Автоклавная установка для вышелачивания боксита Советский патент 1985 года по МПК C01F7/06 

11

Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано для автоклавного выщелачивания алюмосодержащего сырья,.

Целью изобретения является повышение степени вьщелачивания боксита.

На фиг. 1 показана автоклавная установка для выщелачивания боксита; на фиг. 2 - конденсатор пара.

Установка состоит из греющего автоклава 1, реакционных автоклавов 2, переточных труб 3, на пёреточных трубах реакционных автоклавов установлены конденсаторы пара, состоящие из цилиндрического корпуса 4, патрубка 5 подачи пульпы и патрубка 6 ввода пара.

Конденсатор пара состоит из цилиндрического корпуса 4, патрубка 5 подачи пульпы и патрубка 6 ввода пара, защитного цилиндра 7, внутренняя полость которого образует камеру 8 кавитации.

Автоклавная установка работает следующим образом.

Пульпа насосом (не показан) подается в первый (греющий) автоклав 1, где нагревается до реакционной температуры и далее по переточным трубам 3 последовательно проходит по реакционным автоклавам 2, где осуществляется реакционная вьщержка и проходит выщелачивание пульпы. В процессе выщелачивания раствор насыщается оксидом алюминия. Степень насьпцения раствора зависит от реакционной температуры, главным образом, к концу процесса выщелачивания, а также от турбулизации и перемешивания пульпы, поскольку в этом случае ускоряются диффузионные процессы перехода глинозема из боксита в раствор.

Нагретая до необходимой реакционной температуры пульпа при выдержке в одном реакционном автоклаве, вследствие потерь тепла в окружающ5по среду, охлаждается ниже оптимальной реакционной температуры на 1-2°С и с. этой температурой по переточной трубе 3 поступает в корпус 4 конденсатора пара. В конденсатор через патрубок 6 вводится пар о Скорость подачи пара в корпус 4 подбирается такой которая обеспечивает конденсацию пара в режиме мелкой дробной кавитации В данном конденсаторе эта скорость

12

состаляет около 1 м в секунду. Количество пара определяется необходимой величиной догрева пульпы.

В самом корпусе конденсатора происходят следующие процессы. Поступающая пульпа с транспортной скоростью около 1 м в 1 с ускоряется и турбулизируется потоком пара, вводимого в . корпус соскоростью около 100 м/с. При этом происходит быстрая конденсация пара, сопровождающаяся кавитацией. Кавитация при быстрой конденсации пузырьков пара обеспечивает микровзрывы, которые происходят с вьщелением энергии в виде ударной волны. оскольку объем корпуса конденсатора сравнительно небольшой, то концентрация выделяемой от кавитации энергии высокая. Эта энергия расходуется на ускорение диффузионных процессов, происходящих при выщелачивании тверых частиц боксита.. Учитывая, что ударная волна тормозится преимущественно твердыми частицами боксита, происходит интенсификация наиболее медленной, лимитирующей стадии - внутренней диффузии, которая при обычном еремешивании практически не ускоряется.

Поскольку при кавитации наблюдается кавитационный износ стенок корпуса конденсатора, то корпус 4 снабжен защитным толстостенным упрочненным стальным цилиндром 1,

Расположение в верхней части переточньгх труб конденсатора пара позволяет поддерживать оптимально высокую реакционную температуру во всех реакционных автоклавах, в том числе и в последних. Обработка пульпы паром в режиме кавитации интенсифицирует процесс вьщелачивания и в конечном итоге повьппает извлечение глинозема из боксита.

Проведены испытания на двух автоклавных установках. Первая установка (опытная) с установленными конденсаторами пара и вторая установкасвидетель без указанных конденсаторов. Бокситовая пульпа с концентрацией оксида натрия 280 г/л нагревалась в греющем автоклаве до 233°С и далее перетекала по шести последовательно расположенным автоклавам. На второй установке температура пульпы к концу процесса вьщелачивания i снижалась на 6°С и составляла 227°С ,

а на опытной установке температура в последнем автоклаве равна 234 С.

В процессе выщелачивания глинозем. из боксита переходит в раствор и соотношение щелочи к глинозему

4

в растворе снижается с 3,3 до 1,65 на второй установке и до 1,62 на первой. Извлечение глинозема из боксита (в среднем) составило на установке-СЕИдетеле 87,4%, на опытной88,8%.

АВТОКЛАВНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БОКСИТА, включающая последовательно расположенные греющие и реакционные актоклавы, соединенные переточными трубами, отличающ а я с .я тем, что, с целью повышения степени вьщелачивания боксита, она снабжена конденсаторами пара, каждый из которых выполнен в виде цилиндрического полого корпуса с патрубком подачи пульпы и патрубком ввода пара, установленным по оси корпуса, конденсаторы закреплены в верхней части переточных труб. пдяьпл

Фиг. г