СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ Российский патент 2017 года по МПК C01F7/02 C01F7/46 F23G7/00 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для обезвреживания твердых продуктов сгорания, образующихся в процессе утилизации твердого ракетного топлива, и получения оксида алюминия, пригодного для использования в народном хозяйстве.

В литературе приводится значительное количество публикаций по методам очистки алюмосодержащих шламов и способов получения оксида алюминия, пригодного для использования в народном хозяйстве.

Существует способ переработки шлака алюминиевого производства с получением глиноземсодержащего сырья путем измельчения шлака, разделения его на фракции, водного выщелачивания шлака, фильтрации раствора разделением солевого раствора и твердого остатка, выпариванием солевого раствора, сушки и обжига твердого остатка. Данный способ обеспечивает получение глиноземсодержащего сырья с содержанием оксида алюминия 55-80% и высоким содержанием примесей, что ограничивает его применение в качестве сырья в народном хозяйстве (патент RU №2215048, МПК C22B 7/04, C01F 7/02, заявлен 27.02.2002 г., опубликован 27.10.2003 г.).

Известен способ получения активного оксида алюминия, образующегося при производстве хлорсодержащих солей, патент RU №2473468, МПК C01F 7/02, заявлен 31.05.2011 г., опубликован 27.01.2013 г., который принят за прототип.

По указанному методу получение оксида алюминия проводят путем растворения примесей шлама в соляной кислоте при повышенной температуре, промывке, сушке, далее пластификации при добавлении азотной кислоты и термообработке при температуре 400-1300°C. Данный способ позволяет получить оксид алюминия для использования в качестве катализатора. Недостатком данного способа является наличие большого количества кислот, сточных вод и энергопотребления.

Задачей данного изобретения является очистка шлама (продуктов сгорания) с получением оксида алюминия, соответствующего требованиям ГОСТ 30559-98 Глинозем не металлургический.

Технический результат заключается в том, что способ очистки шлама, образующегося после прожига ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ), позволяет получить оксид алюминия с потребительскими свойствами.

Сущность изобретения представлена на чертеже «Фазы технологического процесса очистки отходов оксида алюминия».

Промывка шлама производится водой при постоянном перемешивании.

Отделение посторонних примесей осуществляется фильтрацией через сетку. Твердые отходы оксида алюминия, выделенные из суспензии, направляются на фазу очистки от оксидов металлов раствором соляной кислоты. Наиболее оптимальным для очистки является 10% раствор, позволяющий провести очистку при минимальных затратах, что является экономически целесообразным.

Отходы оксида алюминия заливают раствором соляной кислоты и перемешивают при нормальных условиях (температура 20°C), исключая стадию термообработки и пластификации. Оксид алюминия, выделенный из суспензии, промывают водой от остатков кислоты и направляют на фазу сушки.

Сушка оксида алюминия осуществляется в аэрофонтанной сушилке.

Для отделения спекшихся частиц, агломератов оксид алюминия просеивают через сита. Просеянный оксид алюминия анализируется на соответствие требованиям ГОСТ 30559-98 Глинозем не металлургический.

Для отработки данного способа взят шлам, основным компонентом которого является оксид алюминия 90-95%, содержащий примеси: оксиды железа 3-5%, кальция 0,5-0,2%, кремния 1-0,23%, а также хлориды натрия и кальция 0,1-0,5%.

В таблице представлены сравнительные результаты анализов очищенного оксида алюминия предложенным способом с требованиями ГОСТ.

Анализ результатов очищенного оксида алюминия удовлетворяет показателям качества ГОСТ 30559-98 Глинозем не металлургический и может быть использован в народном хозяйстве.

Техническим результатом предлагаемого решения является получение оксида алюминия с улучшенными свойствами более экологически приемлемым способом по сравнению с прототипом.

Предлагаемый способ дает возможность получить различные марки оксида алюминия из отхода по упрощенной технологии, снизить количество кислоты, так как используется только раствор соляной кислоты, исключить термообработку при температуре 400-1300°C, производя очистку алюминий содержащего отхода при нормальной температуре.

Использование данного способа очистки отходов, образующихся при утилизации РДТТ, позволяет получить оксид алюминия с потребительскими свойствами, который может быть использован в качестве неметаллургических марок глинозема.

Изобретение может быть использовано при обезвреживании твердых продуктов сгорания, образующихся в процессе утилизации твердого ракетного топлива. Способ получения оксида алюминия включает промывку, очистку от оксидов металлов с помощью соляной кислоты и сушку. В качестве исходного вещества для получения оксида алюминия используют алюмосодержащий шлам, образующийся после прожига ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ). Шлам отделяют от примесей путем фильтрации. Затем проводят очистку раствором 10% соляной кислоты, промывку водой без термообработки и пластификации и сушку. Изобретение позволяет упростить получение оксида алюминия, удовлетворяющего требованиям к неметаллургическому глинозему, при снижении расхода кислоты и энергопотребления и повышении экологичности. 1 ил., 1 табл.

Способ получения оксида алюминия, включающий промывку, очистку от оксидов металлов с помощью соляной кислоты и сушку, отличающийся тем, что в качестве исходного вещества для получения оксида алюминия используют алюмосодержащий шлам, образующийся после прожига ракетных двигателей твердого топлива, шлам отделяют от посторонних примесей путем фильтрации, затем проводят очистку раствором 10% соляной кислоты и промывку водой без термообработки и пластификации и сушат.