СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФЕЛИНОВЫХ РУД Российский патент 2004 года по МПК C01F7/38 

Описание патента на изобретение RU2225357C1

Изобретение относится к гидрохимическим процессам переработки глиноземсодержащего сырья.

Известен способ переработки нефелиновых руд, основанный на спекании нефелиново-известняковой шихты с последующим выщелачиванием оборотными растворами с получением глинозема, содопродуктов и портландцемента [Производство глинозема. Лайнер А.И., Еремин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. - М.: Металлургия, 1978. - С.184-190].

Недостатком этого способа является значительные объемы переработки нефелиновой руды для получения товарной продукции ввиду низкого содержания глинозема в руде.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки нефелиновых руд, включающий подготовку нефелиново-известняково-содовой шихты, ее спекание и последующие операции выщелачивания, обескремнивания и карбонизации для получения глинозема и получение содопродуктов и сульфата калия [Комплексная переработка нефелино-апатитового сырья. Абрамов В.Я., Алексеев А.И., Бадальянц Х.А.-М.: Металлургия, 1990, с. 37-42].

Недостатком этого способа является неустойчивость показателей содержания глинозема в нефелиновой руде и значительные объемы ее переработки для получения товарной продукции глинозема и содопродуктов.

Задачей изобретения является снижение расхода нефелиновой руды за счет вовлечения в глиноземную шихту отходов шамотного огнеупорного кирпича.

Поставленная задача достигается способом переработки нефелиновой руды, включающим подготовку нефелиново-известняково-содовой шихты, ее спекание, последующие выщелачивание, обескремнивание и карбонизацию алюминатного раствора для получения глинозема, содопродуктов и сульфата калия. При подготовке нефелиново-известняково-содовой шихты добавляют отходы шамотного огнеупорного кирпича в количестве от 0,11 до 11 мас.% от веса нефелиновой руды.

Заявленный способ, в отличие от известных способов и от способа, принятого за прототип, обладает наличием новых отличительных признаков.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является введение глиноземсодержащей добавки - отходов шамотного огнеупорного кирпича, за счет чего достигается сокращение расхода нефелиновой руды и утилизируются отходы производства.

Необходимость дополнительного ввода данной добавки в шихту обусловлена высоким содержанием в материале оксида алюминия и расширением температурной площадки спекания. Кроме того, отслужившие свой срок шамотные огнеупоры могут содержать примеси сырьевых компонентов и продуктов производства (спека, глинозема).

Шамотный огнеупорный кирпич представляет собой обожженную глину. Он используется для футеровки корпусов вращающихся печей и других тепловых агрегатов (термические печи ремонтно-механической базы, сушильный барабан нефелинового шлама и др.). Содержание глинозема в шамотном кирпиче колеблется от 28 до 45% в зависимости от его огнеупорности. Химический состав шамотного кирпича приведен в табл. 1. По данным фазового анализа основными фазами, присутствующими в шамотных огнеупорах, являются: муллит - 3Al2O3 • 2SiO2, тридимит - SiO2, кварц - а-SiO2. Отслужившие свой эксплуатационный срок шамотные огнеупоры могут включать примеси сырьевых компонентов глиноземной шихты и продуктов производства глинозема (спека и др.). Использование алюмосиликатных (шамотных) отходов в качестве добавки в глиноземную сырьевую шихту становится возможным из-за сходства их химических и физико-химических характеристик с нефелиновой рудой и повышенным содержанием в них глинозема. Данная добавка позволяет снизить расход основного сырьевого компонента нефелиновой руды, улучшить качество за счет повышенного в ней содержания глинозема и обеспечить вовлечение в производство отходов при приготовлении глиноземной шихты.

