СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БОКСИТА Российский патент 1998 года по МПК C01F7/06 

Изобретение относится к области тепломассообмена и может быть использовано в глиноземном производстве.

Известен способ выщелачивания боксита [1], заключающийся в прокачивании поршневым насосом бокситовой пульпы через автоклавную установку с предварительным нагревом пульпы в паропульповых подогревателях до 140-150^oC и окончательным ее нагревом до реакционной температуры 230-240^oC в двух первых по ходу пульпы автоклавах острым паром ТЭЦ. В качестве теплоносителя в подогревателях используется пар самоиспарения выщелоченной пульпы, поступающей из самоиспарителя первой ступени. После прохождения автоклавов и самоиспарителя первой ступени пульпа поступает в самоиспаритель второй ступени и далее - в агитатор пульпы. Пар из самоиспарителя второй ступени поступает в полочный подогреватель; туда же поступает пар из самоиспарителя конденсата, образовавшегося в паропульповых подогревателях при конденсации пара первой ступени. В полочном подогревателе происходит контактный нагрев воды, используемой в дальнейшем, например, для промывки шлама (при этом пар конденсируется).

Недостатком способа является малая степень регенерации тепла выщелоченной пульпы.

Известен также способ выщелачивания боксита [2], включающий в себя, как и способ-аналог, все те же операции - регенеративный нагрев пульпы в подогревателях, окончательный ее нагрев в греющих автоклавах и выщелачивание в реакционных автоклавах, а также самоиспарение выщелоченной пульпы в самоиспарителях первой и второй ступени. Отличие лишь в том, что регенеративный нагрев сырой пульпы, по ходу ее движения, осуществляется в две стадии: сначала в пульпо-пульповом режиме, а затем в паропульповом. Пульпо-пульповой теплообмен осуществляют, используя тепло выщелоченной пульпы, поступающей в подогреватель (подогреватели) из самоиспарителя первой ступени, а при паропульповом теплообмене в качестве теплоносителя используют, как и в способе-аналоге [1], пар самоиспарения первой ступени.

Недостатком способа, несмотря на более высокую температуру регенеративного нагрева сырой пульпы - 155-157^oC по сравнению со способом-аналогом (140-150^oC), является все-таки недостаточное использование тепла выщелоченной пульпы, что снимает экономичность способа. Это обусловлено тем, что выщелоченная пульпа поступает на теплообмен из самоиспарителя первой ступени, понизив в нем свою температуру с 232-236^oC до 183-185^oC.

Задача изобретения - повышение экономичности способа путем более полной регенерации тепла выщелоченной пульпы.

Технический результат - повышение температуры регенеративного нагрева сырой пульпы.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе выщелачивания боксита, включающем следующие операции: регенеративный нагрев сырой пульпы в подогревателях, окончательный ее нагрев и выщелачивание в автоклавах, самоиспарение выщелоченной пульпы в самоиспарителях - регенеративный нагрев пульпы по ходу ее движения осуществляют сначала в паро-пульповом, а затем в пульпо-пульповом режиме с подачей на вторую ступень нагрева в качестве теплоносителя выщелоченной пульпы непосредственно из последнего реакционного автоклава.

На чертеже представлена схема предлагаемого способа.

Схема включает поршневой насос 1, паропульповые подогреватели 2, пульпо-пульповой подогреватель 3, батарею автоклавов 4 (показаны только первый и последний автоклавы), самоиспаритель 5 вареной пульпы первой ступени. Самоиспаритель второй ступени, агитатор и полочный подогреватель в схеме не указаны, т.к. непосредственно не связаны с объектом изобретения.

Способ осуществляется следующим образом. Сырая пульпа с температурой 90-93^oC поршневым насосом 1 прокачивается через паропульповые подогреватели 2 и далее через пульпо-пульповой подогреватель 3, нагревается до 160-165^oC и поступает в батарею автоклавов 4, где окончательно нагревается острым паром ТЭЦ до 235-238^oC и выщелачивается. Выщелоченная пульпа из последнего реакционного автоклава поступает в качестве теплоносителя в пульпо-пульповый подогреватель 3, а затем, после прохождения подогревателя 3, - в самоиспаритель 5 первой ступени, где испаряется и понижает температуру до 168-173^oC. Эта температура ниже, чем в способе-прототипе [2], на 10-17^oC, поскольку пульпа предварительно охладилась а подогревателе 3. Пар из самоиспарителя 5 первой ступени поступает в паропульповые подогреватели 2 в качестве теплоносителя, а выщелоченная пульпа - в самоиспаритель второй ступени, а затем в агитатор по известной схеме.

Таким образом, регенеративный нагрев сырой пульпы осуществляется в предлагаемом способе сначала в паропульповых подогревателях, а затем в пульпо-пульповом подогревателе, в который в качестве теплоносителя поступает выщелоченная (вареная) пульпа с максимально высокой температурой - 232-236^oC; именно такую температуру имеет выщелоченная пульпа на выходе из последнего реакционного автоклава батареи. Именно это и позволяет нагреть сырую пульпу до более высокой температуры - 160-165^oC, чем в способе-прототипе (155-157^oC) и повысить экономичность способа. Осуществление данной схемы стало возможным после разработки конструкции пульпо-пульпового подогревателя, в котором исключается возможность износа теплообменных труб при высокой температуре теплоносителя.

Литература:
1. Еремин Н. И., Наумчик А. Н., Казаков В.Г. Процессы и аппараты глиноземного производства. М.: Металлургия, 1980, с.151, рис.58.

2. Заявка на изобретение N 94019389/26 (019493) от 26.05.94. Решение о выдаче патента - 02.11.95.

Способ используют в производстве глинозема. Сырую пульпу нагревают в подогревателях, затем нагревают и выщелачивают в автоклавах, выщелоченную пульпу подвергают самоиспарению в самоиспарителях. Нагрев пульпы в подогревателях ведут сначала в паропульповом, а затем в пульпо-пульповом режиме с подачей на вторую степень нагрева в качестве теплоносителя выщелоченной пульпы непосредственно из последнего реакционного автоклава. Данный способ позволяет повысить температуру регенеративного нагрева сырой пульпы. 1 ил.

Способ выщелачивания боксита, включающий регенеративный нагрев сырой пульпы в подогревателях, окончательный ее нагрев и выщелачивание в автоклавах, самоиспарение выщелоченной пульпы в самоиспарителях, отличающийся тем, что регенеративный нагрев пульпы по ходу ее движения осуществляют сначала в паропульповом, а затем в пульпо-пульповом режиме с подачей на вторую ступень нагрева в качестве теплоносителя выщелоченной пульпы непосредственно из последнего реакционного автоклава.