timföldgyártás
A feldolgozás a bauxit és a szilikon-modul legalább 5-7 egy sokkal gazdaságosabb módja a szinterezés. Mivel a kimerülése a gazdag betétek a bauxit bevonása a szegényebb termelési bauxit frakciót Bayer-eljárás alumínium gyártása során egy kosár redukált és megolvasztjuk frakciót szinterezési módszer.
Bayer-eljárás
Bayer-eljárással - egy eljárás elválasztó timföld bauxitból - alapuló kimosódás, a célból, mely oldatlan zhaschiysya a bauxit-timföld Al2 O3. elkerülve transzferek oldatot fennmaradó összetevők bauxitot (SiO2. Fe2 O3, stb). A módszer azon alapul, egy reverzibilis kémiai rea-TION:
Amikor a reakció, hogy a megfelelő alumínium-oxid például a nátrium-aluminát-oldatba megy, és a fordított reakció során a hidratált Al2 O3 kicsapódik. Uproschendaya timföldgyártás áramkör a Bayer-féle eljárás ábrán látható. 244. A következőkben ismertetjük az alap működését ezzel a módszerrel.
Előállítása 1. bauxit kimosódás. Bauxit zúzott és őrölt egy szemcsemérete 0,05-0,15 mm közegben hozzáadott alkáli- és alkáli dolgozik NaOH-oldatot is adunk hozzá egy kis lime aktiváló kimosódás.
2. kimosódás. Őrlésével nyert pépet irányítva kimosódás. Ahhoz, hogy töltse ki a fenti reakciót, az áramlás jobbra (a kialakulni nátriumaluminát) szükséges lúgos közegben, magas nyomású (
3 MPa), a cellulóz melegítéssel 100-240 ° C (attól függően, hogy a minőség bauxit) és a hosszú távú (körülbelül 2 óra) keverjük. Ilyen körülményekre, az autoklávok - hajók üzemi nyomás alatt. Autoklávok használják (ris.245) acélból készült hengeres tartály, amelynek átmérője és magassága 1,6-2,5 m 13,5-17,5. Az autoklávot 2,5-3,3 MPa, a pépet, amelyet felülről, alulról a csövön keresztül 2 buborékoltatóval 3 - gőz, amely fűti és keveri. Pulp a rothasztó csövön keresztül 1 extrudálják.
A pépet normálisan áthaladt az akkumulátort autoklávok sorosan 6-10, ahol az
H 2 tartalmazott a cellulóz formájában Al2 O3 • H2 O, Al2 O3 • 3H2 O és Al2 O3 alumíniumoxid lúgokkal (reakció fent látható), hogy átmenjen Na2 O • Al2 O3. Az első autoklávba, a pépet szivattyúzzák, előmelegítés, hogy
150 ° C, az utolsó autoklávból cellulóz esik két autoklávok-elpárologtató, amelyben a nyomást légköri nyomásra csökkentjük. Pro-kek autoklávot cellulóz álló alumínium-ját szoba oldathoz (amely Na2 O • Al2 O3) és az iszap (üledék, amelybe maradó szennyezések bauxitot csepp).
3. szétválasztása-aluminát-oldat, és az iszapot idő után bavleniya-víz iszap termelt sűrítőanyagok (moslék-esek) - 15-50 m átmérőjű edények, mely lezárja az alján a zagy és a felülúszót leöntjük a felső-aluminát-oldat. Az is egy szűrőn bocsátjuk át, és betápláljuk a következő művelet - bomlás. Készül a piros-szuszpenziót (részecske szín adása rá Fe2 O3) megy veszendőbe, az iszap tartalmaz,%: 12-18 Al2 O3, SiO 2 6-11, 44-50 Fe2 O3, CaO 8-13.
4. bomlása a-aluminát-oldat. is nevezik bomlási vagy csavaró végezzük, hogy előnye az alumínium-ti „oldatot csapadék formájában Al2 O3 • 3H2 O, annak biztosítása érdekében, hogy közben a fenti-kimosódás reakcióban lachivaniya elhagyta, keletkezése irányába Al2 O3 • 3H2 O. Mi lenne az említett reakció maradt, meg kell, hogy megakadályozzák az alacsonyabb-Leniye (atmoszférikus nyomás), hogy híg, majd az oldatot, hogy adja meg ott primerek (kis kristályait alu-minum-hidroxid), és cellulóz, így elegendően nagy kristály halászati-Al2 O3 • 3H2 O keverés közben 50- 90 órán át.
Ezt a folyamatot végezzük sorozat és sorba kapcsolt bypass bontókra szifonok, amelyen keresztül a cellulóz- halad egymás után (aluminát oldatot kristályos alumínium-hidroxid kicsapásával da). Egy sor meghatározott 10-11 bontókra mechanikusan kevert, vagy 16-28 bontókra a WHO-fülledt keverő cellulóz. Először tartályok akár 8 m-es átmérőjű, amelyben a keverőeszközt lyayut-rotációt egy függőleges tengely kaparó (stroke). Bontókra második típusú, elsősorban a jelenleg használt, hengeres tartályok 25-35 m magas, és akár 3000 m3; alattuk táplált sűrített levegő, a keverés a pépet.
