СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БОКСИТА Российский патент 2004 года по МПК C01F7/06 

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в сфере автоклавного выщелачивания глиноземного производства.

Известен способ выщелачивания боксита (Мазель В.А. Производство глинозема. Гос НТИ по черной и цветной металлургии, Л.-М., 1950, с. 129-131, рис. 45) в виде периодического процесса в автоклавах, работающих параллельно. По этому способу в одном автоклаве (автоклавах) производится варка (выщелачивание) боксита, в другом - заполнение пульпой, в третьем - выгрузка.

Недостаток способа - сложность схемы и процесса.

Известен также способ выщелачивания боксита (Еремин Н.И. и др. Процессы и аппараты глиноземного производства. - М.: Металлургия, 1980, с. 151, рис. 52), более технологичный, чем способ-аналог, заключающийся в непрерывном прокачивании бокситовой пульпы поршневым насосом через автоклавную установку - подогреватели, греющие и реакционные автоклавы, самоиспарители, агитатор.

Недостатком способа является недостаточно эффективное использование энергетических возможностей греющего пара, поступающего в греющие автоклавы с ТЭЦ с давлением 25-30 ати. Это обусловлено большим гидравлическим сопротивлением трубопроводов автоклавов из-за их большой протяженности.

Поэтому для исключения возможности вскипания пульпы в последних по ее ходу автоклавах (количество их 8-10 штук) пульпу нагревают до меньшей температуры, чем возможно. Это снижает химвыход, т.е. делает процесс менее эффективным.

Задача изобретения - повышение эффективности способа за счет снижения гидравлического сопротивления прохождения пульпы через автоклавы, а значит повышение температуры выщелачивания боксита.

Поставленная задача достигается способом выщелачивания боксита, заключающимся в непрерывном прокачивании бокситовой пульпы поршневым насосом через автоклавную установку с греющими и реакционными автоклавами, пульпу прокачивают через реакционные автоклавы автоклавной установки в пульсирующем режиме за счет поочередного подключения при помощи распределительного устройства реакционных автоклавов к греющим автоклавам той же установки, через которые пульпу прокачивают в режиме постоянного расхода.

На фиг. 1 дана принципиальная схема осуществления предлагаемого способа выщелачивания боксита; на фиг.2 и 2-1 дана конструкция (один из вариантов) распределительного устройства, применяемого в схеме предлагаемого способа.

Технологическая схема для осуществления предлагаемого способа включает в себя греющие автоклавы 1, реакционные автоклавы 2, 3, 4, распределительное устройство 5, игольчатый регулятор 6, трубопроводы 7, 8, 9 подачи пульпы в автоклавы 2, 3, 4 соответственно, трубопроводы 10, 11, 12 отвода пульпы, трубопровод 13 подачи греющего 25-30 ати пара с ТЭЦ.

Распределительное устройство 5 включает в себя такие основные части: корпус 14 с патрубками 15, 16, 17, 18, внутри которого установлен ротор 19, снабженный валом 20 электропривода, и прижимная шайба 21 с пружинами для создания герметичности, уравнительный патрубок 22.

Способ осуществляется следующим образом. Бокситовая пульпа поршневым насосом под давлением 25-30 ати подается в режиме постоянного расхода (после предварительного нагрева в подогревателях) в греющие автоклавы 1, в которых нагревается до реакционной температуры 235-238^oС. Далее пульпа поступает в распределительное устройство 5 через патрубок 18, проходит через канал ротора 19 в выходной патрубок 15 (см. фиг.2, 2-1) и поступает, например, в трубопровод 9, а из него в реакционные автоклавы 4, заполняя их. Через некоторое время, определяемое необходимым режимом работы автоклавной установки, производится командой от реле времени резкий поворот ротора 19 на 120^o и патрубок 18 соединяется с патрубком 16. Пульпа начинает поступать по трубе 7 в автоклавы 2. Затем вновь следует резкий поворот ротора 19 на 120^o, приводящий к соединению входного патрубка 18 с патрубком 17, и пульпа начинает поступать по трубе 8 в автоклавы 3. В это же самое время в автоклавах 4 и 2 происходит выщелачивание боксита, как в способе аналоге. Далее вновь следует поворот ротора 19 на 120^o, и он принимает исходное положение, как указано на фиг.2 и 2-1. Затем цикл повторяется и т.д. непрерывно.

Выщелоченная пульпа после заполнения всех реакционных автоклавов 2, 3, 4 начинает поступать (выгружаться из автоклавной батареи) через игольчатый регулятор 6 в самоиспарители первой и второй ступеней и далее в агитатор.

Этот процесс, как и процесс поступления пульпы в автоклавную батарею, идет непрерывно, как в способе-прототипе.

Таким образом, использование в схеме выщелачивания боксита такого простого механизма, как распределительное устройство, позволяет повысить температуру выщелачивания, так как во всех трех стадиях процесса (может быть и шесть стадий) пульпа проходит только через два реакционных автоклава, а не через шесть, как в способе-прототипе. При этом сопротивление движению пульпы уменьшается приблизительно в три раза (можно уменьшить и в шесть раз). Во столько же раз уменьшается и падение давления; значит при повышении температуры в сфере выщелачивания вскипания пульпы не будет.

Предлагаемый способ дает повышение химвыхода также за счет самого пульсационного режима движения пульпы, частота пульсаций которого зависит от скорости вращения ротора распределительного устройства.

Изобретение может быть использовано в сфере автоклавного выщелачивания глиноземного производства. Способ выщелачивания боксита заключается в непрерывном прокачивании бокситовой пульпы поршневым насосом через автоклавную установку с греющими и реакционными автоклавами. Пульпу прокачивают через реакционные автоклавы автоклавной установки в пульсирующем режиме за счет поочередного подключения при помощи распределительного устройства реакционных автоклавов к греющим автоклавам той же установки, через которые пульпу прокачивают в режиме постоянного расхода. Изобретение позволяет повысить выход продукта. 3 ил.

Способ выщелачивания боксита, заключающийся в непрерывном прокачивании бокситовой пульпы поршневым насосом через автоклавную установку с греющими и реакционными автоклавами, отличающийся тем, что пульпу прокачивают через реакционные автоклавы автоклавной установки в пульсирующем режиме за счет поочередного подключения при помощи распределительного устройства реакционных автоклавов к греющим автоклавам той же установки, через которые пульпу прокачивают в режиме постоянного расхода.