СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БОКСИТА Российский патент 2002 года по МПК C01F7/06 

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

Известен способ выщелачивания боксита (А.И. Лайнер. Производство глинозема, ГосНТИ литературы по черной и цветной металлургии, М., 1961, стр. 224, рис. 65), по которому бокситовую пульпу прокачивают поршневым насосом через автоклавную установку: подогреватели регенеративного нагрева сырой пульпы, батарею автоклавов и самоиспарители. При этом регенеративный нагрев сырой пульпы проводят в три стадии паром самоиспарения выщелоченной пульпы: две стадии в подогревателях и одну контактным способом в мешалке сырой пульпы.

Недостаток способа - снижение концентрации пульпы в мешалке за счет контактного нагрева ее паром и неиспользование тепла выщелоченной пульпы для нагрева воды, идущей на отмывку шлама, что снижает эффективность этой операции (ведет к потере щелочи и гидроксида алюминия из процесса). Все это снижает экономичность данного способа.

Известен также способ в выщелачивания боксита (Н.С. Мальц. Автоклавное выщелачивание боксита, М., "Металлургия", 1980, стр.27, рис.4), широко применяемый в глиноземном производстве, по которому бокситовую пульпу, как и в способе - аналоге, прокачивают через автоклавную установку (подогреватели, батарею автоклавов и самоиспарители), регенеративно нагревая в одну стадию в подогревателях паром самоиспарения выщелоченной пульпы до температуры 149-152^oС и окончательно нагревая паром ТЭЦ до температуры выщелачивания 235-238^oС. Пройдя автоклавную установку, выщелоченная пульпа поступает из самоиспарителя второй ступени в мешалку разбавления, куда также подается и промвода, образующаяся из горячей воды после промывки шлама. Для лучшей отмывки шлама промводу нагревают паром самоиспарения конденсата подогревателей сырой пульпы и паром самоиспарения выщелоченной пульпы из сепаратора (самоиспарителя) второй ступени.

Недостатком способа является не достаточно полное использование тепла выщелоченной пульпы для регенеративного нагрева сырой пульпы (одна стадия нагрева), т.к. тепло(пар) самоиспарения второй стадии полностью используется для нагрева промводы.

Задача изобретения - повышение степени регенеративного нагрева сырой пульпы при сохранении операции нагрева промводы до необходимой температуры теплом выщелоченной пульпы.

Техническим результатом изобретения является повышение экономичности способа выщелачивания боксита за счет объединения в одном способе положительных качеств способов - аналога и прототипа.

Технический результат достигается тем, что при двухстадийном регенеративном нагреве сырой пульпы осуществляется эффективный нагрев промводы за счет прямого использования тепла выщелоченной пульпы после двухстадийного ее самоиспарения, когда уже невозможно получение пара как теплоносителя из-за температурной депрессии выщелоченной пульпы (при этом сама выщелоченная пульпа является теплоносителем).

На чертеже дана принципиальная блок-схема осуществления предлагаемого способа.

Схема включает в себя паропульповые подогреватели 1, 2, батарею 3 автоклавов, самоиспарители 4, 5 выщелоченной пульпы, пульповодяной подогреватель 6, самоиспаритель 7 конденсата, подогреватель 8 промводы, бак 9 горячей воды и мешалку (агитатор) 10 выщелоченной пульпы.

Способ осуществляется следующим образом. Сырая бокситовая пульпа с температурой 90-95^oС подается поршневым насосом в подогреватель (подогреватели) 1, где нагревается паром второй ступени самоиспарения выщелоченной пульпы до 112-115^oС, поступающим в подогреватель 1 из самоиспарителя 5. Далее пульпа поступает в подогреватель 2, где еще более нагревается (156-158^oС) паром первой ступени, поступающим из самоиспарителя 4. После этого регенеративно нагретая пульпа (в способе-прототипе пульпа регенеративно нагревается до 149-152^oС) поступает в автоклавную батарею 3, в которой в первых двух по ходу пульпы автоклавах, нагревается до реакционной температуры 235-238^oС, выщелачивается и поступает на самоиспарение в самоиспарители 4, 5, где, самоиспаряясь, охлаждается за счет снижения давления (с 27-28 ати до 7-7,5 ати всамоиспарителе 4 и затем до 0,4-0,7 ати в самоиспарителе 5). При этом на выходе из самоиспарителя 5 выщелоченная пульпа имеет температуру 115-119^oС. Практически больше самоиспарить пульпу уже нельзя, но тепло ее (за счет температурной депрессии, равной 13-15^oС) можно использовать, например, для нагрева воды для отмывки шлама, т.к. тепла пара самоиспарения конденсата из подогревателя 2 конденсата из подогревателя 1 недостаточно, чтобы нагреть воду до необходимой температуры отмывки, равной 95-98^oС. Поэтому далее пульпа поступает в пульповодяной подогреватель 6 в его трубную часть. В межтрубную же часть подается вода, предварительно нагретая в подогревателе 8 с температуры 50-55^oС до 78-83^oС. Но можно сначала нагреть воду в подогревателе 6, а затем в подогревателе 8.

После нагрева воды пульпа охлаждается до 105-108^oС и поступает в агитатор 10 на разбавление, а вода, нагретая до 95-98^oС, поступает в бак 9 горячей воды.

Конденсат подогревателей 1, 2 также используется, как и в способе-прототипе, для нагрева промводы. Конденсат подогревателя 2 перед использованием его тепла самоиспаряется в самоиспарителе 7, а конденсат подогревателя 1 смешивается с конденсатом подогревателя 2 после самоиспарения и поступает в бак 9.

Таким образом, в предлагаемом способе более полно используется тепло выщелоченной пульпы, что дает повышение температуры регенеративного нагрева сырой пульпы, приблизительно, на 7^oС по сравнению с широко применяемым способом-прототипом при соблюдении температурного режима отмывки шлама, что достигается использованием тепла выщелоченной пульпы, скрытого, если можно так сказать, температурной депрессией. При этом выщелоченная пульпа, более глубоко охлаждаясь, не парит из агитатора, улучшая экологию, т.к. агитатор связан паровой трубой с атмосферой.

Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано в процессе выщелачивания боксита. Способ выщелачивания боксита включает прокачивание бокситовой пульпы через автоклавную установку с регенеративным нагревом сырой пульпы в подогревателях паром самоиспарения выщелоченной пульпы и окончательным ее нагревом паром ТЭЦ, нагрев воды для промывки шлама теплом пара самоиспарения конденсата из подогревателей. Дополнительно нагрев воды ведут выщелоченной пульпой после ее самоиспарения за счет температурной депрессии. Изобретение позволяет повысить степень регенеративного нагрева сырой пульпы. 1 ил.

Способ выщелачивания боксита, включающий прокачивание бокситовой пульпы через автоклавную установку с регенеративным нагревом сырой пульпы в подогревателях паром самоиспарения выщелоченной пульпы и окончательным нагревом ее паром ТЭЦ, нагрев воды для промывки шлама теплом пара самоиспарения конденсата из подогревателей, отличающийся тем, что дополнительно нагрев воды ведут выщелоченной пульпой после ее самоиспарения за счет температурной депрессии.