5. Branch alumínium-hidroxid kristályok az oldatból és osztályozását kristályok méretét. Bomlás után cellulóz belép sűrítőanyagok, ahol a hidro-oxidot elválasztjuk az oldattól. A kapott hidroxidot képez útmutató-roseparatorah szétválasztjuk egy frakciót egy részecskemérete 40-100 um, és egy finom frakciót (méret <40 мкм), которую используют в качестве затравки при декомпозиции. Крупную фракцию промывают, фильтруют и направляют на кальцинацию.
6. A kiszáradás vagy kalcinálása alumínium-hidroxid szállítását a bélelt cső alakú forgó kemencék samott átmérője 2,5-5, hossza 35-110 m, fűtött földgáz vagy fűtőolaj. Hidroxid lassan haladt végig a forgódob felé forró gáz áramlását, amelynek hőmérséklete növekszik 200-300 ° C-tól a betöltési pozícióba
1200 ° C az égő közelében ürítési végénél a dob. Amikor a reakció melegítjük hidroxid: Al2 O3 • 3H2 O = Al2 O3 + 3H2 O, Xia-végződő 900 ° C-on A termék alumínium-oxid AI 2O 3 (fehér por).
Extrahálás timföld a leírt SPO-soba Bayer-eljárás körülbelül 87%. A termelés 1 tonna alumínium-oxid fordítsuk 2,0-2,5 tonna bauxit, 70-90 kg NaOH, körülbelül 120 kg mész, 7-9 tonna, 160-180 kg fűtőolaj (alapuló hagyományos üzemanyag), és körülbelül 280 kW • h elektron-roenergii.
szinterezés módszerrel
A folyamat előállításához használt alumínium-oxid a vysokokrem szemű (> 6-8% SiO 2) egy szilícium bauxit modulusa kisebb, mint 5-7, és nefelin érc; módszer is alkalmas újbóli rabotki bármely primer alumínium.
A módszer abban áll, előállítására szilárd alu-Minato zsugorításával magas (
1300 ° C) aránya-struktúrák és az azt követő kioldásával a kapott szűrőpogácsát.
Beszerzése alumínium-oxid bauxitból
Alapvető lépések a következő eljárással.
Felkészülés szinterezés. Bauxit és mészkő zúzott utáni MENT őröljük malmok a közegben keringő szóda oldattal kiegészítve friss szóda Na 2CO 3. kihozatalú pép nedvességtartalmú 40%.
Szinterelést úgy végezzük, egy fűtött, cső alakú forgókemence 5 és átmérője legfeljebb 185 m hosszú. A hőmérséklet a pe-chi növeli 200-300 ° C helyett a zagy betáplálásának
1300 ° C körül a kilépési végén az égő. Amikor fűtés a timföld átalakul egy vízben oldható nátrium-aluminát:
és szilikagélen megkötött kismértékben oldható szilikátok: SiO2 + = 2CaO 2CaO • Si02. Szódával reagál Fe2 O3 bauxit, alkotó NaaO • Fe203. Ezek a kémiai vegyületek szinterezzük, így részben kondenzált darabokat - spec.
Miután a kemencét lehűtjük fritt hűtőszekrények, aprítjuk, hogy egy részecske mérete 6-8 mm, és kerül a kimosódás.
Kioldódási ólom forró víz áramlási módszer a készülékek különböző minták: diffúzorok (hengeres edények, amelyek lemerült és feltöltött részletekben spec) a lixiviant szállítószalag, stb A legtökéletesebb csőszerű lixiviants folyamatosak (ábra 246) ... 1 van betöltve keresztül garatot egy edénybe magassága 26 m keresztül fritt folyamatos kirakó kirakodás szektorok 2 mozog lefelé, és mossuk egy számláló a víz áramlását. A vízben oldható nátrium-aluminát, például a víz elbomlik ferritet nátrium-Na2 O • Fe2 O3 és Fe2 O3 kicsapjuk. Csurgalékvíz vannak-aluminát-oldatban, és a vörösiszap tartalmazó Fe2 O3. Al 2O 3. SiO 2. CaO. Az aluminát-oldat mozog enyhén Silica formájában hidroszilikátok, és így az oldatot vetjük alá szilikátmentesítő.
Desiliconization aluminát oldat az akkumulátort végez folyamatos autoklávok (
2,5 h), miközben a hőmérsékletet 150-170 ° C-on Ilyen körülmények között, kristályok nőnek a vízben oldhatatlan vegyületeket Na2 O • Al2 O3 • 2SiO2 • 2H2 O (néha meszet adunk az oldathoz, ebben az esetben, kristályok képződnek CaO • Al2 O3 • 2SiO2 • 2H2 O). Az autoklávok kilép pépet álló aluminátfolyadékot és az iszap - fehér szuszpenzió. Ezután az oldatot elválasztjuk a fehér szuszpenziót által megvastagodása és szűréssel. Fehér iszap megy a Shih-szinterezés, és az oldatot tápláljuk kokszosításával.
