Способ получения сульфата калия и глинозема из сыннырита

Способ получения сульфата калия и глинозема из сыннырита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при переработке сынныритов сернокислотным способом. Сущность: сыннырит подвергают термообработке , а затем разложению серной кислотой . Раствор квасцов отделяют от твердого остатка. Квасцы кристаллизуют и спекают с поташом при 500-680°С. Полученный спек выщелачивают водой. В раствор переходит сульфат калия, а в твердой фазе - глинозем. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

17б1б71 А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827152/26 (22) 21.05.90 (46) 15.09.92. Бюл. N 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии (72) Ю,С.Сафрыгин, Н.И.Степанова, Л,А.Филоненко, В, Я. Поляковский и В.И.Захаров (56) Авторское свидетельство СССР

N 876552,,кл,,С 01 F 7/26, 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА КАЛИЯ И ГЛИНОЗЕМА ИЗ СЫННЫРИТА

Изобретение относится к технологии кислотной переработки алюмокалиевого силикатного сырья и может быть использовано, в частности, при переработке сынныритов сернокислотным способом.

Известен способ переработки сыннырита с применением серной кислоты, согласно которому из сыннырита и известняка готовят шихту при молярном отношении калишпатовой составляющей сыннырита к карбонату кальция 1:4, спекают при 1250—

1300 С в течение 4 ч. Спек обрабатывают

40 — 60%-ной серной кислотой при Т;Ж=1;1, выщелачивают горячей водой и отделяют раствор от нерастворимого остатка в течение 30 мин из раствора кристаллизуют квасцы, В этом способе конечным продуктом являются квасцы, которые имеют ограниченный рынок сбыта, Разделение квасцов на отдельные продукты является сложным процессом.

Известен способ разложения квасцов с получением сульфата калия и глинозема, согласно которому для разложения квасцов, (57) Использование: при переработке сынныритов сернокислотным способом.

Сущность: сыннырит подвергают термообработке, а затем разложению серной кислотой, Раствор квасцов отделяют от твердого остатка, Квасцы кристаллизуют и спекают с поташом при 500-680 С. Полученный спек выщелачивают водой, В раствор переходит сульфат калия, а в твердой фазе — глинозем, 1 табл. полученных пои обработке сыннырита серной кислотой и содержащих, мас.%: AlzOa

10,8; К20 6,73; ВОЗ 39,10 с рН 2, к ним приливают при 25 С при перемешивании

5 /-ный раствор патоша со скоростью 10

-м /мин, При этом в конце реакции рН смеси равняется 7. Образовавшийся осадок гидроксида алюминия подвергают старению в течение суток. Величина рН маточного раствора по истечении суток изменяется до 9. Процесс разложения квасцов проходит согласно реакции KzS04 А(2(504)з 24H20+

+ ЗК2СОЗ -+4К2504+ 2А1(ОН)з+ 3С02-

+ 21Н О.

В Этом Случав ион S04 иэ Сульфата алюминия связывается в сульфат калия.

Недостатком способа является низкая скорость осаждения гидроксида алюминия (0,02 м /ч), который образуется в гелеобразном виде, что увеличивает продолжительность процесса, Кроме того, для процесса характерна низкая степень извлечения А!20з из квасцов в твердую фазу (не превышает 60%). Установлено, что раз1761671 ложение квасцов раствором поташа при

70 С повышает скорость осаждения оксида алюминия в 6 раз.

Цель изобретения — повышение извлечения глинозема из квасцов и снижение продолжительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем разложение сыннырита серной кислотой, отделение раствора квасцов от нерастворимого остатка, кристаллизацию квасцов из раствора и обработку их поташом, сыннырит перед разложением его серной кислотой подвергают термообработке, квасцы с поташом спекают при 500 — 680 С и из полученного спека выщелачивают водой сульфат калия.

Сущность способа заключается в том, что калиевый алюмосиликат-лейцит, полученный при термической обработке сыннырита, разлагают серной кислотой при

20 — 80 С: Суспензию фильтруют, осадок промывают, сушат и получают готовый продукт — сиштоф. Из сернокислого раствора путем охлаждения кристаллизуют квасцы.

4ля выделения из квасцов отдельных продуктов их обрабатывают поташом и обжигают при 500 — 680 С. При этой тсмпературе сульфат калия остается без изменения, а алюминий вытесняется ка:ием с образованием дополнительного кол.;чествг сульфата калия по реакции

К2504 А !2(5 04)З+

+ 2K2COa -+ А!203+ 4K;>50<- - 3CQ2

Из полученного спека r.;óëü:, ат кали, выщелачивают водой.

