Способ обработки гетитсодержащих бокситов

Способ обработки гетитсодержащих бокситов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Саюз Советских

Сэцивлистицесюа

Ресвублии

ОП ИС к (11) 5837 35

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительное к патенту (22) Заявлено05.07.7 4 (21) 2045116/02 (51) М. Кл.

С 01 7 7/06 (23) Приоритет - (32) 07,07.73

Гввудврвтввннвй нвинтвт

Свветв Мнннетрав СССР вв девам нзвврвтвннв н втнрытнй (31) А-308 (33) BHP (43) Опубликовано05.12.77. .Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 15.12.7 (53) УДК669.712;111. .2(088.8) Иностранцы

Кароли Шолимар, Янош Замбо, Мария Орбан, Ерим Буйдошо, Иван Фвхер, Золтан Озвалд, Иштван Вереш, Тибор Ференци, Пал Тотх, Ференц Лазар„

Тихамер Пинтер, Дьердь Шигмонд, Петер Шиклоши, Кальман Венцели, Лакло Лендьел и Йозеф Матьаши (BHP)

Иностранные предприятия

Алютерв Алюминиумипари Тервезе Валлалат, Фемипари Кутато

Иитвэет Амаш юзитей Тим лдья (BHP) (72) Авторы изобретения (T l) Заявители (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГЕТИТСОДЕРЖАШИХ БОКСИТОВ

Изобретение относится к области цветноь металлургии, в частности к технологии получения глинозема из гетитсодержаших е бокситов по методу Байера.

Известен способ обработки гетитсодержаших бокситов по методу Байера, включа ющий выщелачивание алюминатным раствьром концентрации 80-300 г/л каустической щелочи при температуре 180-300 С в присутствии извести Pl). Однако отмеча ется невысокое извлечение глинозема и повышенные потери каустической щелочи с красным щламом. йель изобретения - повышение извлечения глинозема и сокращение потерь каусти- у ческой щелочи, Это достигается тем, что вышелачивание ведут s присутствии сульфатной соли, предпочтительно сульфата натрия, при содержании сульфат-иона в растворе 1-7 г/л. 20

Преимушества одновременного использования СаО и NaPO< показаны на чертеже при обработке гетитсодержашего боксита бемитового типа, содержащего 6ro SLOy.Диаграмма показывает влияние NuCK или МафОчд

2 добавленных в различных количествах в выщелачивающему раствору, содержащему 3",о

СаО (считая на сухой вес боксита). На диаграмме выход И < 0 > (в Ъ) являетс я функцией количества добавленной соли (в г/л), В атих экспериментах боксит выщелачивали нри 245 С в течение 30 !мин. Кривая

1 относится к использованию Яаф0в,а кривая 2 - к использованию MnCg.

Для выщелачивания используют щелок, содержащий 223,2 г/л Манов Молярное отношение раствора после выщелачивания меняется между 1,32 и 1,34. Как видно из чертежа использование XCL SO даже в количестве, меньшем 3 г/л, приводит к лучшему выходу А(ОВ,чем использование NaCt в количестве 20 г/л. Образующиеся при добавлении ЯафОц натрийалюминийгидросиликаты хорошо вы1целачивают ся. Сернокислый натрий, использованный в количестве 3-5 г/л, только .в незначительной степени повышает уровень солей в смеси, а его затормаживающее действие на перемешивание является ничтожно малым.

При использовании в качестве добавки сер58

3 нокислого натрия и при проведении выщелачивания натрийалюминийгидросиликатов нозеанового типа и карбонатканкринитрово,го типа на стадии промывки потери ще,чочи могут быть уменьшены на 50 0 ь. Когда добавляют один -gag59q,а именно без

СаО, образование канкринита промотируется и меньшей степени, чем в случае комбинации с СаО; в последнем случае, когда добавляют также и СаО, относительное количество канкринита (нозеана) увеличивается примерно вдвое.

При работе с гематитсодержащими бокситами бемитового или д аспорового типов преимущества, получаемые при конверсии гетит-гематит„не проявляются. Однако увеличиВается скорость реакции, сокращается время выщелачивания, происходит полное рйстворейце диаспора и устанрвлеиие моляр: ного отношения, близкого к равновесному, которое снижает температуру нагревания на 5-16% и уменьшает молярное отношение после вы щепа чи вани я (а име н но, увеличивает эффективность процесса) на несколько процентов.

