СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БОКСИТА Российский патент 1997 года по МПК C01F7/06 

Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано в сфере автоклавного выщелачивания боксита.

Известен способ выщелачивания боксита [1] в котором предварительный нагрев бокситовой пульпы осуществляют в пульпопульповых подогревателях теплом выщелоченной пульпы, поступающей в подогреватели после самоиспарения, а окончательный нагрев до максимально возможной при данном давлении (30 ати) температуры в специальном подогревателе смешения, установленном в верхней части автоклавной батареи. Недостатком способа является то, что нагрев пульпы паром теплоэнергоцентрали (ТЭЦ) производится в весьма ограниченном объеме подогревателя смешения. В результате этого скорость образующейся в нем парорастворной смеси очень высокая, что вызывает быстрый износ подогревателя и частые остановки автоклавной батареи, а также опасность травматизма. Кроме того, пар не успевает полностью передать свое тепло пульпе и сконденсироваться, что вызывает его скопление в верхней части первого по ходу пульпы автоклава, выдавливание из него пульпы и, как следствие, нарушение технологии выщелачивания.

Известен также способ выщелачивания боксита [2] наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому. По этому способу бокситовая пульпа предварительно подогревается в паропульповых подогревателях от 90-95^oC до 148-152^oC, окончательно нагревается до 235-238^oC в двух первых по ходу пульпы греющих автоклавах путем подачи в них пара теплоэнергоцентрали снизу и далее прокачивается через батарею реакционных автоклавов.

Недостаток способа в том, что окончательный нагрев пульпы паром осуществляется с затратой энергии пара на преодоление давления столба пульпы (~13 м) в греющих автоклавах, так как весь пар подается в них снизу. Это обуславливает повышение удельного расхода пара на нагрев пульпы и снижает экономичность способа.

Задача изобретения повышение экономичности способа.

Техническим результатом изобретения является снижение удельного расхода пара ТЭЦ на нагрев пульпы при той же температуре выщелачивания, что и в способе-прототипе.

Технический результат достигается тем, что в способе выщелачивания боксита, включающем нагрев бокситовой пульпы в греющих автоклавах батареи путем подачи пара ТЭЦ в нижнюю их часть, одновременно осуществляют нагрев пульпы путем подачи пара ТЭЦ в верхнюю часть либо одного из двух, либо двух первых по ходу пульпы греющих автоклавов.

На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.

Схема включает в себя два греющих автоклава 1 и 2 с нижним подводом в них пара ТЭЦ по трубе 3 и верхним подводом по трубе 4, реакционные автоклавы 5 (на чертеже показан только один реакционный автоклав). Все автоклавы 1, 2, 5 соединены между собой пульповыми трубопроводами 6.

Способ осуществляется следующим образом. Бокситовая пульпа, предварительно нагретая в подогревателях с 90-95^oC до 148-152^oC, поступает в греющий автоклав 1, где нагревается паром ТЭЦ, подаваемым одновременно в нижнюю и верхнюю его части по трубам 3 и 4 соответственно до 187-190^oC. По пульповому трубопроводу 6 пульпа далее перетекает в греющий автоклав 2, где нагрев паром ТЭЦ, подаваемым по аналогии с автоклавом 1 в его нижнюю и верхнюю части по трубам 3 и 4, осуществляется до 235-238^oC. Затем пульпа по пульпопроводу 6 перетекает в третий реакционный автоклав 5 и далее по пульпопроводу 6 в батарею реакционных автоклавов, где и выщелачивается.

В случае малой производительности батареи по пульпе подача пара сверху осуществляется лишь в один из первых двух по ходу пульпы автоклавов, например в первый греющий автоклав 1.

"Встречная" подача пара снизу и сверху в греющих автоклавах обуславливает снижение давления столба пульпы, преодолеваемого паром, и, соответственно, снижение затрат энергии пара на его преодоление. По этой причине удельный расход пара в предлагаемом способе меньше, чем в способе-прототипе.

В результате опытной эксплуатации установлено, что количество пара ТЭЦ, подаваемого в греющие автоклавы 1, 2 сверху, составляет 2,5 6 т/ч при производительности автоклавной батареи по пульпе 60 120 т/ч, т.е. 6 20% от общего количества пара, подаваемого в нижнюю и верхнюю части греющих автоклавов. Для подвода пара сверху в автоклавы 1, 2 труба 4 может иметь диаметр 57 мм или даже 38 мм с заглублением ее в автоклавы не более чем на 2,0 2,5 м.

Таким образом, предлагаемый способ выщелачивания боксита, позволяющий осуществить перераспределение потока греющего пара для одновременной его подачи в нижнюю и верхнюю части греющих автоклавов (либо одного из греющих автоклавов), является более экономичным по сравнению со способом-прототипом (при сохранении той же температуры выщелачивания 235 238^oC) за счет снижения удельного расхода пара.

Возможен и другой вариант использования предлагаемого способа: общее количество греющего пара остается таким же, как в способе-прототипе, тогда прогрев пульпы в греющих автоклавах за счет уменьшения давления столба пульпы, преодолеваемого паром, возможен до более высокой температуры (выше 235-238^oC). Поскольку повышение температуры выщелачивания пульпы в способе-прототипе возможно лишь при увеличении удельного расхода пара в греющих автоклавах, то и в этом случае предлагаемый способ является более экономичным по сравнению со способом-прототипом.

Использование: в глиноземном производстве, на стадии выщелачивания боксита в автоклавной батарее. Сущность изобретения: нагрев бокситовой пульпы до реакционной температуры осуществляют путем подачи пара теплоэнергоцентрали одновременно в нижнюю и верхнюю части одного из двух, либо двух первых по ходу пульпы греющих автоклавов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ выщелачивания боксита в автоклавной батарее, включающий нагрев бокситовой пульпы в греющих автоклавах путем подачи пара теплоэнергоцентрали в нижнюю их часть, отличающийся тем, что одновременно осуществляют нагрев пульпы путем подачи теплоэнергоцентрали в верхнюю часть либо одного из двух, либо двух первых по ходу пульпы греющих автоклавов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу пара теплоэнергоцентрали в верхнюю часть одного либо двух греющих автоклавов осуществляют в количестве 6 20% от общего количества пара, подаваемого в нижнюю и верхнюю часть упомянутых автоклавов.