Способ разложения алюминатных растворов карбонизацией

Способ разложения алюминатных растворов карбонизацией

Реферат

Изобретение относится к технологии гидрометаллургических производств и, в частности, к производству глинозема по способу спекания.

Известен способ разложения алюминатных растворов карбонизацией путем смешения их с газами, содержащими СО₂, в присутствии затравки гидроксида алюминия, отделения жидкости от частиц образовавшегося в процессе кристаллизации осадка и последующей его переработке на глинозем (Справочник металлурга по цветным металлам. Производство глинозема. - М.: Металлургия, 1970, с.163).

Недостатком этого способа является получение гидроксида алюминия, содержащего высокое количество (до 40%) частиц размером меньше 40 мкм.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ разложения алюминатных растворов карбонизацией газами, содержащими CO₂, в присутствии затравки. Введение в процесс затравки позволяет снизить содержание примесей щелочи в кристаллизующемся в результате разложения растворов гидроксида алюминия. Однако содержание в нем фракций <40 мкм остается достаточно высоким и, чем выше затравочное отношение (отношение Al₂O₃ в затравке к Al₂O₃ в алюминатном растворе), тем больше мелких фракций в конечном продукте, что приведет к пылению и потерям глинозема при электролизе (А.А. Ханамирова "Глинозем и пути уменьшения содержания в нем примесей", АН Армянской ССР, Ереван, 1983, с.115-119).

Данный способ по основному признаку, связанному с разложением алюминатных растворов газами, содержащими CO₂, в присутствии затравки гидроксида алюминия, принят нами за прототип.

Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего снизить содержание в гидроксиде алюминия мелких (-40 мкм) фракций по дисперсному составу, что позволяет повысить количество гидроксида алюминия с содержанием 88-92% частиц размером +40 мкм.

Получение технического результата достигается тем, что разложение алюминатных растворов карбонизацией, включающей смешение их с газами, содержащими CO₂ в присутствии затравки гидроксида алюминия, отделение частиц, образовавшихся в процессе кристаллизации осадка гидроксида алюминия и последующую переработку его на глинозем, осуществляют введением в процесс в качестве затравки крупнозернистого гидроксида алюминия, содержащего не менее 75% частиц размером +40 мкм, выделенных из общей массы гидроклассификацией.

Подача в процесс карбонизации затравки с указанным уровнем содержаний частиц +40 мкм позволяет получать в результате разложения растворов осадок гидроксида алюминия с низким содержанием частиц -40 мкм.

Сущность способа и выбор оптимальных параметров процесса показаны на конкретных примерах.

Пример №1. Карбонизации подвергается алюминатный раствор следующего состава: Na₂O_ky - 73,6 г/л; Al₂O₃ - 72,9 г/л; Na₂O_общ - 85,3 г/л; α_ку=1,66. Время карбонизации ˜4,5 часа, t°C=65°С. Затравочное отношение в опытах менялось от 0,1 ед. до 0,4 ед.

Результаты изменения дисперсного состава осадка, полученного после разложения алюминатных растворов карбонизации, в зависимости от дисперсного состава затравки и содержания в ней частиц размером +40 мкм приведены в таблице.

Таблица
№№ пп	Затравочное отношение (З.О.)	Содержание частиц размером +40 мкм в осадке гидроксида алюминия, %	Примечание
в затравке	в осадке после карбонизации (продукте)
1	2	3	4	5
123	0,10,20,3	9,09,09,0	73,95033,3
123	0,10,20,3	32,632,632,6	88,073,658,1
123	0,040,20,3	60,060,060,0	82,066,369,9
123	0,10,20,3	76,076,076,0	87,788,490,6
12345	0,050,10,20,30,4	82,182,182,182,182,1	75,088,882,789,772,2
1234	0,050,10,20,3	84,584,584,584,5	92,9589,492,091,45	Стабильный дисперсный состав продукта во всем диапазоне изменений З.О.

Как видно из приведенных в таблице данных, стабильное получение гидроксида алюминия с содержанием от 88 до 92% частиц размером +40 мкм достигается в случаях, когда в качестве затравки в процессе разложения алюминатных растворов карбонизацией используется гидроксид алюминия, в котором содержится не менее 75% фракций гидроксида алюминия +40 мкм. Причем эта закономерность сохраняется во всем диапазоне изменений затравочного отношения от 0,05 ед. до 0,4 ед.

Способ разложения алюминатных растворов карбонизацией, включающий смешение их с газами, содержащими CO₂ в присутствии затравки гидроксида алюминия, отделение жидкости от частиц образовавшегося в процессе кристаллизации гидроксида алюминия и последующую переработку его на глинозем, отличающийся тем, что в качестве затравки в процесс вводится гидроксид алюминия, содержащий не менее 75% частиц размером более 40 мкм при затравочном отношении от 0,05 до 0,4 ед.