Предлагаемый способ опробован в лабораторном и промышленном масштабах при переработке нефелиновых руд Кия-Шалтырского месторождения на ОАО "Ачинский глиноземный комбинат". При проведении промышленных испытаний в нефелиново-известняково-содовую шихту добавляли отходы шамотного огнеупорного кирпича, после чего проводили спекание шихты, полученный спек выщелачивали для получения алюминатного раствора. Алюминатный раствор после обескремнивания и карбонизации направляли на кальцинацию, где получали глинозем. Содопоташный раствор направляли в содовое производство, где из него получали сульфат калия, кальцинированную соду и поташ. Установлено, что оптимальной дозировкой отходов шамотного кирпича является 0,11-11 маc.% от веса нефелиновой руды. При промышленных испытаниях способа отходы шамотного огнеупорного кирпича, отслужившего свой эксплуатационный срок, доставляли на площадку узла приема и загрузки материала, затем через питательный бункер подавали на совместное дробление с рудой для подготовки нефелиново-известняково-содовой шихты. Данные химического анализа нефелиновой руды и спека с добавкой шамотного огнеупорного кирпича приведены в табл. 2 и 3.

В лабораторных условиях все компоненты глиноземной шихты измельчались до крупности -0,08 мм. Шихта спекалась в лабораторной электропечи при температуре 1250-1270oС. Скорость нагрева печи до 1000oС - 17 град/мин, от 1000oС до заданной температуры 4,2-4,5 град/мин, выдержка при заданной температуре 15 мин. Охлаждение спека производилось вместе с печью. Выщелачивание спеков выполнялось по методике стандартного выщелачивания, расчет извлечения глинозема и щелочей - по химическому составу спеков и шламов. Результаты лабораторных исследований и промышленных испытаний показали, что при спекании спека с добавками шамотного кирпича в пределах заявляемых параметров извлечение глинозема находилось на уровне извлечения глинозема из спека без добавок шамотного кирпича в пределах 91,0-91,5%.

Дозировка менее 0,11% шамотного кирпича не приводит к существенному сокращению нефелиновой руды и мало влияет на изменение химического состава шихты. Увеличение добавки шамотного кирпича более 11% приводит к повышению содержания оксида алюминия и оксида кремния и снижению содержания щелочей, что требует увеличенного расхода известняка для связывания в шихте оксида кремния, а для восполнения недостатка щелочей - соответственно дополнительного ввода содового раствора. В связи с этим оптимальной является дозировка в шихту данной глиноземсодержащей добавки в пределах от 0,11 до 11 мас. % от веса нефелиновой руды. Вовлечение шамотной добавки позволяет снизить расход нефелиновой руды, что подтверждают данные, приведенные в табл.4.

Предлагаемый способ по сравнению со способом, принятым за прототип, позволяет снизить расход нефелиновой руды при минимальной дозировке шамотного кирпича 0,11% на 6500-7000 т в год. Ожидаемый экономический эффект составляет 2,3 млн. рублей. Одновременно при этом осуществляется утилизация складируемых производственных отходов путем вовлечения их в производственный технологический процесс шихтоподготовки и снижение вредного воздействия производства на окружающую природную среду.

