Способ извлечения натриевой щелочи из автоклавного шлама Советский патент 1990 года по МПК C01F7/04 

и 94,4 г/дм3 SiO.Раствор разбавляют до концентрации 100 г/дм3 и 40 г/дм3 SiO,. Получают 767,22 кг (0,673 м3) щелочно-силикатного раствора.

Концентрат подвергают известково- щелочному выщелачиванию в автоклавах по гидрохимическому способу оборотным раствором с концентрацией 425 г/дм3 Na70 () в присутстви извести (23,8 кг СаО). Получают 932,6 кг (0,65 м3) щелочно-алюминат- ного раствора с концентрацией 400 г/дм3 Na,0 ) и 77,95 кг шлама, содержащего натрокальциевый гидросиликат.

Регенерацию щелочи из шлама производят предварительно разбавлением ще- лочно-силикатным раствором с добавкой извести (25 кг СаО) при 95°С. При этом расход раствора на 1 т шлама 8,6 м3 .

В результате 24-часовой обработки извлекают практически 100% щелочи и получают 115,3 кг бесщелочного шлама 750,52 кг (0,664 м3) щелочного раствора с концентрацией 63,7 г/дм3

Общая масса пульпы на переделе регенерации 115,3-4-750,,82 кг.

Результаты расчета экономии тепла и извести, достигнутой при различных значениях температуры процесса, состава -щелочно-силикатного раствора и его дозировки представлены в табл.1 и 2.

Уменьшение температуры процесса . ниже 90°С приводит к росту расхода тепла в связи с резким падением извлечения щелочи и необходимостью применения для доизвлечения энергоемкого автоклавного передела с дополнительным расходом извести. Увеличение температуры процесса выше 100 С также требует применения энергоемкого автоклавного передела с дополнительным расходом извести. Уменьшение извлечения щелочи и возрастание расхода тепла вызвано тем, что в температурном интервале 90-100°С реакция протекает в кинетической области (энергия активации Е 60-65 кДж/моль)

5

0

5

0

5

0

а ВНР указанного интервала - в малоактивной диффузионной области (Е 15-18 кДж/моль).

Снижение концентрации NajO в ще- лочно-силикатном растворе менее 100 г/дм3 приводит к необходимости компенсации недостающей щелочи известью и обусловливает повышение ее расхода. Увеличение концентрации NajO более 200 г/дм3 повышает вязкость жидкой фазы и требует применения повышенных температур, т.е. увеличения расхода тепла.

Применение растворов с концентрацией SiOj ниже 40 г/дм3 приводит к дефициту этого компонента в системе и к прекращению тройного взаимодействия натрокальциевого силиката Са(ОН)г и силикат-иона, что требует проведения раздельных процессов регенерации щелочи из силикатного раствора и натрокальциевого силиката с дополнительными затратами тепла на автоклавном переделе и извести. Те же негативные результаты имеют место при уменьшении )К:Т пульпы ниже 3,4:1. Повышение Ж:Т более 8,6:1 приводит к росту материальных потоков и вызывает увеличение расхода тепла на их нагрев.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить расход извести в среднем на 1 т на 1 т глинозема и упростить процесс за счет возможности его проведения при 90 - 100°С вместо автоклавных условий и тем самым снизить теплоэнергозатраты.

Формула изобретения

Способ извлечения натриевой щелочи из автоклавного шлама от гидрохимической переработки алюмосиликатного сырья путем обработки шлама известью, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода извести и упрощения процесса, обработку шлама известью ведут при 90-100°С в щелоч- но-снликатном растворе с концент.ра- цией 100-200 г/дм3 NaaO и 40-100 г/дм3 SiO при Ж:Т, равном (3,4-8,6):1.

515376466

Таблица 1

Снижение (-) и перерасход (+) расхода тепла на регенерацию щелочи из автоклавного шлама на 20, товарного глинозема по сравнению со способом-прототипом при различных режимах процесса

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для регенерации щелочи из автоклавного шлама - натрокальциевого гидросиликата, полученного при переработке алюмосиликатного сырья гидрохимическим методом. Цель изобретения - снижение расхода извести и упрощение процесса. Для этого алюмосиликатное сырье подвергают обогащению путем автоклавной обработки щелочным раствором с получением концентрата и щелочно-силикатного раствора. Концентрат подвергают известково-щелочному автоклавному выщелачиванию гидрохимическим методом высокомодульным щелочно-алюминатным раствором. Получают автоклавный шлам на основе натрокальциевого гидросиликата и алюминатный раствор. Из автоклавного шлама регенерируют натриевую щелочь путем его обработки при 90 - 100°С известью в щелочно-силикатном растворе с концентрацией 100 - 200 г/дм³ NA₂O и 40 - 100 г/дм³ SIO₂ при Ж:Т, равном (3,4 - 8,6):1, полученным после обогощения исходного алюмосиликатного сырья. Данный способ позволяет снизить расход извести в29.114.302.2.004.55798

20,97 кг - содержание в сырье с учетом степени извлечения 90%.

I

Таблица2

Снижение расхода извести на регенерацию щелочи из автоклавного шлама на 20,97 кг товарного глинозема по сравнению со способом-прототипом

при различных режимах процесса