Преимущества, получаемые при использовании сульфатов, особенно сульфата натрия, в качестве добавки являются крайне неожиданными, так как в соответствии технической литературой сульфаты единодушно рассматривались как нежелательные загрязнения в процессе Байера. 1(роме того, сульфат натрия благоприятно действует в присутствии СаО даже при низких концентрациях порядка 3-4 г/л. Алюминатчый щелок с кремне земных установок содержит сульфат натрия в количестве, обычно мень. шем чем 1 г/л, так как сульфат натрия, присутствующий в относительно низких концентрациях, постоянно выводится из системы вместе с красным шламом. СаО и сульфатные соли могут быть с пользой до.бавлены также и к щелокам, содержащим

ЯОС1, В таких сис-.емах повышающее aõ= тивность действие КПЯ комбинируется с перечисленными преимуществами.

При работе с бокситами с высоким содержанием кремниевой кислоты снижаются потери каустической соды. Однако способ может быть также применен с отличными результатами к работе и гетитсодержащими бокситами с низким содержанием C(Qg °

В последнем случае добавление сульфата натрия вместе с СаО значительно сокращает время, необходимое для превращения гетит-гематит, снижает требующуюся минимальную температуру, а растворение

М10 происходит даже при равновесном молярном отношении. Обычно в таких cJi) " чаях минимально т эбующееся количество сульфата натрия в щелоке угтанавливают только в начале процесса, а так как суль,фат натрия почти не удаляется из системы вместе с красным шпамом, то контролируют только, чтобы содержание сульфата натрия не снижалось ниже минимального, требующегося при отделении соли или при выщелачивании,, СаО может быть добавлена в незначительном избытке, когда суль фат натрия до"àâëíþò вместе с СаО, и, таким образом, можно подавить эбразование кальций-алюминатов.

Боксит вышелачивают в присутствии

2-5% СаО, считая на сухой вес боксита (действительное количество СаО зависит от содержания гетита и от энергии связи атомов алюминия в петите) в вьпцелачивающем растворе,,содержа цем 1,0-20 г/л сульфата натрия, в автокл.:ве.: нагретом до

gg 180--250 С, предпочтительно до 240250 С, или B гр бчатом реакторе, нагре том до 240-300 |. ) онцентрация щелочи в растворе зависит в основном от экономического оптимума данного Байеровского

2Б процесса и может меняться в широких пре делах от 180 до 300 г/л Ма о дц тич

Полученный красный шлам выщелачивают известковым молоком (Са/GH), предпочти= тельно во время операций по промывке а

ЗО содержание сульфата в циркулирующем щелоке поддер -:. зается на постоянном уровне при восполн=.:.æè потерь, Можно также добавлять:-:: есто прокаленной извести и сульфатной соли гипс или такие содержащие

Э гипс вещества, как сульфат, и добавлять

СаО в количестве, уменьшенном на содержание кальция в гипсе. CaG можно прибавлять к смеси ь виде СаСО . В этом случае источи ком СаСО.-, является боксит с кальци-. товыми загрязнениями, При температуре вы|целачивания СаСО разлагается на Са(ОН) и ИЗ СО . При работе " боксвтами, загрязненными кальцитом и/или доломитом, количество СаО., ксторое цол ино быть добавлено, 1 нужно уменьшит. на количество СаО, образующееся при выщелачивании этих загрязнений.

Пример 1. В качестве сырья исполь50 зуют боксит гетитового типа, в котором

5 0% .М О пухо цится в виде Гетита, B в по следнем степень изоморфного замещения М . составляет 2 4 моль%, Этот бокс ит вышелачива У ют 30 мин при 245 в щелоке, содержащем 223,2 г/л Ий О ц „,,3,5 г/л N>50 и 3% СаО (считая на сухой вес боксита) и имеющем молярное отношение 3,4. Иолярное отношение алюминатнс:гс щелока 1,32 при

60 вывар. e -. ."7 -,.6 кг боксита з 1 м выварочного щелока.

