Способ получения глинозема

Способ получения глинозема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается производства глинозема соляно-кислстным методом из высококремнистого глиноземсодержащего сырья и может быть использовано для получения оксида алюминия-адсорбента и носителя для катализаторов либо металлургического глинозема. Целью изобретения является упрощение и удешевление процесса за счет снижения энергозатрат на прокаливание и улавливание НС1, а также непосредственного возв1 ащения в процесс НС1 без ее дополнительной регенерации. Цель достигается тем, что термическое разложение кристаллов гексагидрата хлорида алюминия проводят при температуре 110-140 С и соотношении паров воды и оксида алюминия (5,8-7,2):1. 1 табл. с Ф СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

>>9> SU (и> (5в 4 С 01 Г 7/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"- c

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пб делАм изОБРетекий и ОткРытий

Н А5ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3899841/22-02 (22) 22.05.85 (46) 23.09.86. Бюл. Ф 35 (71) Казахский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.И.Ленина (72) Г.О.Иалыбаева, Л.Г.Романов и С.С.Нуркеев (53) 669.661.862.3 1(088.8) (56) Патент Франции Н - 2426018, кл. С 01 F7/22,,1979.

Патент США - 4259311, кл. С 01 F 7/30, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕИА (57) Изобретение касается производства глинозема соляно-кислотным методом из высококремнистого глиноземсодержащего сырья и может быть использовано для получения оксида алюминия-адсорбента и носителя для катализаторов либо металлургического глинозема. Целью изобретения является упрощение и удешевление процесса за счет снижения энергозатрат на прокаливание и улавливание НС1, а также непосредственного возвращения в процесс НС1 без ее дополнительной регенерации. Цель достигается тем, что термическое разложение кристаллов гексагидрата хлорида алюминия проводят при температуре 110-140 С и соотношении паров воды и оксида 3 алюминия (5, 8-7,2): 1. 1 табл .

Продо жите. ра зло ч льтаты тания

105 10,0 >25

Кашеобразная масса, покрытая коркой

7 4 0,0050 18, 6 Необходимо концентрирование кислоты

110

1,5

140

5, 8 О, 0025 20., 7

1 12588

Изобретение относится к области производства глинозема солянокислотным методом из высококремнистого глиноземсодержащего сырья и может быть использовано при его переработке и получении высокоактивного оксида алюминия и металлургического глинозема. Целью изобретения является упрощение и удешевление процесса.

Пример 1. В качестве исход- 1О ного сырья используют золу низкотемпературного сжигания экибастузских углей, содержащую, %: Al Оз 33,6;

SiO> 56,1; FezO> 3,7; СаО 0,8;

Ng0 0,9. 1000 r золы подвергают вы- 15 щелачиванию 20Х-ной НС1, взятой в количестве 3200 мл, в течение 2 ч.

В результате выщелачивания и отделения нерастворимого остатка получа- ют 3030 мл солянокислого раствора с 20 концентрацией А3. 81,1 г/л. Высалива ние чистого А1С1 6Н О проводят путем насыщения раствора газообразным

НС1. После промывки получают. 1469 г кристаллов, которые подают на термическое разложение. Разложение проводят в трубчатой печи при 110 С с подачей в один конец водяного пара при соотношении Н О : Al O = 7,2 : 1 в течение 2 ч. Отходящие газы конден- 30 сируют в водоохлаждаемом холодильнике, Получают 302 г А1 0з с содержанием 0,003% CI, менее 0,01% железа и 3580 мл НС1 с концентрацией 19,2Х, которую возвращают непосредственно на стадию выщелачивания сырья .

П р и и е р 2. Алюминийсодержащий солянокислый раствор, полученный

15 - 2 аналогично примеру 1, подвергают обработке хлористым водородом для высаливания чистого хлорида алюминия.

1468 r отмытой соли подвергают термио ческому разложению при 130 С и подаче водяного пара при его соотношении к глинозему 6 : 1. Процесс проводят

2,5 ч. Всего пропускают 1933 r воды в виде пара.

В результате получают глинозем с содержанием остаточного хлора

0,0028Х (по данным ИК-спектроскопии),, который является псевдоаморфной -формой.. Кроме того, получают

3070 мп соляной кислоты с концентрацией 20,2%, которую непосредственно возвращают в процесс выщелачивания.

