СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БОКСИТА ПО ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СХЕМЕ БАЙЕР-СПЕКАНИЕ Российский патент 1995 года по МПК C01F7/38 

Изобретение относится к способам переработки бокситов и может быть использовано в производстве глинозема по параллельной схеме Байер-спекание.

Известен способ переработки бокситов по параллельной схеме Байер-спекание [1] По нему в ветви спекания перерабатываются бокситы, шламы от которых плохо отстаиваются и фильтруются (венгерские бокситы). Шихту, подготовленную из боксита, известняка и соды, спекают, спек выщелачивают в мельницах, а затем полученную от выщелачивания пульпу смешивают с пульпой ветви Байера. Далее смешанный шлам подвергают 4-кратной противоточной промывке. Такое смешение шламов ветвей спекания и Байера ускоряет их отстаивание и улучшает фильтрацию. Однако этот способ непригоден для переработки высококремнистых бокситов, т.к. в этом случае мощность ветви спекания увеличивается и промывная система ветви Байера оказывается перегруженной; кроме того, в системе сгущения и промывки разлагается двухкальциевый силикат и потому возрастают потери глинозема и щелочи с красным шламом.

В качестве прототипа принимаем способ переработки боксита по параллельной схеме Байер-спекание [2] при котором боксит перерабатывают в технологической цепи отдельно в ветви Байера и в ветви спекания, вплоть до объединяющей их стадии разложения алюминатного раствора. В ветви спекания способ включает следующие операции: приготовление шихты из боксита, известняка и оборотного раствора, спекания шихты, гидрохимическую обработку спека, разложение алюминатного раствора, а в ветви Байера дробление боксита, измельченные его с оборотным раствором, выщелачивание, разложение полученного алюминатного раствора.

Недостаток способа в том, что при переработке бокситов с повышенным содержанием карбонатов увеличиваются затраты дорогой каустической щелочи на переработку боксита вследствие частичного перехода ее в углекислую, что снижает экономичность способа.

Цель изобретения повышение экономичности способа путем снижения содержания карбонатов в боксите, перерабатываемом в ветви Байера.

Техническим результатом является выделение карбонатов с фракцией, содержащей повышенное их количество, из ветви Байера, а также последующая очистка этой фракции от древесной щепы, содержащейся в исходном боксите, что повышает эффективность переработки этой очищенной фракции на печах спекания (снижается забивание форсунок печей древесной щепой).

Технический результат достигается тем, что в классическом способе переработки боксита по параллельной схеме Байер-спекание, включающем в ветви спекания приготовление шихты из боксита, известняка и оборотного содового раствора, ее спекание в печи, выщелачивание спека, разложение алюминатного раствора, а в ветви Байера дробление боксита, измельчение его с оборотным раствором, выщелачивание, разложение алюминатного раствора, вводится дополнительная операция: после измельчения боксита в ветви Байера его классифицируют по классу 3-10 мм, минусовой класс доизмельчют и выщелачивают в ветви Байера, а плюсовой класс +(3-10) мм дополнительно классифицируют по классу 15-40 мм. Далее плюсовой класс +(15-40) мм выводят из процесса, а минусовой класс -(15-40) мм направляют с бокситом в ветвь спекания на приготовление шихты.

Способ осуществляется следующим образом. На 1-й стадии многостадийного измельчения боксита с оборотным раствором ветви Байера пульпу, выходящую из мельницы мокрого размола, классифицируют в интервале 3-10 мм. Минусовой класс -(3-10) мм, освобожденный от карбонатов, классифицируют, доизмельают и направляют в ветвь Байера на выщелачивание и разложение алюминатного раствора. Плюсовой класс +(3-10) мм, обогащенный карбонатами, с пониженным кремневым модулем, классифицируют в интервале 15-40 мм. Далее минусовой класс -(15-40) мм, освобожденный от древесной щепы, объединяют с бокситом ветви спекания и направляют на приготовление шихты с последующим ее спеканием в печах. Плюсовой класс +(15-40) мм, содержащий крупные инородны включения, в том числе и древесную щепу, выводится из технологического процесса, поскольку он уже непригоден для переработки на печах спекания. В зависимости от конкретных технологических условий, плюсовой класс +(15-40) мм может быть направлен на переработку в печь обжига известняка (для выжигания древесной щепы), либо в холодную головку печи спекания (в этом случае фракцию загружают в печь, не смешивая с основной шихтой, идущей через форсунку). Во всех указанных случаях крупная древесная щепа, будучи отделена путем дополнительной классификации от спекательной плюсовой фракции +(3-10) мм, уже не попадает в форсунки печей спекания и не забьет их.

