СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ ОТ РАСТВОРА Российский патент 2005 года по МПК C01F7/14 

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано в глиноземном производстве на переделе декомпозиции алюминатного раствора.

Известен способ (Труды ВАМИ, №40, Л., 1957, стр.138-143) отделения (сгущения) пульпы нефелинового спека с применением гидроциклонов. По данному способу исходная пульпа подается в гидроциклон тангенциально под давлением, что создает вращающийся поток, с развитием в последнем центробежной силы. Под ее влиянием твердые частицы (твердая фаза) отбрасываются к стенкам сосуда и затем выносятся потоком через нижнее отверстие (насадку) наружу. Верхний поток, обедненный твердой фазой, выходит через верхнее отверстие.

Недостатком способа является не полное отделение твердой фазы пульпы от жидкой фазы.

Известен также способ (А.И.Лайнер и др. Производство глинозема, М.: Металлургия, 1978, стр.144-145, рис.47) более качественного, отделения твердой фазы (гидроксида алюминия) от жидкой (маточного раствора), применяемый на переделе декомпозиции алюминатного раствора в глиноземном производстве. По данному способу гидратная пульпа из хвостового (последнего) декомпозера поступает в гидросепаратор, где происходит сгущение более крупных частиц гидроксида. Слив из гидросепаратора поступает на повторное сгущение в сгуститель, а сгущенная пульпа из конуса гидросепаратора поступает в мешалку, куда также поступает сгущенная пульпа из сгустителя. Слив из сгустителя (маточный раствор) транспортируется на упаривание. Затем пульпа разделяется на два потока, каждый из которых отдельно подвергается фильтрации. Твердая фаза одного из потоков пульпы репульпируется алюминатным раствором с получением затравочного гидроксида, а твердая фаза другого потока подвергается промывке с получением высококачественного гидроксида алюминия.

Недостатком способа является то, что в нем не производится классификация гидроксида по крупности частиц. Это необходимо для получения активной затравки (затравочного гидроксида) и крупнозернистого (песочного) глинозема, что повышает эффективность производства глинозема.

Задача изобретения - устранение указанного недостатка.

Техническим результатом изобретения является высококачественное отделение гидроксида алюминия от маточного раствора с одновременной классификацией гидроксида по крупности частиц.

Технический результат достигается способом отделения гидроксида алюминия от раствора, включающим гидросепарацию гидроксидной пульпы с получением слива, содержащего мелкую фракцию гидроксида, и сгущенного гидроксида, содержащего крупную фракцию, сгущение слива. Сгущенный гидроксид, полученный после гидросепарации, транспортируют в одну мешалку, затем на фильтрацию, а гидроксид, полученный после сгущения слива, транспортируют в другую мешалку, затем на фильтрацию и репульпацию.

Гидросепарацию проводят во взвешенном состоянии. Во взвешенное состояние, в основном, приводят мелкую фракцию за счет проведения гидросепарации в гидросепараторе диаметром 4 м со скоростью вращения трехлопастного перемешивающего устройства в пределах 30-40 об/м.

Взвешенное состояние гидроксида создают путем перемешивания последнего с раствором.

На чертеже дана упрощенная принципиальная схема предлагаемого способа.

Схема включает в себя гидросепаратор 1, сгуститель 2, мешалку 3 и мешалку 4. Способ осуществляется следующим образом. Гидроксидная пульпа из последнего (хвостового) декомпозера поступает в гидросепаратор 1, в котором производится ее перемешивание любым известным способом, например механически. При этом крупные частицы гидроксида (40 мк и выше) осаждаются, как более тяжелые в нижнюю часть гидросепаратора, а мелкие (до 20-30 мк) находятся во взвешенном состоянии, не увлекаются вниз более крупными, как это имеет место в способе-прототипе.

Слив из гидросепаратора 1 (из его верхней части), содержащий большое количество мелкой фракции гидроксида, поступает в сгуститель 2, а сгущенный гидроксид, содержащий, в основном, крупную фракцию, из конуса гидросепаратора 1 подается в мешалку 1, затем на фильтрацию по известной схеме способа-прототипа. Сгущенный гидроксид (мелкая фракция) из конуса сгустителя 2 подается в другую мешалку 4, далее на фильтрацию и репульпацию алюминатным раствором с образованием затравочной пульпы, подаваемой затем на декомпозицию по известной схеме (см. чертеж).

Таким образом, происходит отделение гидроксида алюминия от раствора и классификация гидроксида по крупности частиц (фракциям) с отделением их друг от друга (мелкая фракция идет на затравку, а крупная - в готовый продукт). При этом классификация происходит более эффективно, чем в способе-прототипе, т.к. перемешивание препятствует слипанию мелких частиц с крупными, которые переходят во взвешенное состояние. Перемешивание, если оно осуществляется механически, должно быть таким, чтобы во взвешенное состояние, поднимаясь вверх, переходили, в основном, мелкие частицы гидроксида. Как показывает практика, при диаметре гидросепаратора 4 м скорость вращения трехлопастного перемешивающего устройства (лопасти расположены по всей высоте гидросепаратора) достаточно иметь в пределах 30-40 об/мин. При меньшей скорости мелкие частицы (основная масса) не переходят во взвешенное состояние, а при большей скорости во взвешенное состояние переходит большое количество крупных частиц.

При указанной скорости вращения в конусе гидросепаратора количество крупных частиц (60-80 мк и более) доходило до 90%, что недостижимо в способе-прототипе, широко применяемом в глиноземном производстве, т.к. задача разделения по фракциям в нем не ставится, поэтому сгущенный гидроксид после гидросепаратора смешивается с гидроксидом после сгустителя в общей мешалке.

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано в глиноземном производстве на переделе декомпозиции алюминатного раствора. Способ отделения гидроксида алюминия от раствора включает гидросепарацию гидроксидной пульпы с получением слива, содержащего мелкую фракцию гидроксида, и сгущенного гидроксида, содержащего крупную фракцию, сгущение слива. Сгущенный гидроксид, полученный после гидросепарации, транспортируют в одну мешалку, затем на фильтрацию, а гидроксид, полученный после сгущения слива, транспортируют в другую мешалку, затем на фильтрацию и репульпацию. Изобретение позволяет повысить эффективность производства глинозема за счет улучшения классификации гидроксида алюминия по крупности частиц. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ отделения гидроксида алюминия от раствора, включающий гидросепарацию гидроксидной пульпы с получением слива, содержащего мелкую фракцию гидроксида, и сгущенного гидроксида, содержащего крупную фракцию, сгущение слива, отличающийся тем, что сгущенный гидроксид, полученный после гидросепарации, транспортируют в одну мешалку, затем на фильтрацию, а гидроксид, полученный после сгущения слива, транспортируют в другую мешалку, затем на фильтрацию, и репульпацию.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидросепарацию проводят во взвешенном состоянии.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что приводят во взвешенное состояние, в основном, мелкую фракцию за счет проведения гидросепарации в гидросепараторе диаметром 4 м со скоростью вращения трехлопастного перемешивающего устройства в пределах 30-40 об/мин.4. Способ по п.2, отличающийся тем, что взвешенное состояние гидроксида создают путем перемешивания последнего с раствором.