583735

Сравнительный опыт проводят таким же образом, используя 3 о СаО (считая на сухой вес боксита) в качестве добавки, но вышелачиваюший раствор имеет более ни кое исходное, содержание NQ S0», равное

0,5 г/л. Химические и минеральные составы бокситов и красных шламов, образующихся при вышелачивании, приведены в табл.

1, 3ти данные также представлены на чертеже. 1

Данные таблицы и чертежа показывают, что при использовании 3 /о СаО в присутствии 3,5 г/л Мо ЬОч (3 г/л сульфата натрия были прибавлены к исходному раствору)

Щф содержашийся как в диаспоре, так и в гетите, растворяется. При использовании же раствора с низким содержанием Na 60ö диаспор остается частично не вышелоченным, а гетит не преврашенным. Степень превращения гетит-гематит составляет 95% в присутствии 3 СаО и 3,5 г/л Ясе2ЬО,плошадь удельной поверхности красного шлама уменьшается от 23 до 10 м /г, а выход

ЩО возрастает от 82,5 до 87%, Сокращение, плошади удельной поверхности красног о шлама в диаспоре

0,2

1,4

2,6

0,2 гетите

1,0

0,5

1,0 гематите шамозите 0,9

0,4

4,2 каолините

2,6

6,1

2,4 содалите

8,0

4,5

1,6 канкрините

Ga-Af-силикат

1,4

1,4

7,3

Обшее содержание

А(10З 76 0 a гетите

12,4

47,9

13,2

1,2

16,6

18,9

10,1 го шлама соответствует 30% увеличению эффективности фильтрования. При добавлении

Naj Oц 74% натрийалюминиевых силикатов имеюшихся в красном шламе, представляют собой легко вышелачиваюшийся канкринит> тогда как при использовании раствора с низким содержанием Мс фоц количество канкринита только 43 о.

Пример 2. Боксит гетитового типа, О содержаший, 9о 50 1 М,гО,6,4 SiQ>, 18,7

Г О (55Yo которого присутствует в виде гртита),,вышелачивают при 235 С в растворе с молярным отношением 3,4 содержашем 220 г/л Ма О. „ти,,к которому добав

5 лены 3 СаО и 4 г/л N5@40q, На каждый

1 м раствора приходится 275 кг боксита, ° Полученный красный шлам содержит, Ъ

12 6 И О, 43 Ге 0; 14,7 %0р;

8,8 NagQ . Bo время процесса 85Ъ гегО тита преврашается в гематит, а бемит и диаспор, содержашиеся в боксите, полностью растворяются, Таким образом, выход Яф в процессе составляет 89%, тогда как для обычного Байер овского пр оцесса выход равен

5 топько 83% при проведении его в тех же.усповиях.

583735,38,5

21,4

42,3 в гематите

9,6 щам озите

0,7

20,4 39,6

43,5

40,3

6,0

12,2

11,4 г,а, 4,9

4,9

Потери при прокаливании

g1,B

7,8

9,9 аго

Са0

8,5

8,6

3,1

0,5

7,2

7,0

18,6

1,0

0,4

0,2

Другие

86,0

87,0

Выход И г ОЗ

82tS

Общее содержание Рйг О

Si0g

Формула изобретения

Способ обработки гетитсодержаших бок снтов но методу Байера, включающий выще лачиванне алюминатным раствором концентрации 80 300 г/л каустиуеской щелочи при температуре 1 80-300 С в присутствии извести, отличающийся тем. что, с целью повышения извлечения глинозема и сокращения потерь каустической щелочи, выщелачиваниз ведут в присутствии сульфатной соляр предпочтительно сульфата натрия, при содержании сульфат-иона в раст воре 1-7 г/л.

Источники информации, принятые во вни мание прн экспертизе:

1. Бенеславский C. H., Тихонов Н. H., Якунин П. B. Вещественный,comas и ос

- навные технологические свойства Румынских бокситов . "Труды ВАМИ, % 62, Ленинград, 1968, с. 5-11.

583735 о7 000O

° «е ики ка4

Составитель В. Бадовский .Техред 3. Фанта Корректор Е. Папп

Редактор О. Фипиппова

Филиал ППП Патент, г. Ужгорол, ул. Проектная, 4

Заказ 4151/19 Тираж 658 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5