Для обоснования заявленных пределов крупности (3-10 мм) приводим таблицу содержания, элементов в зависимости от крупности высококарбонатного продукта (табл.1).

Данные таблицы показывают, что классифицировать выходящую из мельницы пульпу целесообразно в пределах 3-10 мм, т.к. во фракции мельче 3 мм содержание карбонатов низкое и составляет всего 3,25% а во фракции крупнее 10 мм содержание карбонатов, хотя и высокое (25,1%), но выход этого класса очень низкий и составляет всего 0,6%
Заявленный предел классификации по классу 15-40 мм для вывода из процесса плюсового продукта, обогащенного щепой, основан на практических наблюдениях, показывающих, что именно этот класс обогащен щепой. Это связано с тем, что до подачи в мельницы мокрого размола байеровский боксит измельчают так, чтобы в нем не оставалось более 10% класса +30 мм. При выходе из мельницы количество класса уменьшается и крупная щепа, менее поддающаяся измельчению, чем класс +30 мм, оказывается в классе +(15-40) мм.

П р и м е р. Боксит состава, Al₂O₃ 52,2, SiO₂ 4,63; Fe₂O₃ 21,2, CaO 3,42, S_общ 1,19, СО₂ 3,66, влага 8,8, модуль кремневый 11,34, дробят, смешивают с оборотным раствором и измельчают, классифицируют на барабанном грохоте по классу 10 мм. Получают 10% класса +10 мм и 90% класса 10 мм. Состав полученных продуктов приведен в табл. 2.

Далее класс -10 мм классифицируют, доизмельчают до заданной крупности в ветви Байера, а класс +10 мм дополнительно классифицируют по классу 25 мм. Плюсовой класс +25 мм загружают в печи обжига известняка или в печи спекания (не смешивая с основной шихтой спекания, поступающей в печь через форсунку) для выжигания древесной щепы. Минусовой класс -25 мм направляют на переработку с бокситом ветви спекания.

В предлагаемом способе количество плюсового класса +10 мм, выводимого из ветви Байера и далее перерабатываемого в ветви спекания, увеличивается (поскольку исключается забивание форсунок печей спекания щепой), что свидетельствует об эффективности переработки в ветви спекания фракции боксита с повышенным содержанием карбонатов (в интервале (3-10)-(15-40) мм).

Использование: в производстве глинозема. Сущность: боксит перерабатывают по параллельной схеме Байер-спекание, включающей в ветви спекания приготовление шихты из боксита, известняка и оборотного раствора, ее спекание в печи, гидрохимическую обработку спека, разложение полученного алюминатного раствора, в ветви Байера дробление боксита, измельчение его с оборотным раствором, выщелачивание и разложение полученного алюминатного раствора. После измельчения боксита в ветви Байера проводят его классификацию по классу 3-10 мм. Минусовой класс направляют на доизмельчение и его подвергают выщелачиванию в ветви Байера. Плюсовой класс подвергают классификации по классу 15-40 мм. Плюсовой класс вводят из процесса, а минусовой класс направляют с бокситом на приготовление шихты. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БОКСИТА ПО ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СХЕМЕ БАЙЕР-СПЕКАНИЕ, включающий в ветви спекания приготовление шихты из боксита, известняка и оборотного содового раствора, ее спекание в печи, гидрохимическую обработку спека, расположение полученного алюминатного раствора, в ветви Байера - дробление боксита, измельчение его с оборотным раствором, выщелачивание и разложение полученного алюминатного раствора, отличающийся тем, что после измельчения боксита в ветви Байера проводят его классификацию по классу 3 10 мм, минусовой класс направляют на доизмельчение и подвергают его выщелачиванию в ветви Байера, а плюсовой класс подвергают классификации по классу 15 40 мм и плюсовой класс выводят из процесса, а минусовой класс направляют с бокситом на приготовление шихты. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плюсовой класс боксита после классификации по классу 15 40 мм направляют на переработку в печь обжига известняка. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плюсовой класс боксита после классификации по классу 15 40 мм подают в хододную головку печи спекания.