карбоната натри  (NajOyCA. ) при декомпозиции достигают снижением доли карбоната натри , направл емого на спекание с пульпой сгущенного шлама до 10-71% от его количества, образовавшегос  в растворе при вьвделачивании щелочн раствором.

Пределы концентрации .с/л в содо-алюминатном растворе и температура охлаждени  упаренного содового раствора выбраны исход  из Jppeдyющего о,

При концентрации Na,jOycA менее 85 г,/л дл  выделени  декагидрата карбоната натри  ( 1 OHjO) oxлаждение необходимо проводить до более низких температур, при которы кристаллизуетс  и присутствующий в растворе декагидрат сульфата натри  (Na2S04-10H20), ЧТО приводит К загр знению продукционного карбонат натри . Концентрации более 180 г/л, при использовании дл  выщелачивани  щелочного раствора с оптимальной концентрацией 27,5-55 г/л Na20i4, не образуютс , ввиду ограниченной растворимости карбоната натри  в получаемом содо-алюминатном растворе.

Цри температурах охлаждени  содового раствора выше 27°с кристалли зации декагидрата карбоната натри  из указанных растворов не происходит , а при температурах охлаждени  ниже из растворов кристаллизуетс  также и декагидрат сульфата ватри .

Пример. Переработке подвергают давсонит-каолинитовые породы , содержащие 35, 50 и 90% давсо .нита (см. табл. 1).

Породы обрабатывают щелочно-алюминатными растворами, содержащими в виде примеси сульфат и карбонат натри , Температура обработки , (см. табл. 2)

В результате обработки получают пульпу, состо щую из каолинитового i шлама и содо-алюминатного раствора, содержащего в виде примеси сульфат натри  (см. табл. 3).

Шлам сгущают и направл ют на спе;кание (см. табл. 4).

Наспекание с пульпой сгущенного шлама направл ют не всю образовавшуюс  при растворении давсонита соду, а только часть ее (1071% ). Содо-алюминатный раствор после отделени  шлама направл ю.т на декомпозицию (см. табл. 5).

В результате декомпозиции получают пульпу, состо щую из гидроокиси алюмини  и содового раствора (см. табл. 6).

Гидроокись алюмини  отдел ют от раствора и промывают водой. Промводу объедин ют с содовым раствором и упаривают до объемов, соответственно , 0,536, 2,667, 6,037 м . Упаренные растворы охлаждают дл  выделени  карбоната натри  и получают пульпу кристаллов NajiCO.-5- 1 OHjO (см.табл.7)

Кристаллы отдел ют и используют дл  получени  карбоната натри . Их раствор ют в воде и раствор упаривают , в результате чего выдел ют карбонат натри  в виде NajCO H O. После прокалки содержание сульфата натри  в полученной соде менее 2%.

Сгущенный шлам, полученный после щелочной обработки породы (см. табл. 4), смешивают с частью необработанной породы и карбонатом кальци . Карбонат кальци  и породу добавл ют из расчета получени  в смеси молекул рных отношений и CaO/SIOs соответственно равных 1,00 и 2,00.

Количества добавл емых карбоната кальци , породы и состав полученного после их смешени  и прокалки спека представлены в табл. 8.

При спекании используют малосернистый мазут. Количество топлива принимают из расчета 0,2 тут на 1 т спека. Дл  повышени  извлечени  глинозема из спека на св зывание серы мазута в добавл ют карбонат натри , выделенный из растворо охлаждением.

Количество добавленных на спека; .ние соды, топлива и образовавшихс  соединений серы в спеке, а также общее содержание сульфата натри  в спеке приведены в табл. 9.

Спек после прокалки измельчают |и выщелачивают при . Полученные

алюминатные растворы подвергают обескремниванию при 1. (см. табл. 10).

Обескремненные алюминатные раствора подвергают декомпозиции, в результате чего из них выдел ют, соответственно , 59,547 кг, 49,543 кг и 67,883 кг AljO в виде гидроокиси алн 1ини . ,

Составы и объемы растворов после декомпозиции приведены в табл. 11.

Растворы после декомпозиции смешивают с растворами после выделени  карбоната натри  охлаждением (см. табл. 12) ,

Растворы упаривают до объемов, соответственно, равных 0,8924 м, 2,9932 м и 6,1148 м. Полученные в результате упаривани  растворы аналогичны (по объему и содержанию в них отдельныхкомпонентов) раствоСостав и объем растворов 167,7 73,2375 80,325 129 25,8 104,625 114,75 . 188,325 206,55

рам, использованным дл  щелочной обработки (см. табл. 2)

Таким образом, возможно воспроизводство процесса с теми же показател ми .

Предлагаемый способ, по сравнению с известными, позвол ет упростить прдцесс за счет исключени  стадий карбони&ации апк иинатного раствора и предварительного обескремнивани  раствора, что позвол ет исключить как тонкую очистку .газов дл  карбонизации, так и расход извести на глубокое обескремнивание; снизить материальные потоки в процессе спекани , поскольку на щелочную обработку направл ют более 80% породы; повысить качество продукционного карбоната натри  за счет снижени  примеси сульфата натри 

до 2%.

Таблица 1

Состав пород

JS

Таблица 2

Таблица 3 77,457 28,243 0,9113 308,062 89,427 3,0202 1109,405 919,773 6,1634

Состав и количества шлама

Состав пульпы

Т а б л и ц а 4

Таблица 5

Таблица 6

Дооавлено, кг

КарбонаN3 0 -та кальци 

о 260 59,615 i#8,077 78

49,14 236 49,60 81,60 70,8

277,875 79 67,962 111,808 23,7

Добавлено Использовано Образова- Общее содерNajOijCA топлива, тут лось в спе- жание суль .на св зы-ке сульфа- фата натри 

ванне се-та натри  в спеке

ры, кгиз сервис- (в пересче1 ,528 0,076258 1,971 13,145 1,305 , 0,066832 1,683 11,222 1,314 0,049542 1,646 11,304

Извлечено из спека в алюминатные растворы,

50,673 83,365 11,173 42,1669,36 9,539

57,767 95,037 9,608

бъемСодержание в растворе, кг

аствора,

Na,0, АГ.О, сульфата

50,673

42,16

57,767

Тё1блица 6

Вес

опека, кг спека,

кг

СаО

S10,

381,292

334,16

247,710

Таблица 9

тых соеди- те на SOj), нений топ- кг лива (в пересчете на 50з), кг

Таблица 10

кг

.

на SOj)

Т а б л и ц а 11

23 натри  (в

пересчете на SO )

11,173 9,539 9,608

Состав смешанных растворов, кг

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ переработки давсонит-каолиннтовой породы на гидроокись алюмини  и карбонат натри , включающий выщелачивание части породы щелочныгд раствором, отделение шлама сгущением от содо-алюминатного раствора , декомпозицию содо-алюминатного раствбра, отделение гидроокиси алюмини  от содо-щелочного раствора , выделение карбоната натри , спекание оставшейс  части породы со шламом и карбонатом кальци , выще- . лачивание спека, обескремнивание полученного алюминатного раствора ,

   Таблица 12

   и его декомпозицию, отличающий с   тем, что, с целью упрощени  процесса, снижени  материальных потоков и повышени  качества кабоната натри , декомпозицию содо-алмичатного раствора ведут при концентрации 85-180 г/л Nag О уел, .а содо-щелочной раствор охлаждают до 5-27°С.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1, Авторское свидетельство СССР № 610358, кл, С 01 F 7/30, 1975.

   .
2. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2898074, кл. С 01 F 7/30. 1980.