Похожие патенты RU2225357C1

название год авторы номер документа
Способ переработки нефелиновой руды 2015
  • Шепелев Игорь Иннокентьевич
  • Сахачев Алексей Юрьевич
  • Анушенков Александр Николаевич
  • Александров Александр Викторович
RU2606821C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФЕЛИНОВЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ 2007
RU2340559C1
Способ переработки нефелиновых руд и концентратов 2017
  • Алгебраистова Наталья Константиновна
  • Шепелев Игорь Иннокентьевич
  • Сахачев Алексей Юрьевич
  • Жуков Евгений Иванович
  • Жижаев Анатолий Михайлович
  • Александров Александр Валерьевич
  • Свиридов Леонид Игнатьевич
RU2702590C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФЕЛИНОВЫХ РУД 2002
  • Ахметов И.У.
  • Аникеев В.И.
  • Пихтовников А.Г.
  • Клименко Т.Н.
  • Шепелев И.И.
  • Чащин О.А.
RU2221747C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФЕЛИНОВЫХ РУД ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМА И СОДОПРОДУКТОВ 2011
  • Оголь Виктор Григорьевич
  • Ягин Василий Петрович
RU2450066C1
СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ АЛЮМИНАТНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ НЕФЕЛИНОВОГО СЫРЬЯ 2014
  • Сизяков Виктор Михайлович
  • Бричкин Вячеслав Николаевич
  • Кремчеева Динара Абдолловна
  • Гордюшенков Егор Евгеньевич
RU2599295C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЩЕЛОЧНОГО АЛЮМОСИЛИКАТНОГО СЫРЬЯ 2023
  • Сусс Александр Геннадиевич
  • Кузнецова Наталия Валентиновна
  • Ордон Сергей Федорович
  • Панов Андрей Владимирович
  • Паромова Ирина Вениаминовна
  • Дамаскин Александр Александрович
  • Александров Александр Валерьевич
RU2819963C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМА 2000
  • Лупин В.В.
  • Козлов Б.В.
RU2200708C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕСЧАНОГО ГЛИНОЗЕМА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ СПОСОБОМ СПЕКАНИЯ 2005
  • Пихтовников Андрей Георгиевич
  • Аникеев Владимир Ильич
  • Ананьева Нина Николаевна
  • Чащин Олег Алексеевич
  • Котлягин Евгений Геннадьевич
RU2381992C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЩЕЛОЧНОГО АЛЮМОСИЛИКАТНОГО СЫРЬЯ 1992
  • Арлюк Б.И.
  • Срибнер Н.Г.
RU2060941C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 225 357 C1

Реферат патента 2004 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФЕЛИНОВЫХ РУД

Изобретение относится к гидрохимическим процессам переработки глиноземсодержащего сырья, в частности нефелиновой руды. Способ переработки нефелиновых руд включает подготовку нефелино-известняково-содовой шихты, ее спекание и последующее выщелачивание, обескремнивание и карбонизацию алюминатного раствора для получения глинозема, садопродуктов и сульфата калия. При подготовке нефелино-известняково-содовой шихты в нее добавляют отходы шамотного огнеупорного кирпича в количестве от 0,11 до 11 мас.% от веса нефелиновой руды. Изобретение позволяет снизить расход нефелиновой руды, утилизировать отходы путем вовлечения их в технологический процесс шихтоподготовки. 4 табл.

Формула изобретения RU 2 225 357 C1

Способ переработки нефелиновых руд, включающий подготовку нефелиново-известняково-содовой шихты, ее спекание и последующие выщелачивание, обескремнивание и карбонизацию алюминатного раствора для получения глинозема, содопродуктов и сульфата калия, отличающийся тем, что при подготовке нефелиново-известняково-содовой шихты в нее добавляют отходы шамотного огнеупорного кирпича в количестве от 0,11 до 11 мас.% от веса нефелиновой руды.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2225357C1

АБРАМОВ В.А., АЛЕКСЕЕВ А.И., БАДАЛЬЯНЦ Х.А
Комплексная переработка нефелино-апатитового сырья
- М.: Металлургия, 1990, с
Пишущая машина 1922
  • Блок-Блох Г.К.
SU37A1
Способ получения глинозема и щелочи 1974
  • Буторин Леонид Матвеевич
  • Пашкевич Людмила Алексеевна
  • Иванова Светлана Александровна
SU485970A1
SU 1148257 А1, 10.01.1997
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННОЙ ФУТЕРОВКИ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ 1999
  • Барановский В.В.
  • Барановский А.В.
RU2171853C2
ЛАЙНЕР А.И., ЕРЕМИН Н.И., ЛАЙНЕР Ю.А., ПЕВЗНЕР И.З
Производство глинозема
- М.: Металлургия, 1978, с
Переносная печь-плита 1920
  • Вейсбрут Н.Г.
SU184A1

RU 2 225 357 C1

Авторы

Ахметов И.У.

Аникеев В.И.

Пихтовников А.Г.

Шепелев И.И.

Чащин О.А.

Клименко Т.Н.

Долгирева К.И.

Арбузов П.П.

Скляр В.В.

Даты

2004-03-10Публикация

2002-09-25Подача