Способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия из геленитового шлака

Способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия из геленитового шлака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при получении сульфата алюминия из геленитового шлака. Сущность: геленитовый шлак выщелачивают 35-45%-ной серной кислотой при 75-80°С в течение 45-60 мин. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 С 01 г.7 74

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4807235/26 (22) .26.03.90

{46) 23.06,92. Бюл, N 23 (71) Коми научный центр Уральского отделения АН СССР и Институт металлургии им;

А. А. Байкова (72) Т.М; Спор шева. IO.А.Лайнер, А.Л.Шварц, А.А. Палант и Б. А. Симановский (53) 661.8.532(088.8)

{56) 1.Химическая технология, 1975, N. 6. с, 62.

2. Романов Л, Г, и Нуркеев С. С. Кислот.ная переработка зкибастузских золошлаков; Алма — Ата: 1986, с, 216, Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при получении сульфата алюминия для применения его для очистки сточных вод, Известен способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия путем обработки бокситов 20-60 -ной серной кислотой и упаривания полученного раствора Щ

Сущность способа заключается в следующем. Боксит, состава, %: А1 0з 40,8: Ее20з

27,0; SIOg 8,7; TI02 2;2; СаО 0,75; MgO 0,2;

Na20+ К20 0,5; п.п.п. — 0,7, выщелачивают серной кислотой концентрации 20-60%, температура проведения процесса меняе1ся от 20 до 120 С. Извлечение А1 0з и Ее20з составляет 78,9 и 71,0% соответственно при продолжительности выщелачивания 60 мин и 980С. Увеличение концентрации кислоты до 60 с одновременным увеличением продолжительности выщелачивания до 90 мин и температуры до 120 С приводит к повышению извлечения Alg03 и f e203 до 94,0; 93,0 соответственно. Кислота используется в стехиометрическом количестве.

Однако известный способ имеет следующие недостатки: использование 60%-ной серной кислоты приводит к разрушению an.. Ж „, 1742214 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОАГУЛЯНТА

НА ОСНОВЕ. СУЛЬФАТА АЛЮМИНИЯ ИЗ

ГЕЛЕНИТОВОГО UJЛАКА (57) Использование: при получении сульфата алюминия из геленитового шлака. Сущность: геленитовый шлак выщелачивают

35 — 45%-ной серной кислотой при 75-80 С в течение 45-60 мин. 2 табл. паратуры, требует последующего разбавления раствора во избежание преждевременной кристаллизации, что увеличивает материальный поток на переделе выпарки: высокая температура выщелачивания (120 С) приводит к интенсивному испарению серной кислоты и частичному ее разложению, Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия путем обработки алюминийсодержащих энергошлаков 24-27%-ным раствором серной кислоты с последующей кристаллизацией сульфатов (2). Сущность способа заключается в следующем, Исходный материал — стекловидный энергошлак, получаемый при сжигании углей, состава, %: А!20з 23,8; СаО 16,0; SION 51,6; Fe0 4,94 обрабатывают 24-27 -ной серной кислотой при 95 — 100 С в течение 1- 2 ч; затем пульпа фильтруется и сернокислый раствор перерабатывается на коагулянт известными способами, Извлечение в раствор полезного компонента (оксида алюминия) составляет 73-83%.

1742214

25

30 разом.

40

Однако при достаточно продолжительной обработке (1-2 ч) и высокой температуре процесса (95-100"С) известный способ не позволяет достичь извлечен.1я А!20з е раствор свыше 83%.

Целью изобретения является повышение степени извлечения AlzOg в раствор.

Поставленная цель достигается тем, что выщелачивание шлака проводят 35-45%ной серной кислотой при 75 — 80 С в течение

45-60 мин с последующи отделением сиштофа фильтрацией.

Решение обладает критериями "новизна" и "существенные отличия", так как нами установлено, что в науке и технике нет известных решений. содержащих выявленную совокупность отличительных признаков.

Общими существенными признаками прототипа и предлагаемого способа являются; получение сульфата алюминия (коагу- 20 лянта) из алюминийсодержащего сырья, использование для выщелачивания серной кислоты.

Отличительными существенными признаками являются использование серной кислоты концентрации 35 — 45%. температура обработки 75-80"С, продолжительность процесса 45-60 мин.

Способ осуществляют следующим обПеред выщелачиванием шлак измельчают на молотковой дробилке до крупности

0,5 мм. Измельченный материал загружают в агитатор с механическим перемешиванием и паровым обогревом. Выщелачивание проводят 35-45%-ной серной кислотой. полученной разбавлением 94%-ной серной кислоты. Выщелачивание проводят при 7580 С в течение 45-60 мин, Извлечение в раствор составляет, %: А! Оз 96-98; СаО

25 — 26; FezOa 62 — 65; SIOz Π— 0.1. Дальнейшая переработка растворов до получения сульфата алюминия (коагулянта) осуществляется по известной технологии.

