Факторы, влияющие на выщелачивание спека

Факторы, влияющие на выщелачивание спека

Качество спека.

Чем выше пористость спека, тем больше контакт между твердой и жидкой фазами при выщелачивании. С увеличением пористости спека скорость выщелачивания и извлечение глинозема повышаются.

Степень дробления

Наличие крупных частиц спека приводит к неполному извлечению глинозема из спека. Повышенное содержание мелких частиц может вызвать уплотнение шлама и затруднит его разгрузку. Дробление осуществляют до крупности 6-8 мм.

Температура выщелачивания.

С увеличением температуры повышается скорость растворения алюмината натрия и разложения феррита натрия. Однако при этом ускоряются вторичные нежелательные реакции: разложение двухкальцевого силиката. Разложение двухкальциевого силиката при 50-70^оС незначительно, а при 90^оС заметно увеличивается.

Методы выщелачивания

Проточный метод выщелачивания.

Диффузор.

Достоинства:

· Возможность получить крепкие алюминатные растворы.

· Обеспечивает совмещение процесса выщелачивания с отделением алюминатного раствора от шлама и промывку шлама.

Недостатки:

· Большие трудозатраты.

· Неблагоприятные санитарно-гигиенические условия.

· Малая производительность.

Ленточный перколятор.

Достоинства:

· Высокая производительность.

· Выше извлечение глинозема и щелочи.

· Лучше условия труда.

Недостатки:

· Необходимость промежуточной перекачки растворов.

· Громоздкость аппаратуры.

· Высокая стоимость.

Вертикальный выщелачиватель.

Достоинства:

· Используют для выщелачивания кускового спека.

· Позволяет получить крепкие и осветленные растворы.

· Высокая производительность.

Агитационный метод выщелачивания.

Мешалка

Мельница

Недостатки:

· Трудно отделить алюминатный раствор от шлама.

· Значительные потери глинозема.

· Ограниченность концентрации алюминатных растворов.

 

Оборудование для выщелачивания спека

Диффузор.

Представляет собой стальной цилиндрический резервуар с коническими днищами. В верхним днище имеется люк с крышкой для загрузки в диффузор спека. Спек загружают на решетку, покрытую сверху стальной сеткой. Внизу находится люк для выгрузки шлама. Растворитель подается через патрубок, проходит через столб спека и выводится из диффузора через патрубок, который находится вверху.

Диаметр диффузора 1,5м, высота 5м.

Диффузорное выщелачивание осуществляется в батарее диффузоров 12-15шт.

 

 

Ленточный перколятор.

Представляет собой цепной конвейер, на котором смонтированы стальные контейнеры – перколяторы. Для лучшего распределения спека перколяторы разделены вертикальными перегородками на отсеки, в которых установлены съемные сетки. Спек загружают с помощью барабанного загружателя.

Длина 72,7м, ширина 6м, скорость контейнеров 0,07-0,22м/мин, 66 штук перколяторов размеры 5*2*2м

 

Вертикальный выщелачиватель.

Представляет собой вертикальную шахту с переменным по высоте сечением.

Спек поступает в аппарат сверху и постепенно опускается. Снизу подается вода, которая движется вверх, выщелачивает спек и превращается в алюминатный раствор. Благодаря переменному сечению аппарата обеспечивается увеличение восходящего потока алюминатного раствора по мере повышения концентрации раствора. По высоте аппарата на нескольких уровнях предусмотрена циркуляционная перекачка раствора, которая служит для выравнивания концентрации раствора по сечению аппарата. Для обеспечения стойкости раствора в верхнюю часть аппарата подается щелочной раствор.

Высота 26м, емкость 63м³.

 

Обескремнивание алюминатных растворов

Цель: очистка алюминатного раствора от кремнезема.

Глубина очистки определяется кремневым модулем.

Существует два способа обескремнивания:

Без химически действующих добавок.

Алюминатный раствор подвергают продолжительному нагреванию. При этом происходит рост кристаллов гидроалюмосиликатов натрия, которые выпадают в осадок. Обескремнивание увеличивается при повышении температуры до 160-170^оС. Присутствие кальцинированной соды и сульфата натрия способствует лучшему обескремниванию в течении первых 2-3 часов.

АТС обескремнивания

Подлежащий обескремниванию раствор из мешалки поршневым насосом подается в первый автоклав батареи. Острый пар для нагревания раствора подается в первые два-три автоклава. Из последнего автоклава пульпа, состоящая из обескремненного раствора и белого шлама, разгружается в самоиспаритель. Пар самоиспарителя используется для подогрева раствора, воды. Охлажденная пульпа поступает в сгуститель, сгущенный белый шлам фильтруется на барабанных вакуум-фильтрах, репульпируется оборотным содовым раствором и возвращается на приготовление шихты для спекания. Осветленный раствор после контрольной фильтрации на листовых вертикальный фильтрах поступает на кабонизацию.

Температура.

При карбонизации температура постепенно понижается. Процесс проводят при температуре 70-80^оС.

2. Концентрация СО₂ в газах.

Чем выше содержание углекислого газа в газах, тем меньше их нужно для разложения раствора. Содержание СО₂ в газах 10-14%.

Перемешивание.

Повторить из способа Байера.

Способы карбонизации:

Полная карбонизация.

Разложение ведут до полного разложения раствора. Гиббсит получается мелкокристаллический и загрязненный примесями.

Неполная карбонизация.

Подачу газов прекращают, когда в растворе остается некоторое количество неразложившегося алюмината натрия. Гиббсит характеризуется достаточной крупностью и высокой частотой. Все примеси остаются в неразложившемся растворе.

Факторы, влияющие на выщелачивание спека

Качество спека.

Чем выше пористость спека, тем больше контакт между твердой и жидкой фазами при выщелачивании. С увеличением пористости спека скорость выщелачивания и извлечение глинозема повышаются.

Степень дробления

Наличие крупных частиц спека приводит к неполному извлечению глинозема из спека. Повышенное содержание мелких частиц может вызвать уплотнение шлама и затруднит его разгрузку. Дробление осуществляют до крупности 6-8 мм.

Температура выщелачивания.

С увеличением температуры повышается скорость растворения алюмината натрия и разложения феррита натрия. Однако при этом ускоряются вторичные нежелательные реакции: разложение двухкальцевого силиката. Разложение двухкальциевого силиката при 50-70^оС незначительно, а при 90^оС заметно увеличивается.

Методы выщелачивания