Способ переработки алунита

Способ переработки алунита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

- "3t:ф2067

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

О ПИСЯНИЕ способа переработки апунита.

К авторскому свидетельству С. П. Камецкого и Н. Ф. Кащеева, заявленному

6 июня 1934 года (спр. о перв. № 148841).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 марта 1935 года. (143) Предложенные в настоящее время способы использования Загликского алунита сводятся к получаению из него окиси алюминия, серно-кислого калия и серно-кислого аммония из серной кислоты, связанной в алуните с окисью алюм иния.

Предлагаемый новый способ переработки Загликского алунита (К,1Ча), So4 гт12(SO4)3 2Й1303 бН30 на ряду с глиноземом, сульфатом аммония и калия дает возможность получать на 1 тонну окиси алюминия 1,5 тонны необходимого в условиях йзербейджана для нефтяной промышленности высокопроцентного раствора едкого натра или хлористого натра или серно-кислого натра.

Новый способ заключается в следующем. Тонко размолотая руда тесно смешивается с серно-кислым аммонием, взятым в количестве, необходимом для превращения в/з окиси алюминия, находящегося в руде, в серно-кислое соединение. Смесь обжигается в печи при температуре 400 500 . Во время обжига выделяется аммиак, а окись алюминия переходит в растворимый серно-кислый алюминий. Обожженный материал выщелачивается водой с добавкой сернокислого аммония и хлористого калия.

Добавка последнего преследует цель превратить серно-кислый натрий, находящийся в алуните, в серно-кислый калий и таким образом получить смесь аммонийных и калиевых квасцов.

В целях очистки квасцов от железа, которое тоже в небольшом количестве находится в алуните и переходит в раствор вместе с алюминием, квасцы перекристаллизовывают после предварительного восстановления железа бисульфитом аммония, во избежание образования трудно растворимых, изоморфных с алюминиевыми, железных квасцов.

Очищенные таким образом от железа аммонийные и калийные квасцы растворяют в воде. Нагретый раствор их обрабатывают оборотным фтористым кальцием с добавкой природного в случае недостатка оборотного. Согласно уравнению: (К, N H4) SO4 Rl,(SO/) 3+ 2Са F3 ——

= Rl3F4SO, + К3$0 (1 1Ч4)3$04+2Са$04 образуется трудно растворимый гипс, рас- . творимое фторо-алюминиевое соединение, содержащие фтор в виде комплекса, и освобождается серно-кислый аммоний.

Сопровождающий приводный плавико. вый шпат кремнезем при этой операции совершенно не переходит в раствор, так как весь фтор связан алюминием в стойкий комплекс. К тому же, главная масса фтористого кальция является оборотным продуктом, следовательно, будет чиста в отношении кремнезема. Железа в растворе тоже не будет, так как исходный материал — аммонийные квасцы и оборотный фтористый кальций — не будет содержать его, а небольшое количество природного фтористого кальция, вводимого для пополнения механических потерь, можно предварительно очистить от незначительного количества железа путем промывки его слабой серной или соляной кислотой. Кроме того, в случае необходимости раствор комплексного соединения может легко быть очищен от железа прибавкой к нему комплексного гидрат-алюминия, осажденного из раствора этого же соединения добавкой аммиака. Комплексный гидрат, растворяясь в серно-кислом соединении, вытесняет железо из раствора в виде основной соли.

Полученный чистый от железа и кремнезема раствор комплексного соединения обрабатывают аммиаком, в результате чего выпадает комплексный гидрат

Й1гР4(01Ч)г и образуется раствор сернокислой соли аммония и калия. Сернокислый аммоний отделяется кристаллизацией от серно-кислого калия и частично возвращается в производство, а частично выводится из процесса вместе с серно-кислым калием, как побочный продукт.

Комплексный гидрат прокалиаают в печи при непрерывном пропускании паров воды аммиака при температуре

450 — 550 . Согласно уравнению: й!гГ4(01Ч)г +41ЧНз+ НгО = ИгОг+

+4ИН,F образуется газообразный фтористый аммоний и конечный продукт — окись алюминия, не содержащая железа и кремния.

Пример. 6250 г Загликской алунитовой породы, с содержанием ИгОг — 20 /о;

$Oä — 20>9О о> КгΠ— 2,5% Na>0 — 2,4О/о, смешаны с серио-кислым аммонием в количестве 3250 г, необходимом для перевода г(г окиси алюминия, заключенной в породе, в серно-кислый алюминий.

