Способ получения глинозема и щелочи

Способ получения глинозема и щелочи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

iii) 485970

Союз Советских

;ОЦН 1Л11. !НЧЕСКИХ

Реслублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) 3 авпси sloe QT аВт. свидетельстваl (22) Заявлено 21.01.74 (21) 1988682/22-1 (51) .!1. Кл. С 01 i 7 38 с присоединением заявки 4!

1осударственный комитет

3 ) Приоритет

Совета Уинис!ров СССР ао делам изобретений Опубликовано 30,09.75. Бюллетень ¹ 36 (53),,,К 6)61,862.22". (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 16.01.76 (72) Авторы !

13!)б)1)стс!!1! 51 (71) Заявитель

Л. М. Буторин, Л. А. Пашкевич и С. А. Иванова

Всесо!Озный научно-исследовательский и проектный институг алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМА И ЩЕЛОЧИ

ИЗООрсТениС ОTIIОCliTСЯ 1 Пp0113ВОдСТВу глинозема методом спекания.

Известен способ получения глинозема и щелочи спеканием натриевока Ièåâûõ глиноземсодержащих шихт в присутствии соединений хрома и серы, с известняком или известью

ifри молск) ляр110м Отношении В шт!хге

Ха2О: А12Оз=0,95 — 1,05 с последующим Выщелач!!Ванисм clicITH.

Известный способ не учитывает особенности взаимодействия соединений хрома и серы с алюминап!о-ферритной составляющей спека, вследствие чего спи)кается выход полезных компонентои, а получаемый спек п!гроскопи I c I I и р а 3 л а г i c T c 51 11 еl В 03. 1,ух е.

Цсз!ыо изобретения — повышение выхода продук i OH и CTH0JU111321lH5I B.fiþìèíà Tíî-ферритной составляющей спека.

Это достигается тем, что в шихте поддерживают молекулярное соотношение

КзО: (1 езОз+ $0з+ СгОз) = 0,9 — 1,1, а для понижения гигроскопичности спека поддерживают молекулярное отношение

$0з . AI 03 — 0,05 — 0,2.

Способ приемлем для получения глинозема и щелочи как из маложелезистого (например, нефелина), так и высокожелезистого (например, красного шлама) глиноземсодержащего сырья при молекулярном соотношении в шихтс (ЕегОз+$0з-т-СгОз): А120з пе более 0,7 — 0,75 и температуре спекания

1150 †13 С.

Спекание шихты предпочтительнее прово5 дить в сильноокислительной атмосфере.

Пример 1. Смесь соды и поташа спекаю г при температуре 1225 С в одном случае с эквимолекулярным количеством г а!! i<03c)l;l (холостая смесь), а в других — со смесями:

10 а) глинозема и сульфата натрия; б) глинозема и хромовокислого натрия; в) г;шнозсма, окиси железа, сульфата натрия и хромовокислого натрия.

Полученные спеки изх!ес!ьча1от и выщсла15 чивают при персмешивании щел01ным раствором.

Результаты испытаний приведены в табл. !.

Продукты реакций представлены: холостая

20 смесь — твердым раствором моноалюминатов натрия и калия и малощелочной фазой (13 — Al 0;) 11рик!ерно!О cOcтаВа (К.."ili I 0. .5А! Оз, смесь А- тьсрдым р;IcTI;01)o .I i!Ciioaлюмината натрия и сульфата калия, а так25 же мелкОЗернистыми Включенияз(н суль )2T3 калия; смесь Б — твердым раство)o: . ;; о .АIвОз и КеСг04, !1 также сд!1н;!ч!1ы;;:: зсрн;;ми К С! 04, смесь Б — твердым раствором

КзО FC O-„., К SÎ! и К.Сг04 г ал!О:::i.; i iс

30 натрия.

485970

Таблица 1

Извлечение (- ;) в раствор

Количество молей в смеси

Смесь

А1гОз! ч агО К О

80з СгОз Ре,03

А1гОз 1сгО ОЗ

СтОз

1,5

1,5

1,5

1,25

1,0

1,5

1,5

1,25

Холостая

В

0,5

0,5

0,5

0,5

86,8

99,5

99,3

99,8

97,3

99,9

99,8

99,9

0,5

99,5

0,5

0,05

99,0

98,0

0,2

99,9

0,25

Таблица 2

Молекулярное отношение в шихте К,О:

Остаточное содержание в шламе, вес. г;

Извлечение llo шламу, (Ге,Оз+ КОз) 0,75

1,00

1,10

1,20

А1,0з

2,4

1,59

1,45

1,80

Na,О

1,7

0,88

0,80

1,05

К,О

0,53

0,35

0,36

0,49

ROB

О,1

0,05

Следы

Следы

А1 ãO3

89,0

93,0

93,6

91,9,"ч аз О

87,5

93,7

94,2

92,3

КгО

79,8

90,3

91,0

88,7

В завершающей стадии спекания химические превращения в смесях А, Б и В протекают по общей схеме:

КА+Хх — 1Х)А -!- Кх, (1) где х — один из окислов — Fe 03, $0з или

СгО,, K u N — соответственно окись калия и окись натрия; Л вЂ” трехокись алюминия.

