Способ относится к цветной металлургии, конкретно к переработке содосульфатной смеси на сульфат натрия при производстве глинозема из бокситов по способу Байер-спекание.
Известен способ переработки содосульфатной смеси, получаемой в производстве глинозема из боксита методом Байер-спекание по авторскому свидетельству СССР №814866 от 07.05.1979 г., включающий упарку алюминатного раствора спекательной ветви и выделение в осадок содосульфатной смеси, сгущение и фильтрацию выделенной в осадок содосульфатной смеси, растворение отфильтрованной содосульфатной смеси водой, каустификацию карбонатной соды известковым молоком, отделение осадка карбоната кальция и упарку полученного раствора с выделением из него в осадок сульфата натрия. Основными недостатками этого способа являются сложность технологической схемы, большие теплоэнергетические затраты в технологическом цикле и недостаточная очистка получаемого сульфата натрия от карбонатной щелочи.
Наиболее близким прототипом предлагаемого изобретения является патент RU № 2188794 от 28 марта 2001 г на способ переработки содосульфатной смеси, полученной при производстве глинозема из боксита по методу Байер-спекание.
По патенту содосульфатную смесь растворяют в воде или оборотных растворах с одновременным нагревом в растворе до t=60-95°C, приготовленный раствор с концентрацией 16-25% Na2SO4 и 7-12% Na2СО3 обрабатывают в течение не менее 15 минут серной кислотой до снижения рН раствора до 7,0-5,8. При этом температура раствора поднимается до 85-108°С, примеси выпадают в осадок, карбонат натрия переходит в сульфат натрия. По окончании процесса нейтрализации суспензию с осадком выдерживается при достигнутой температуре не менее 20 минут для полного завершения процесса нейтрализации раствора. После выдержки выпавшие в осадок примеси фильтруют. Отфильтрованный от примесей раствор упаривают до концентрации 50-60% Na2SO4 с выделением в осадок кристаллов сульфата натрия.
Основными недостатками способа являются переработка содосульфатной смеси в кислой среде, полное растворение содосульфатной смеси водой с последующей выпаркой раствора с большим расходом пара и сложность управления технологическим процессом на стадии полной нейтрализации карбонатной соды серной кислотой до рН раствора 7,0-5,8. По указанным причинам способ не нашел практического применения.
Задачей изобретения является исключить полную нейтрализацию карбонатной соды и полное растворение содосульфатной смеси, что позволит упростить аппаратурно-технологическую схему и снизить теплоэнергетические затраты в технологическом цикле получения сульфата натрия с попутной регенерацией из содосульфатной смеси карбонатной соды, каустической щелочи и оксида алюминия с минимальным расходом химического реагента.
Технический результат достигается тем, что в способ переработки содосульфатной смеси, получаемой при производстве глинозема из боксита по методу Байер-спекание, включающем упарку алюминатного раствора спекательной ветви глиноземного производства с выделением в осадок содосульфатной смеси, сгущение и фильтрацию сгущенной содосульфатной смеси на центрифуге, содосульфатную смесь в процессе ее фильтрации промывают раствором каустической щелочи, после чего промытую содосульфатную смесь репульпируют горячей водой и в полученную суспензию вводят серную кислоту из расчета снижения концентрации карбонатной соды в растворе суспензии до 30-50 г/л в пересчете на Na2CO3, с последующей выдержкой суспензии при интенсивном перемешивании острым паром при температуре 95-105°С в течение 1,5-2 ч, после ее охлаждают до температуры 70-75°С и фильтруют на центрифуге с получением товарного сульфата натрия.
Сульфат натрия после фильтрации промывают насыщенным раствором сульфата.
Переработку содосульфатной смеси осуществляют по следующей аппаратурно-технологической схеме.
Алюминатный раствор, получаемый в спекательной ветви глиноземного производства, содержащий содосульфатную соль, упаривают до концентрации каустической щелочи в упаренном растворе до 290 г/л в пересчете на Na2Ok. Упаренный алюминатный раствор смешивают перед сгустителем с маточным раствором, получаемым в технологическом цикле переработки изосульфатной смеси, после выделения из него сульфата натрия.
Сгущенную содосульфатную суспензию фильтруют на центрифуге с промывкой отфильтрованной содосульфатной смеси от алюминатного раствора путем ее орошения на центрифуге раствором каустической щелочи. Фильтрат центрифуги возвращают в сгуститель. Промытую от алюминатного раствора содосульфатную смесь после центрифуги репульпируют горячей водой, дозируемой в соотношении к содосульфатной смеси 0,7-0,8:10.