Пример ы 1-4 (см. табл. 1). Геленитовый шлак состава, %: А!20з 23,3; SIOz 24,0:

СаО 23,4; FezOq 3,0, измельчают и выщелачивают серной кислотой концентрации 30% при 75-.-80 С. В зависимости от продолжительности обработки от 30 до 100 мин извле- 50 чение оксида алюминия в раствор возрастает, достигая максимального значения 82,4% при выщелачивании в течение

60 мин (пример 3), затем снижается до

82,2% при 100-минутной обработке (пример

Пример ы 5 — 8, Обработка шлака (по примерам 1 — 4) проводится раствором 35%ной серной кислоты. Наилучший показатель достигается при 60-минутном выщелачивании (пример 7) — 93,94%, Пример ы 9 — 12, Шлак обрабатывается 40%-ной серной кислотой. Извлечение

А!20з после 60 мин выщелачивания составляет 98%.

Пример ы 13 — 16, Шлак обрабатывается 45%-ным раствором кислоты. Извлечение А!20з максимально при

45 — 60-минутном выщелачивании (пример

15) и составляет 98%

Пример ы 17 — 20, Шлак обрабатывается 50%-ной серной кислотой. Максимальное извлечение А!20з в раствор 97,9% достигается при 45-60-минутной обработке.

Наилучшие показатели извлечения в раствор полезного компонента наблюдаются в диапазоне 45-60-минутной обработки.

Дальнейшее увеличение продолжительности процесса не улучшает его показателей.

Использование кислоты 30%-ной концентрации не позволяет достичь максимальных значений извлечения AlzOa. Применение

50%-ного раствора кислоты не дает существенного повышения извлечения AlzOz в раствор.

Пример ы 1-4 (см. табл. 2). Геленитовый шлак состава, %. Alz0323,3; ЯО2.24,0;

СаО 23,4; Ре20з 3,0, измельчают и выщелачивают 40%-ной серной кислотой в течение 45 мин при 60, 75; 80, 90 С.

Снижение температуры ниже 75 С ухудшает показатель извлечения А!20з в раствор. Извлечение составляет 53,4% (пример 1), Увеличение температуры свыше

80 С (пример 4) не дает эффекта повышения извлечения А!гОз. Извлечение остается на уровне 95,1%, как и при 80 С.

Таким образом, оптимальными режимами проведения процесса, обеспечивающими извлечение А!20з в раствор свыше 90%, следует считать концентрацию кислоты 3545%, температуру 75 — 80 С и продолжительность 45-60 мин. Проведение процесса при условиях ниже граничных приводит к потерям сульфата алюминия из-за низкого извлечения А! Оз в раствор. Создание условий выше указанных границ не дает дальнейшего увеличения полезного компонента в раствор.

Формула изобретения

Способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия из геленитового шлака, включающий выщелачиеание шлака серной кислотой .с последующим отделением сиштофа фильтрацией, отличающийся тем. что, с целью повышения степени извле1742214 ную кислоту и выщелачивание ведут при 7580 С в течение 45 — 60 мин, чения оксида алюминия в раствор, для выщелачивания используют 35 — 457,-ную серТаблица 1

Извлечение основных компонентов в сернокислый раствор в зависимости от условий выщелачивания при 75-80 С

Извлечение в аство, Продолжительность, мин

Кон це нтра-. ция Н2304

А12Оз

Я! О2

СаО

FezOg

35

45

Таблица 2

Зависимость извлечения в раствор основных компонентов от температуры выщелачивания

Составитель Н. Целикова

Редактор M. Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 2256 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

2 . 3

5

7

9

11

12

13

14

16

17

18

19

100

55,30 .71,6

82,4

82,2

52;20

93,56 .

93;94

93.94

56,6

95,03

98,0

98,0

59,9

98.0

98,0

97,9

71,7.

94,6

97,9

98,0

1,5

2,6

1.5

15,8

0,3.

6,4

3,5

0,25

0,1

0,1 н/обн, н/обн.

0;1

0,2 н/обн. н/обн.

0,25.

0,15 н/обн. н/обн.

22,1

26,8

32,2

34,5

32,2

35,0

21,2

21,1

22.8

25,1

25,3

25,5

25,2.

30,2

33,8.

34,7

26,9

30,5

34,2

34,2

56;30

79,4

80,02

80,02

51,43

66,67

72,1

76,3

41.25 . 58 ;97

63.2 .

71;7

52,9

80,77

82,3

84,0

71,2

80,9

82,2

82,4