СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ ИЗ АЛЮМИНАТНОГО РАСТВОРА Российский патент 1996 года по МПК C01F7/14 

Описание патента на изобретение RU2064893C1

Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано при получении гидроксида алюминия осаждением из алюминатных растворов.

Известен способ разложения алюминатных растворов, предусматривающий обработку раствора перед кристаллизацией из него гидроксида алюминия газом, содержащим молекулярный кислород, при парциальном давлении кислорода Р≥354 кПа [1] Насыщенный кислородом алюминатный раствор нагревают до 180-300oС, а затем пропускают его через слой насадки, содержащей металлический насадочный элемент из никеля или его сплава. Для выполнения такого приема требуется специальная сложная аппаратура, например, автоклавы высокого давления. Кроме того, в результате нагрева происходит упаривание раствора и повышение его концентрации, что приводит к снижению степени разложения обработанного раствора, что так же, как и сложность аппаратуры, является недостатком способа и затрудняет его использование в промышленных условиях.

Известен также способ выделения гидроксида алюминия из алюминатных растворов, включающий разложение их в присутствии затравки [2] широко использующийся на зарубежных и отечественных заводах. В присутствии затравки, представляющей собой мелкую фракцию гидроокиси алюминия, значительно ускоряется выпадение гидроокиси из алюминатного раствора.

Недостатком способа является недостаточно высокий выход Al2O3 при декомпозиции, который составляет 46-52% из-за присутствия в заводских промышленных растворах примесей (в частности, органических соединений (карбоната натрия, сульфида натрия), снижающих выход гидроксида алюминия.

Задачей изобретения является повышение выхода AL2O3 при разложении алюминатных растворов.

Техническим результатом изобретения является интенсификация разложения алюминатного раствора.

Технический результат достигается тем, что в способе выделения гидроксида алюминия из алюминатного раствора, заключающемся в разложении последнего в присутствии затравки, перед разложением алюминатный раствор обрабатывают насыщенным водяным паром при массовом соотношении пар: раствор, равном 0,0001-0,0010:1,0.

Известно, что алюминат-ионы образуют довольно прочные водородные связи с молекулами воды. Водная оболочка вокруг ионов [AL(OH)4]- прочна и кинетически устойчива, что способствует высокой устойчивости алюминатных растворов. Кроме того, в щелочно-алюминатных растворах образуются катион-анионные ассоциаты между гидратированными ионами Na+ и ионами [Al(OH)4]-. В результате растворы системы Na2O - Al2O3 H2O являются весьма стабильными. Для выделения из них гидроксида алюминия необходимо разрушить катион-анионные ассоциаты и освободить водородные связи. Обрабатывая алюминатный раствор насыщенным водяным паром, мы воздействием на структуру раствора следующим образом: вода, эжектируемая под давлением с паром, вступает в химическое взаимодействие с гидратированным катионом Na+ с образованием кристаллогидрата натрия. Одновременно происходит разрушение катион-анионных ассоциатов и освобождение водородных связей, что в конечном итоге облегчает выделение в твердую фазу гидроксида алюминия.

При обработке алюминатного раствора насыщенным водяным паром при массовом соотношении пар:раствор меньшем, чем 0,0001:1, интенсификации разложения алюминатного раствора не наблюдается, поскольку воздействие пара на структуру раствора носит лишь локальный характер.

Эжектирование насыщенного водяного пара при массовом соотношении пар:раствор большем, чем 0,0010:1, приводит к разбавлению алюминатного раствора водой и снижению концентрации щелочи и алюминия; при этом уменьшается количество выделенного гидроксида алюминия. Кроме того, с понижением концентрации раствора, поступающего на разложение, увеличивается количество выпариваемой из маточного раствора воды, а следовательно, и расход пара на тонну получаемого глинозема.

Способ осуществляется следующим образом. Алюминатный раствор после охлаждения (в вакуумохладительной установке или в теплообменнике) подают в бак алюминатного раствора, где установлены пневматические активаторы жидкости (ПАЖ) аппараты, предназначенные для распыления пара (продувки воздуха) с одновременной эжекцией раствора. Количество установленных аппаратов определяется из расчета: на 20-40 м3 раствора один ПАЖ. Кроме пара к ПАЖ необходима подводка сжатого воздуха, подача которого позволит избежать зарастания выпускных отверстий гидроксидом алюминия при отклонении пара. Алюминатный раствор обрабатывают насыщенным водяным паром с температурой 110-170oC и давлением 1,5-8,0 атм не менее 15 минут. После обработки алюминатный раствор направляют на разложение в батарею декомпозеров, часть раствора поступает на репульпацию затравки.