Б отличие от прототи а ". агом случае алюминий выделяют не в ви .::.:, елеобрззного гидроксида, ухудшающег о-..стой и фильтрацию, а в виде безвод «ого окисла, поэтому при разделении жидк и и твердой фаз проблем не возникает. Иа жидкой фазы кристаллизацией выделяют "..;-, эт калия, а твердую фазу промывают,:,ушат и полу:.ают готовый продукт — глинсзем.

Таким образом, если в изве ";ном способе разрушение квасцов погашом вести B растворе, то алюминий осаждается э виде гелеобразной гидроокиси алюминия, что затрудняет отстой и фильтрацию. Для улучшения осветления маточного раствора и филь рац.:и необходимо llpGBîäèòü процесс ста, ения осадка. Известно, что осаждение гидроокчси алюминия в щегочной среде проходит через образование основных солей. В процессе старения эти соли

25 п

4, 50

55 разрушаются, возрастает рН раствора, что приводит к взаимодействию гелеобразной гидроокиси алюминия со щелочью. В результате часть гидроокиси алюминия переходит в раствор, что уменьшает степень извлечения в готовый продукт А!гОз.

Разложение квасцов поташом путем обжига приводит к образованию окиси алюминия, которая при выщелачивании из спека

KzS04 не растворяется, что приводит к увеличению степени извлечения из квасцов

А!гОз. Кроме того, твердая фаза, представляющая собой глинозем, хорошо отстаивается и фильтруется.

Процесс обжига в присутствии поташа ведут при 500-680 С. При температуре ниже 500 С в спеке присутствуют неразложившиеся квасцы, При выщелачивании из спека

KzS04 будет продолжаться реакция в растворе, что приведет к образованию гелеобразного гидроксида алюминия, который ухудшает отстой и фильтрацию, Повышение температуры выше 680 С нецелесообразно, так как уже при этой температуре квасцы практически полностью разлагаются, Таким образом, преимуществом предлагаемого способа является высокая степень извлечения из квасцов AlzOa в готовый продукт, получение хорошо отстаивающейся суспензии при разделе Kz504 и АЬ Оз.

Кроме того, процесс идет значительно быстрее, так как не требуется длительное старение гидроокиси алюминия.

Пример. 100 м. ч. сыннырита с массовой долей, : KzO 19,5; А!20з 22,7; SION 52,6 измельченного до крупности 0,08 мм нагревают в печи со скоростью 200 /мин до

1350 С и выдерживают при этой температуре 60 мин, Продукт, представляющий лейцит, охлаждают и равномерно загружают в

30 -ную серную кислоту (360 м, ч.) при

80 С, Полученную суспензию фильтруют, Твердую фазу промывают и сушат. Получают готовый продукт — сиштоф, Из сернокислого раствора кристаллизуют квасцы.

Маточник направляют на разложение лейцита, K квасцам добавляют поташ s количестве, необходимом для связывания 504 E сульфате алюминия и направляют во враща. ющуюся печь барабанного типа, в которой поддерживается температура 650 С, Выходящий из печи спек выщелачивают npoMblB ными водами, Суспензию фильтруют. твердую фазу промывают и сушат, Получаю готовый продукт глинозем. Из раствора кристдллизуют К2504, Маточник направляют на выщелачивание спека, Остальные примеры осуществле. ния способа приведены в таблице.

1761671

Составитель Л.Филоненко

Техред М,Моргентал Корректор M,Ïåòðîâà

Редактор

Заказ 3229 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

Из данных таблицы видно, что по предлагаемому способу скорость отстоя выше, чем по прототипу в 1,2 — 3 раза. При проведении процесса по прототипу даже при

70 С скорость отстоя значительно ниже.

Кроме того, по предлагаемому способу степень извлечения AlzOa из квасцов возрастает в 1,5-1,6 раза, Формула изобретения

Способ получения сульфата калия и глинозема из сыннырита, включающий разложение его серной кислотой, отделение раствора квасцов от нерастворимого остатка, кристаллизацию квасцов из раствора и обработку их поташом, о т л и ч а ю щ и й5 с я тем, что, с целью повышения извлечения глинозема из квасцов и снижения продолжительности процесса, сыннырит перед разложением его серной кислотой, подвергают термообработке, квасцы с поташом

10 спекают при 500 — 680 С и из полученного спека выщелачивают водой сульфат калия,