B отличие от феррита натрия сульфат и хромат натрия при температуре спекания практически не взаимодействуют с силикатной фазой, например f — Са $10„, поэтому в шпхте можно допускать их некоторый избыток. Это позволяет, с одной стороны, расширить допустимые пределы изменения молекулярных соотношений компонентов

Na O: А1яОз и КзО: (РезОз+$0з+<-гОз) и, с другой, полнее сместить равновесие по уравнению (1) вправо и получить выигрыш в извлечении глинозема и щелочи.

Сульфат и хромат калия, растворяясь при температуре спекания в алюминатно-ферритной составляющей спека, стабилизируют ее.

Пример 2. Совместное спекание нефели»а и мало>келезистого красного шлама с известняком.

На основе тонкоразмолотых нефелина и красного шлама, из которых получена нефелипо-шламовая смесь состава, вес. %, ппп

Пример 3. Спекание нефелина с известняком и содово-сульфатной смесью.

На основе нефелиновой породы состава, вес. %. ппп. 4,31, SiO 39,96, СаО 7,46, MgO 0,93, А1яОз 27,2, Ре20з 4,67, КазО 11,6, К О 2 87, $0з 0 3 и известняка состава, вес. %.. ппп 43,3, Si02 0,93, СаО 54,8, MgO

0,44, А1зОз 0,22, Fe203 0,18, Na O 0,08, КзО

0,04 и $0з 0,06 составляют тонкоразмолотую

6,38, СаО 7,18, $10з 35,5, MgO 0,77, Л120з 26,7, РезОз 5,25, Na O 12,5, КзО 2,7, $0з 0,62, СгОз 0,2, и Ti02 1,14; известняка состава, вес. /р. ппп 43,3, СаО 54,8, $102 0,93, MgO

0,44, А!зОз 0,22, Fe 03 0,18, Na20 0,08, КзО 0,04 и $0з 0,06, а также соды и поташа приготовляют серию шихт, характеризу)ощихся постоянными мольными отношениями компонентов СаО: $10з, КагО: А1гОз, (РезОз+КОз): А!гОз и ЯОз . А120з, равными соответственно 1,95, 1,0, 0,18 и 0,05 и изменяющимся содер>канием в пих окиси калия.

Здесь КОз — окислы серы и хрома.

В шихте 1 дозировку окиси калия осуществляют в соответствии с требованием поддержания молекулярного отношения

К20: Fe 03, равного единице, а в шихтах 2, 3 и 4 содержание К20 увеличивают до молекулярного отношения К.О: (РезОз+КО-) =

1,0 в 1,2.

Полученные шихты брикетируют и спе-!

5 кают в окислительной среде при температуре

1230 — 1240 С в течение 0,5 час. Измельченный спек выщелачивают при перемешиванип водно-щелочным раствором по стандартной м етоди «е.

Сопоставительные результаты этих испытаний приведены в табл. 2. сырьевую смесь, исходя из условия поддержания в ней молекулярного отношения компонентов СаО: Si02 — — 1,95. Недостаток натрие60 вой щелочи в сырьевой смеси восполняют содово-сульфатным компонентом состава, вес. !о. ХазСОз 54,3, и !" аз$04 45,7 — до молекулярного отношения ХагО: А1зОз — — 1,0.

На избыток введенного в сырьевую смесь

65 сульфат-иона добавляют небольшое количест485970

Составитель К. Усаторре

Текред 3. Тараненко

Редактор Е. Шепелева

Корректор О. Тюрина

Заказ 3242 10 Изд. ¹ 1862 Тираж 593 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

Москва. Ж-35, Раугиская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 во поташа до молекулярного отношения

КзО: (г е Оз+$0з) =1,0.

Сульфатный SO . А1зОз и ферритно-сульфатный (Fe>Oз+$0з): А120з модули составляют в этом случае соответственно 0,14 и

0,25.

Спекание шихты проводят при температуре

1215 — 1240 С и выдержке 20 мин. Полученный спек не гидролизуется в комнатных условиях в течение до 24 час. Извлечение полезных компонентов из спека за 15 мин выщелачивания по стандартной методике со; ставляет, %: А120з 96,2, Na20 96,4, КзО 96,6 и SO3 96,8. Содержание связанной щелочи в отвальном шламе снижается до 0,6%

Й2Ообщ

Оптимальная дозировка в шихту сульфата натрия определяется условиями стабилизации алюмин атно-ферритной составляющей спека н степенью понижения ее гпгроскоппчности и достигается при молекулярном отношении SO3 . А1зОз, равном 0,05 — 0,2.

Предмет изобретения

1. Способ получения глинозема и щелочи

5 спеканием натрпево-калиевых глиноземсодержащих шихт, в присутствии соединений хрома и серы, с известняком или известью прп молекулярном отношении в шихте

Ха О: А1 0з — — 0,95 — 1,05 с последующим выщелачиванием спека, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода продуктов и стабилизации алюминатно-фер рити ой составляющей спека, в ш икте

15 поддерживают молекулярное отношение

К О: (Fe O3+$03+CrO3) =0,9 — 1,1.

2. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью понижения гигроскоппчностп спека, в шихте поддерживают молекулярное

20 отношение SO . А1дОз — — 0,05 — 0,2.