A karbonizáció végeztük annak érdekében, hogy izolálja a kicsapódott alumínium-oxid AI 2O 3 • 3H2 O (bomlás szenesítés helyettesíti a Bayer-eljárás). A karbonizáció végeztük hengeres tartályok hengeres alakú, vagy akár 800 m 3 füstgáz áthaladó oldatot Spekatelnye kemencék tartalmazó 10-14% CO2. Gázok oldathoz keverés és CO2 lebomlanak nátrium-aluminát: Na 2O • Al2 O3 + CO2 + 3H2 O = Al2 O3 • 3H2 O + Na 2CO 3 és alumínium-hidroxid kicsapódik.
További magatartás azonos eljárási lépések, mint a Bayer-eljárás: szétválasztása Al2 O3 • 3H2 O az oldatból és a kalcinálás - kiszáradás alumínium-hidroxid proc, az előállítható csőkemencébe szerezni alumíniumoxid Al2 O3.
A becsült fogyasztása anyagokként, így 1 tonna agyag-Zema, t: 3,2-3,6 bauxit; Mészkő 1,35; 0,025 mész; szóda 0,19; 1,1-1,2 ekvivalens üzemanyag; teljesítmény
Beszerzése alumínium-oxid a nefelin
Nefelin Concentra-patkány vagy érc és mészkő zúzás után őröljük vizes közegben, így pépet szinterezés. Mivel a jelenléte nefelin alkáli adalékanyagok nem szükséges a felelős szóda.
Szinterelést úgy végezzük, egy fűtött, rotációs csőkemencében schihsya-átmérőjű, és 3-5 dlinry 190 m; Žali-vayut pép a kemencébe a gázkivezető, ahol a hőmérséklet egyenlő-a 200-300 ° C, és a kivezetési vége eléri az 1300 ° C-on A melegítési folyamat során nefelin reagáltatunk mészkő:
Ennek eredményeként ez a reakció, egy része a nefelin Na2 O és a K2 O biztosítása fordítás alumíniumoxid-mye vízoldható aluminátok, CaO és kötődik szilícium-Malorastvorim én dikalcium-szilikát. A kapott fritt lehűtjük hűtőszekrények és zúzott.
Vyschelachivanienefelinovogo torta kombináljuk az idő-mol és hordozott golyós vagy rúd malmok forró víz közegben egy lúgos oldattal, kapott POS Le szenesedés. A kioldási eljárásban aluminátok stretch-Vorya vízben és mész-szilícium-dioxid szuszpenziót (úgynevezett belit), amely a termelés TSE-MENT.
Obeskremnivaniealyuminatnogo megoldás zajlik két szakaszból áll. Az első végezzük autoklávokban 1,5-2 órán át 150-170 ° C; ahol a csapadékot tartalmazó szilícium-dioxid, alumínium-szilikátok, ezt a csapadékot (fehér szuszpenziót) felelős a szinterezés.
Aluminát-oldat, miután az első szilikátmentesítő szakaszban van két részre oszlik. Az egyik részt tovább vetjük ct-bonizatsii (például a feldolgozás a bauxit), a nyomon forráspontú bomlás, ami után a kapott csapadékot-hidroxid-vetőmag és Alumni sodoschelochnoy oldatot, majd kilúgozódás-set torta.
A második rész a további obeskremnivayut aluminát oldat keverők mésszel at
95 ° C-on 1,5-2 órán át. A csapadékot mész-szilikát szuszpenzió, és feltéve, mély desiliconization-aluminát-oldat. Ezt az oldatot azután alá kalcinálási a csapadék kinyeréséhez az alumínium-hidroxid és a belső-a obeskremnenny szóda oldatot, amelyből tovább kikészített műhelyben szóda hamuzsír (K2 CO3) és szóda (Na2 SO3); mély desiliconization megszerzéséhez szükséges ezeket a kereskedelmi termékek.
Kiégetik. alumínium-hidroxid, miután mindkét feldolgozó ágak aluminát oldatot mosásnak vetjük alá, és szűréssel, utána tápláljuk kalcinálás (vízelvonó-készlet), amely végre azonos módon, mint a Bayer-eljárás, alumínium-luchaya.
Példaképpeni használatát az anyagok, így 1 tonna alumínium-oxid nefelin, t: nefelin 4; mészkő 7; mész 0,1; 1,5 ekvivalens üzemanyag; teljesítmény
Az 1000 kW • h. Ez azt eredményezte, körülbelül 1 m-csatlakoztatott termékek és legfeljebb 10 tonna cement.