Смесь прокаливается при температуре

400 — 500О. Происходит следующая реакция: (КЛа)г$0 Rlz($04)> 2ИгОг 6НгО+

+ 6(1Ч Н4)г$04 = Кг$0 + Na>304+

+3R4(504)g+12NHg)+6HgO .. (1)

Прокаленную массу вышелачивают водой с добавкой серно-кислого аммония в целях образования аммонийных квасцов и хлористого калия для перевода сернокислого натра, выщелоченного из обожженного материала, в серно-кислый калий, который с серно-кислым алюминием дает дополнительное количество калиевых квасцов.

В растворе было найдено 1000 г окиси алюминия, что соответствует приблизительно 80О/о - му выходу глинозема от окиси алюминия, находящейся в руде.

Для очистки калиевых аммонийных квасцов от железа, после предварительного восстановления бисульфитом аммония, производят двойную перекристаллизацию.

Раствором квасцов при нагревании и перемешивании обрабатывают 1530 г оборотного фтористого кальция: (К,NН4) SÎ,hlг(SO,)г+2СаF = А1гF4$04+

+ К,SO4+ (NH4)g304+2CaSOg, . (2) причем образуются растворимый фтористый комплекс и 2660 г гипса.

На отфильтрованный гипс действуют смесью газообразного аммиака и углекислоты

CaSO4+2NH>+ Н,О+ СОг —— (NH<)304+

+CaCO ....... (3) Вся серная кислота, находящаяся в гипсе, возвращается в цикл в виде сернокислого аммония.

Раствор Rl>F4S04 обрабатывают избытком аммиака:

RlgF4SO4+ 2ИНг+ 2НгО =й1гР4(ОН) +

+(HN )gSO4...... (4)

Серно-кислый аммоний, который после упарки и кристаллизации частично возвращается обратно в цикл, а часть его, в количестве 1500 г вместе с 700 г сернокислого калия, выводят из цикла, как побочный продукт.

Гидрат Rl>F4(ОН)г отфильтровывают, тщательно отмывают и затем прокаливают при температуре 450 — 550 в струе паров воды и аммиака.

RlгF40Í2+ 41ЧНг+ НгО = R40г +

+4NH4F ...... (5)

Получается 1000 г окиси алюминия и

1450 г газообразного фтористого аммония в смеси с аммиаком. Фтористый аммоний вводят в насыщенный раствор поваренной соли (или сульфата натрия) Согласно реакции:

1ЧН,Р+ NaC1 = NaF+ 1ЧН,Cl .. (6) образуется осадок 1570 г фтористого натра, который отцентрофугируется и отмывается от маточного раствора, содержащего хлористый аммоний. Раствор хлористого аммония обрабатывают известью при нагревании с целью выделения аммиака и возвращения его обратно в цикл.

Отфильтрованный фтористый натр приблизительно с 25%-ой влажностью нагревают с известковым молоком, содержащим на 1 литр 180 — 190 z CaQ.

В силу обменной реакции

2NaF+Са(ОН)2=2NaOH+СаF . (7) получается приблизительно 25%-ный раствор щелочи в количестве 1500 г в пересчете на 100% НаОН и 1450 г не растворимого фтористого кальция, возвращаемого после отцентрофугования, промывки и нейтрализации избыточной извести серной кислотой обратно в цикл.

Из приведенного примера видно, что на 1 тонну глинозема получается около

1,5 тонны едкого натрия (100%), 1,5 тонны серно-кислого аммония и 700 кг сернокислого калия, Таким образом, предлагаемый способ получения окиси алюминия из алунита через комплексный сульфат, содержащий фтор и алюминий, позволяет, попутно с производством глинозема, получить из ! поваренной соли или сульфата натра высокопроцентный раствор едкого натрия и использовать в качестве удобрения всю серную кислоту алунита в виде серно-кислого аммония и калия, за вычетом количеств, необходимых для покрытия небольших потерь, сопровождающих отдельные операции описанного способа.

Предмет изобретения, 1. Способ переработки алунита, отличающийся тем, что алунит смешивают с сульфатом аммония, взятым в количестве, достаточном для перевода около /в окиси алюминия, имеющейся в породе, в серно-кислый алюминий, смесь прокаливают при температуре 400 †5 и прокаленную массу выщелачивают водой.

2. Прием выполнения способа по и. 1, отличающийся тем, что в выщелачивающую воду вводят сульфат аммония и хлористый калий в целях перевода сульфата натрия, выщелоченного из обожженного материала, в сульфат калия и образования с сульфатом алюминия дополнительного количества квасцов.

Эксперт и редактор И. Я. Гревцов

Корректор Н. Г . Шаарварт

Тнп. „Печатный Труд . Век. 3350-400