Результаты полупромышленных испытаний представлены в таблице.

Похожие патенты RU2064893C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМА И ГАЛЛИЯ ИЗ БОКСИТА 1999
  • Поднебесный Геннадий Павлович
  • Сынкова Лариса Николаевна
  • Амбарникова Галина Алексеевна
RU2174955C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГЛУБОКИМ ОБЕСКРЕМНИВАНИЕМ АЛЮМИНАТНОГО РАСТВОРА 1993
  • Сизяков В.М.
  • Костин И.М.
  • Мильбергер Т.Г.
  • Куценко В.С.
  • Ровинский С.В.
  • Терешенков В.Н.
  • Кузнецов В.Н.
RU2069178C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ГЛИНОЗЕМА ИЗ БОКСИТА 1992
  • Свинин П.А.
  • Копытов Г.Г.
  • Чернабук Ю.Н.
  • Завадский К.Ф.
RU2064900C1
ДЕКОМПОЗЕР 1992
  • Савченко А.И.
  • Савченко К.Н.
  • Николаева Е.А.
  • Савченко И.А.
  • Полянская И.А.
  • Васильева Н.А.
  • Чернабук Ю.Н.
  • Гордин Г.С.
  • Варламов А.В.
  • Щербаков П.К.
  • Алымов Н.И.
  • Долгодворов А.Н.
RU2019508C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 2000
  • Липин В.А.
  • Шмаргуненко А.Н.
  • Беликов Е.А.
  • Кузнецов А.А.
  • Лазарев В.Г.
  • Макаров С.Н.
RU2197429C2
СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ АЛЮМИНАТНЫХ РАСТВОРОВ КАРБОНИЗАЦИЕЙ 2005
  • Давыдов Иоан Владимирович
  • Федорова Лидия Леонидовна
  • Давыдов Владимир Иоанович
RU2305101C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 2010
  • Логинова Ирина Викторовна
  • Логинов Юрий Николаевич
  • Шопперт Андрей Андреевич
RU2447023C1
СПОСОБ КАРБОНИЗАЦИИ АЛЮМИНАТНЫХ РАСТВОРОВ 2009
  • Давыдов Иоан Владимирович
  • Федорова Лидия Леонидовна
RU2424980C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БОКСИТА ПО ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СХЕМЕ БАЙЕР-СПЕКАНИЕ 1992
  • Савченко А.И.
  • Чернабук Ю.Н.
  • Лобанов В.А.
  • Кислюк В.Л.
RU2039704C1
СПОСОБ МОНТАЖА ПОДОВОЙ СЕКЦИИ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА 1994
  • Деревягин В.Н.
RU2082827C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 064 893 C1

Реферат патента 1996 года СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ ИЗ АЛЮМИНАТНОГО РАСТВОРА

Использование: при получении гидроксида алюминия. Сущность: алюминатный раствор обрабатывают насыщенным водным паром при массовом соотношении пар: раствор, равном 0,0001-0,0010:1,0, затем проводят разложение его в присутствии затравки. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 064 893 C1

Способ выделения гидроксида алюминия из алюминатного раствора, включающий разложение его в присутствии затравки, отличающийся тем, что перед разложением алюминатный раствор обрабатывают насыщенным водяным паром при массовом соотношении пар: раствор 0,0001 0,0010 1,0.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года RU2064893C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Патент США N 4581208, кл
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Лайнер А.И., Еремин Н.И., Лайнер Ю.А
и др
Производство глинозема
- М.: Металлургия, 1978, с
Способ получения нерастворимых лаков основных красителей в субстанции и на волокнах 1923
  • Лотарев Б.М.
SU132A1

RU 2 064 893 C1

Авторы

Верхотуров В.Н.

Луцкая Л.П.

Семочкин В.Н.

Романов Г.А.

Никольская М.П.

Муханов Г.Х.

Еремеев Д.Н.

Даты

1996-08-10Публикация

1993-10-27Подача