В репульпированной суспензии нейтрализуют часть растворенной карбонатной соды серной кислотой, дозируемой в течение 10-15 минут из расчета снижения рН раствора до 10,5-11,0 со снижением концентрации карбонатной соды в растворе суспензии до 30-50 г/л в пересчете на Na3СО3 с последующей выдержкой суспензии при интенсивном ее перемешивании в течение 1,5-2,0 часа с нагревом суспензии до температуры 95-105°С острым паром. Выдержанную суспензию после ее охлаждения до температуры 70-75°С фильтруют на центрифуге с промывкой отфильтрованного сульфата натрия орошением на центрифуге насыщенным раствором сульфата натрия. Фильтрат центрифуги смешивают с упаренным алюминатным раствором перед сгустителем. Отфильтрованный и промытый на центрифуге сульфат натрия подвергают сушке и отгружают потребителю.
Полученный крупнокристаллический сульфат натрия содержит 99,4-99,6% Na2SO4, 0,03-0,04% Na2CO3, 0,01-0,02% Al2O3, соответствует требованиям ГОСТ 21458-75.
Повышение концентрации карбонатной щелочи в растворе содосульфатной суспензии после ее нейтрализации серной кислотой выше 50 г/л Na2СО3 приводит к загрязнению полученного товарного сульфата натрия карбонатной содой. Снижение концентрации карбонатной щелочи ниже 30 г/л Na2СО3 приводит к снижению регенерируемой карбонатной соды из содосульфатной смеси.
Снижение температуры содосульфатной суспензии при ее выдержке ниже 90°С и сокращенние времени выдержки суспензии менее 1,5 часов приводит к снижению крупности кристаллов получаемого сульфата натрия.
Пример практического осуществления переработки содосульфатной смеси заявляемым способом с ожидаемым материальным потоком в технологическом цикле и химсоставом получаемых промпродуктов и конечного продукта применительно к условиям глиноземного производства приведены в прилагаемой технологической схеме, где показан баланс материального потока в технологическом цикле и химсоставы получаемых промпродуктов и конечного продукта при практическом осуществлении переработки содосульфатной смеси в условиях глиноземного производства, работающего по схеме Байер-спекания.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ГИДРОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМОСИЛИКАТНОГО СЫРЬЯ | 2014 |
|
RU2585648C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БОКСИТОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЁМА | 2022 |
|
RU2774385C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КАРБОНАТНЫХ РАСТВОРОВ | 2000 |
|
RU2169117C1 |
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БОКСИТОВ | 2004 |
|
RU2257347C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БОКСИТОВ НА ГЛИНОЗЕМ | 1999 |
|
RU2181695C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БОКСИТОВ НА ГЛИНОЗЕМ | 2012 |
|
RU2494965C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БОКСИТОВ НА ГЛИНОЗЕМ | 2003 |
|
RU2232716C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ | 2000 |
|
RU2197429C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НА ГЛИНОЗЕМ НИЗКОКАЧЕСТВЕННОГО БОКСИТА ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ СХЕМЕ БАЙЕР-СПЕКАНИЕ | 1996 |
|
RU2113406C1 |
Способ получения кальцинированной соды и сульфата калия | 1988 |
|
SU1619646A1 |
Изобретение относится к способу переработки содосульфатной смеси на сульфат натрия при производстве из боксита по методу Байер-спекание. Способ включает упарку алюминатного раствора спекательной ветви глиноземного производства с выделением в осадок содосульфатной смеси, сгущение и фильтрацию сгущенной содосульфатной смеси на центрифуге. Содосульфатную смесь в процессе ее фильтрации промывают раствором каустической щелочи, после чего промытую содосульфатную смесь репульпируют горячей водой и в полученную суспензию вводят серную кислоту из расчета снижения концентрации карбонатной соды в растворе суспензии до 30-50 г/л в пересчете на Na2CO3, с последующей выдержкой суспензии при интенсивном перемешивании острым паром при температуре 95-105°С в течение 1,5-2 ч, после чего ее охлаждают до температуры 70-75°С и фильтруют на центрифуге с получением товарного сульфата натрия. Изобретение позволяет снизить теплоэнергетические затраты с попутной регенерацией из содосульфатной смеси сульфата натрия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СОДОСУЛЬФАТНОЙ СМЕСИ | 2001 |
|
RU2188794C1 |
Способ получения кальцинированной соды и сульфата калия | 1988 |
|
SU1619646A1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СОДОПОТАШНОГО РАСТВОРА | 2002 |
|
RU2241669C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СОДОПОТАШНОГО РАСТВОРА | 1999 |
|
RU2163885C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СОДОПОТАШНОГО РАСТВОРА | 2002 |
|
RU2223913C1 |
US 4019872 A, 26.04 | |||
Шеститрубный элемент пароперегревателя в жаровых трубках | 1918 |
|
SU1977A1 |
GB 1131354 A, 23.10.1968. |
Авторы
Даты
2008-12-10—Публикация
2007-04-06—Подача