Способ получения глинозема из алунита

Способ получения глинозема из алунита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ф

Класс )2m5 № 42065

k СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСННИЕ способа получения глинозема из алунита.

К авторскому свидетельству С. В. Лаб тина и Г. S. Лаб тина, заявленному

17 июля 1934 года (спр. о перв. ¹ 151117).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 марта 1935 года.

В состав алунита, кроме глинозема, входят сульфаты щелочных металлов и серная кислота, связанная с алюминием в виде сернокислого алюминия, что является основным отличием алунитов от другого глиноземного сырья.

По принятому промышленностью способу обработки алунитов едкой щелочью в раствор переходят сульфаты щелочных металлов, и окись алюминия в виде алюмината натрия. Указанный раствор после обескремнивания карбонизируют и маточный раствор, отделенный от глинозема и содержащий соду и сульфаты, каустифицируют, сульфаты выделяют выпаркой и последующим охлаждением.

Наличие сульфатов в растворах на протяжении всех технологических операций ставит производство глинозема из алунитов в особо неблагоприятные условия относительно щелочных способов получения глинозема из других видов глиноземного сырья.

Применять для выщелачивания алунита раствор едкой щелочи, более концентрированный нежели 90 г 1ЧазО на

1 литр невозможно, так как получается раствор, близкий к насыщению сульфатами, из которого при охлаждении последние кристаллизуются на стенках аппаратов и трубопроводов, так что

„выкручивание" глинозема, требующее 100 — 120 г ИзОз на 1 литр, здесь неприменимо, а потому гидрат окиси алюминия выделяется карбонизацией.

Таким образом, было бы весьма целесообразным процесс отделения сульфатов от глинозема поставить первым в ряду процессов мокрой переработки алунитов, т. е. перед выщелачиванием глинозема, что дало бы возможность выделять гидрат .выкручиванием".

При рассмотрении реакции Вовлея

Nag(Kq)SO4 Из($04 з 2ИзОз бН О+

+12 NaOH = Na (K,)$04+31Чаз SO„+

+ ЗИзОз 31ЧазО+12НзО видно, что шесть молекул едкого натрия расходуются на нейтрализацию серной кислоты, связанной с глиноземом, образуя сульфат и шесть молекул едкого натрия, растворяя окись алюминия, образуют алюминат.

Основываясь на изложенном, реакцию

Вовлея можно записать в двух уравнениях:

1. 1Чаг(Кз)$04 Й1з($04)з 2ИзОз бН О+

+ бйаОН =4 1 1аз$04+бИ(ОН)з

2. 6И(ОН)з+б1ЧаОН =ЗИ Оз 3NaO+

-12Н,О гтвторы, исходя из этого, изобрели настоящий новый способ получения глинозема из алунитов путем раздельного выщелачивания сульфатов и глинозема из алунитов, в отличие от однофазного.

В лаборатории „Ганджалюминстроя" авторами были проведены предварительные опыты по раздельному выщелачиванию сульфатов и глинозема из

Заглинских алунитов. Первые опыты, когда обработка алунита щелочью с целью выделения только сульфатов длилась полчаса, были безуспешны, так как имела место однофазная реакция Вовлея, т. е. в раствор переходили сульфаты щелочных металлов и глинозем, хотя отношение количества сульфатов к количеству глинозема в растворе после сульфатното выщелачивания значительно больше того же отношения в растворе глиноземного выщелачивания. Увеличение продолжительности выщелачивания сульфатов из алунита повело к весьма благоприятным результатам, т. е. указачное отношение в сульфатном растворе еще больше возросло. Надо предпола:гать, что в первый короткий промежуток времени реакция идет согласно однофазному уравнению Вовлея, но вслед.ствие недостатка едкой щелочи полного выщелачивания алунита из породы не происходит; при продолжении процесса выщелачивания образовавшийся алюминат действует на неразложенный алунит, как щелочь. Иначе говоря, происходит гидролиз алюмината и освобождающаяся при этом едкая щелочь связывается с серной кислотой, что способствует полному гидролизу алюиината.

Практически укаэанные работы проводились следующим образом: 100 г алунитовой руды, размолотой до 100 мешков, обрабатывались при перемешивании в жестком стакане на кипящей водяной бане в течение часа раствором едкого натрия, содержащего 90 г ИазО на

1 литр. Количество едкой щелочи, взятой для разложения, точно соответствовало теоретически необходимому для нейтрализации серной кислоты, связанной с глиноземом. По окончании выщелачивания вес массы со стаканом добавлением воды доводился до первоначального, осадок отфильтровывался на воронке Бюхнера и промывался. Было замечено, что к концу выщелачивания сульфатов масса несколько загустевает, объем фильтрата уменьшается íà 10% отиосительно взятой для разложения щелочи, что можно объяснить образованием гидрата окиси алюминия, связавшего часть воды в виде гидратной и гигроскопической. Промывка концентрата проходила без, затруднений.:-:Промытый концентрат обрабатывалсяф как обычно, раствором едой- щелочи с:со.держанием 120 г Na>O на 1 литр, количество которой соответствовало необходимому для образования алюмината

Na,О с молекулярным отношением, =1,7.

Я4Оз

Осадок промывался и фильтрат анализировался на $0з и R403. Результаты опытов сведены в таблицу:

Извлечении в 14

Выщелачивание сульфатов

Выщелачивание глинозема

Общее выщелачивание

$0, (й1 0з И,Оз ) $0з

1 92,2

2 90,9

3,1 95,1

3,1 96,7

6,2

98,2

98,4

8,1

99,8

99,0

Незначительное количество глинозема (3,1%) содержащегося в растворе сульфатов, выделяется добавлением, в конце операции сульфатного выщелачивания, в раствор сульфатов бикарбоната в количестве, стехиометрически соответствующем едкой щелочи, находящейся в растворе в виде алюмината. Чтобы избег-. нуть перехода в сульфатный раствор глинозема, можно также обрабатывать алунит недостатком щелочи против необходимого количества для связывания

SO3, что так же, как и осаждение глинозема бикарбонатом проверено и дало положительные результаты.

Схема переработки алунитов указывает вариант с переработкой сульфатов содовым заводом на сухой бикарбонат, выдаваемый глиноземному заводу, а потому выпарки последний не имеет, так как промышленные воды поступают на растворение бикарбоната. В случае получения глиноземным заводом раствора едкой щелочи в схему должна быть включена выпарка. Кстати, необходимый для добавки при сульфатном выщелачивании бикарбонат всегда имеется на содовом заводе.

Вывод из цикла небольшого количества сульфатов, переходящих из концентрата в алюминатный раствор, осуществляется с промышленными водами красного шламма и гидрата; выводимая при этом из глиноземного цикла щелочь компенсируется свежей.

При выщелачивании глинозема из концентрата не требуется применения повышенного давления, как это имеет место при выщел";чивании глинозема из бокситов.

Предмет изобретения.

Способ получения глинозема из алунита путем выщелачивания алунита раствором едкого натра, отличающийся тем, что выщелачивание ведут в два приема, а именно сначала количеством едкого натра, соответствующим переводу ионов серной кислоты, связанных с ионами алюминия, в сульфат натрия, или в несколько меньшем количестве, а затем, по удалении раствора образовавшегося сульфата натрия, остаток обрабатывают раствором едкого натра для перевода глинозема в алюминат, из которого глинозем выделяют по известным способам.

:-)ксперт и редактор И. Я. Гревцов

Корректор Н. Г. 1Ипарварт

Ч ип..Печатный Труд ". Зак. 3350 — 4ОО