Пример 3. Высаливанием из раствора, полученного по примеру 1, получают 1464 г кристаллов гексагидрата хлорида алюминия. Кристаллы подвергают термическому разложению в о трубчатой печи при 140 С. В течение

1,5 ч подают 1870 r водяного пара, что составляет отношение H O : Al Oз, равное 5,8. Парогазовую смесь конденсируют в холодильнике. Получают

2990 мл соляной кислоты с концентрацией 20,?X.

Глинозем в количестве 320 r содержит 0,0025Х остаточного хлора.

Режимы термического разложения гексагндрата хларида алюминия приведены в таблице.

Выбор параметров термического разложения обусловлен следующим.

1258815

Продолжение таблицы

2,0

120

6,5 0,0025 19,7

6,0 0,0028 20,2

7,2 0,0030 19,2

2,5

130

2,0

110

24,5 Необходимо разубоживание оборотной кислоты

3,0

2,2 0,95

130

1,0

150

8,0 0,003

16,8

170

2,2 0,44

0,5

24,6 ко образуется разбавленная кислота, которую необходимо укреплять. Использование же разбавленной НС1 на стадии выщелачивания приводит к потерям Al. из-эа неполноты вскрытия сырья, образуется разбавленный раствор хлористого алюминия, что увеличивает массопотоки и энергозатраты на упаривание и высаливание.

Таким образом, предлагаемый способ дает возможность получать высококачественный глинозем из низкокачественного алюминийсодержащего сырья при значительном снижении энергозатрат эа счет уменьшения стадий термического разложения и снижения темпе» ратуры с 600-1100 до 110-140 С; .упростить аппаратурное оформление и уменьшить количество переделов за счет получения соляной кислоты, не требующей дополнительного концентрирования либо разбавления, т.е. исклю" чить операцию регенерации; удешевить процесс за счет возможности использования оборудования из керамики и эмали вместо тантала и титана на стадии термического разложения и конденсации НС1, получить активный глинозем с развитой поверхностью, который может быть использован как адсорбент и носитель катализаторов.

Формула изобретения

Способ получения глинозема, включающий разложение глиноземсодержащего сырья соляной кислотой с получения

При температуре выше 140 С повышается коррозионная активность соляной кислоты, что ухудшает техноло25 гические условия проведения термического разложения: требуется дополнительная защита оборудования, так как эмаль и керамика разрушаются. Кроме т1.го, показатели процесса по.остаточному содержанию хлора не улучшаются.

При температуре ниже 110 С процесс практически не идет, образуется вязкая реакционная масса, застывающая в

11 11 настыли . Разложить.хлорид алюминия до оксида не удается. 35

Проведение термического разложения в. присутствии паров воды, нзятьи в количестве, меньшем чем 5,8 т на 1 т А1 0, не позволяет получить

А1 0з с низким (менее 0,013) содержаанем хлора за технологически приемле-. мое время. Увеличение же времени разложения (с 2 до 10-15 ч) увеличивает энергозатраты и снижает эффективность процесса. Кроме того, при конденсации45 отходящих газов получается более крепкая кислота, которую перед использованием для выщелачивания необходимо разубоживать до 20 + 1Х.

Использоваиие НС1 именно этой кон;центрации обусловлено тем, что при температуре выщелачивания 105-110 С она является аэеотропной, летучесть ее (т. е. потери HCl) минимальна.

При соотношении Н О : Al 0, большем чем 7, 2, конечное содержание хлора в глиноземе не уменьшается, одна

Необходимо концентрирование кислоты

Необходимо разубоживание оборотной кислоты

Составитель О.Смирнова

Редактор Н.Егорова Техред А.Кравчук, Корректор И.Эрдейи

Заказ 5085/24 Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпрйятие, г.ужгород, ул .Проектная, 4

5 12588 ем алюминийсодержащего раствора, высаливание хлористым водородом гексагидрата хлорида алюминия и его терми ческое разложение в присутствии napos воды с получением оксида алюминия и оборотной соляной кислоты, о т л и15 Ь ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса, ° термическое разложение гексагидрата хлорида алюминия проводят при 110140 С и соотношении паров воды и оксида алюминия (5,8-7,2) : 1.