Способ переработки алюмосиликатного сырья Советский патент 1991 года по МПК C01F7/04 

1

(21)4704908/02

(22)24.04.89

(46) 07.03.91. Бюл. № 9

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности и Волховский алюминиевый завод им. С.М.Кирова

(72)Ю.И.Ымигидин, Н.Г.Срибнер, В.А.Екимов, Г.В.Телятников, И.М.Костин, В.П.Ланкин, А„И.Киселев, Т.Г.Мильбергер, В.В.Медведев, М.М.Рабинович и Л.М.Рыцк

(53)669.712.113(088.8)

(56)Аграновский А.А. и др. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство глинозема.- Мо: Металлургия, 1970, с. 146-151.

(54)СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМОСИЛИКАТЫ ОТО СЫРЬЯ

(57)Изобретение относится к глиноземному производству,. Цель изобретения - сокращение расхода топлива и повышение производительности процесса. Для этого алюмосиликатное сырье размалывают совместно с известняком и оборотным белым шламом на щелоче- содержащем оборотном растворе, полученную шихту корректируют смешением оборотных растворов до соотношения КгОк

по массе

R20X + R2OkS

0,02 -0,95,

где R20 к„ и соответственно содержание каустической и карбонатной щелочей, выдерживают при 25- 90°С не менее 10 мин, обезвоживают фильтрованием до влажности 11-22% и спекают,а фиггьтрат возвращают на размол шихты. По сравнению с известным способом данный способ позволяет за счет снижения влажности шихты повысить производительность процесса спекания с 28 до 35 кг/ч-м2 при одновременном уменьшении расхода топлива с 180 до кг.у-т /т спека. 1 табл.

te

(Л

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в глиноземном производстве.

Цель изобретения - сокращение расхода топлива и повышение производительности процесса

Пример 1 (по известному способу)о Нефелиновый концентрат, известняк и оборотный белый шлам размалывают на оборотном карбонатном растворе при влажности откоррек-

О5 00 ГчЭ

со 4ъ

тированной шихты 30% и содержании в жидкоГ. фазе R2006 20 г/л Шихту в виде суспензии подают наливом во вращающуюся печь с цепной завесой. При этом удельный расход топлива составляет 180 кг-у.т/т спека, а удельная производительность печи 28 кг/ч с 1 м2 внутренней поверхности барабана.

Пример 2. Нефелиновый концентрат, известняк и белый шлам pasалывают на смешанном карбонатыо-щеочном растворе с постоянной концентацией 80 г/л и переменным соотношением (КгО „,. + олученную суспензию подогревают до азличных температур от 20 до 93°С, ьщерживают в нагретом состоянии и затем отфильтровывают на вакуум- ильтрационной установке при вакууме 0, Па или на фильтр-прессе под авлением 0,3 МПа. Отфильтрованную шихту направляют на спекание, а фильтрат - на размол шихты.

Данные влияния условий(подготовки шихты на показатели спекания приведены в таблице.

В процессе выдержки в шихте происходит взаимодействие щелочного раствора с сырьевыми компонентами, связанное с образованием гидратиров н- ного щелочного алюмосиликата типа RjO A Oj- 2Si02 2H20, которое сопровождается перекристаллизацией твердой фазы, увеличением ее поверхности и агрегацией вновь образованных твердых частиц. В условиях подготовки, когда определяющим параметром является К О/А12О3,степень взаимодействия щелочи с компонентами шихты невелика (низкие температура и концентрация), но достаточна для интенсификации процесса фильтрования.

Установленные пределы соотношения в жидкой фазе шихты каустической щелочи к суммарной (каустической и карбонатной) определяют граничные условия, при которых в совокупности с температурой и продолжительностью выдержки достигается увеличение производительности фильтрования на вакуумных фильтрах и фильтр-прессах.

Нижний предел соотношения, равный 0,02 д„е., соответствует смешанному раствору с максимально допустимым преобладанием в карбонатной форме, с введением которого в шихту и максимальной степенью ее нагрева, т.е. до 90°С (выше происходит вскипание фильтра Та под вакуумом и ухудшение фильтрования) достигается заметное увеличение производительности фильтрования. Ниже данного предела влияние RjO на показатели фильтрования практически не сказывается.

Верхний предел соотношения, равный 0,95 д.е., соответствует смешанному раствору с максимальным преобладанием RZ0 в каустической форме, с

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

введением которого в шихту и минимальной степенью нагрева, т.е.до 25°С, достигается повышение производительности фильтрования без увеличения влажности осадка выше указанных пределов. Переход на чисто каустический оборотный раствор в условиях глиноземного производства не целесообразен, так как для этого требуется специальная операция по его приготовлению Кроме того, повышенное количество каустической щелочи приводит к интенсивному зарастанию сушильной зоны печи, особенно при получении осадка повышенной влажности (при вакуум- фильтрации) „

Нижний предел продолжительности, равный 10 мин, в присутствии минимального содержания каустической щелочи в жидкой фазе шихты соответствует условиям, при которых достигается увеличение производительности фильтрования. Ниже данного предела при прочих равных условиях влияние продолжительности на показатели фильтрования не сказывается.

По мере увеличения продолжительности выдержки до 60 мин наблюдается увеличение производительности фильтрации. При увеличении времени выдержки более 60 мин показатели фильтрации практически сохраняются на одном уровне. С учетом реальных производственных условий, когда целесообразно создавать запас кондиционной шихты на несколько суток, необходимо ограничивать лишь минимальное время выдержки, которое должно быть не менее 10 мин.

Оптимальный диапазон влажности отфильтрованного осадка шихты 11-22%. При влажности осадка менее 11% резко снижается производительность фильтрации, а также снижается производительность печи спекания из-за возрастания оборота технологической пыли ввиду уменьшения длины пылеулавливающего участка, на котором находится влажный материал, по этой же причине возрастает температура отходящих газов и удельный расход топлива. При влажности осадка более 22% он плохо структурирован, склонен к замазыванию бункеров, транспортирующих устройств, что осложняет организацию равномерного потока. Кроме того, возрастает расход топлива на испарение влаги и снижает516

ся производительность печи из-за увеличения теплопотребления шихты.

По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет за счет снижения влажности шихты повысить произво- дительность процесса спекания с 28 до 35 кг/ч- м2 при одновременном уменьшении расхода топлива с 180 до 145 кг учт«/т спека.

Формула изобретения

L

Способ переработки алюмосиликат- ного сырья, включающий его размол совместно с известняком и оборотными продуктами на щелочесодержащем оборотном растворе с получением шихты, корректирование и спекание шихты,

Известный способ

20

Предлагаемый способ 20 20 25 20

75 90

6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

75

0

5

16

отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода топлива и повышения производительности процесса, корректирование шихты ведут смешением оборотных растворов до массового соотношения

-яДг0Л2о.Ј ° °2 - ° 95

где . и R2.° kS соответственно

содержание каустической и карбонатной щелочей,

шихту перед спеканием выдерживают при 25-9 1Э0 не менее 10 мин и обезвоживают фильтрованием до влажности 11-22%, при этом фильтрат возвращают на размол.

об

30

20 20

20 20

195 300

820 450

28

32 32

32 32

180

155 155

155 155

0

14

140

32

32

32

32

32

32

28

30

31

32

32

35

35

35

155

155

155

155

155

155

167

164

159

152

152

145

145

145

Продолжение таблицы