Установка для кальцинации гидроксида алюминия Советский патент 1991 года по МПК C01F7/44 

Изобретение относится к цветной металлургии, а конкретно к аппаратам для кальцинации гидроксида алюминия при производстве глинозема.

Целью изобретения является повышение надежности работы установки для кальцинации гидроксида алюминия.

На чертеже изображена схема установки.

Установка содержит патрубок 1 для подачи пульпы гидроксида с участка декомпозиции или декарбонизации, резервуар 2 пульпы низкого давления, трубы 3 дл я удаления избыточной воды, пульповый насос 4, автоклав-резервуар 5 пульпы высокого давления, сифон 6 для подачи греющего пара,

теплообменник-кипятильник 7, где вода пульпы испаряется, перегреватель 8 гетерогенной смеси пара и гидроксида, сепаратор 9, камеру 10 выдержки (томления) резервуар 11 горячего сухого глинозема,охладитель 12 глинозема, устройство 13 разгрузки и пневмотранспорта охлажденного глинозема, топку 14, генератор 15 чистого пара, экономайзер 16 парогенератора, дымоход 17, устройство 18 паротранспорта горячего глинозема (эжектора), линии 19 сброса пара и магистрали 20 отсепарированного пара.

Установка работает следующим образом.

Осадок пульпы в декарбонизаторах или декомпозиторах неоднократно промываето о ю ю о

ся и по патрубку 1 направляется в резервуар 2 пульпы низкого давления. Избыточная вода удаляется по трубе 3. Резервуар 2 снабжается сифоном 6 для контактного подогрева пульпы. При этом используется пар, отходящий от агрегата в трубину или в технологические устройства ветви гидрохимии производства глинозема. Пульпа насосом А или двумя насосами, включенными последовательно, закачивается в автоклав-резервуар 5 высокого давления, снабженный сифоном 6 для подачи греющего и перемешивающего пара. В этом случае пар используется с высокими параметрами. Частично или полностью он берется от резервуара 11 горячего глинозема. Пульпа поступает самотеком в теплообменник-кипятильник 7. Он подобен экранным поверхностям энергетических котлов.

Полученная геретогенная смесь пара и материала проходит перегреватель 8 и попадает в сепаратор 9, устроенный по типу циклонов. В нем пар отделяется от глинозема и направляется на энергетическое и технологическое использование. Глинозем образует в нижней части сепаратора 9 плотный слой, который однако может быть в состоянии самоожижения за счет выделения гидратной (кристаллической) влаги. Для обеспечения необходимой выдержки глинозем пересыпают в камеру 10 томления, откуда он выгружается самотеком и транспортируется по устройству 18 в струе пара в резервуар 11 горячего откзльцинирован- ного глинозема. В резервуаре 11 может создаваться максимальное давление для завершения процесса кальцинации, удале- ния остатков кристаллизированной влаги. Кроме того, пар, отходящий из резервуара 11, обеспечивает высокую температуру подогрева пульпы в автоклаве 5 и высокое начальное давление пульпы.

Охладитель 12 глинозема состоит из вертикальных трубок в проточной воде. Нагретая волна используется для подпитки парогенератора 7 или агитационной промывки пульпы. Обычный парогенератор 15 с экономайзером 16 дает резерв теплоносителя и пар высоких параметров для заключительной обработки глинозема в паро- транспортере 18 и резервуаре 11.

Пульповые насосы действуют в том же производстве глинозема на участках спекания. Они нагнетают пульпу в форсунки вращающихся печей спекания под давлением до 2,5 МПа. Это давление можно повысить путем последовательной установки ряда насосов. В теплообменнике-кипятильнике возможно осаждение накипи, поскольку пульпа может готовиться частично на обычной воде, но накипь удаляется путем абразивного воздействия взвешенных частиц.

Таким образом, дорогостоящая операция фильтрования пульпы устраняется и, таким

образом, предлагаемый способ подготовки гидроксида и кальцинации существенно отходит от известного, что значительно повышает надежность работы предлагаемой установки для кальцинации гидроксида

алюминия. Топки парогенератора и теплообменника-кипятильника потребляют дешевое твердое топливо. Оно может быть загрязненным, низкосортным. Пригодны, кроме того, и горючие отходы.

Предлагаемая установка реализует способ получения порошкового корунда из гидроксида алюминия, состоящий в нагревании до 450-550°С под давлением пара 2,5-7,0 МПа с временем выдержки 0,15-2,5ч,

Для электролиза алюминия используется глинозем с содержанием корунда не более 25%, поэтому условия кальцинации могут быть более мягкими.

Установка обеспечивает давление 2,57,0 МПа, температуру материала 450 550°С, время выдержки при указанных параметрах от 15 мин до 2,5 ч (чем выше параметры, тем меньше время выдержки), а также равномерность полей параметров в слое материала (перемешивание материала).

При реализации предлагаемой установки по сравнению с известной дорогое и дефицитное топливо заменяется энергетическими углями, горючими отходами, происходит рекуперация и утилизация теплоты паров - физической влаги более 0,2 кг/кг, кристаллизационной 0,52 кг/кг, а всего более 0,73 кг/кг глинозема, причем число 0,52 следует из формулы гидроксида (гидрогиллита) AlaOa ЗЬЬО, а число 0,21 получается по влажности материала на действующих агрегатах (12%). Кроме того, ликвидируется фильтрация пульпы гидроксида и практически прекращаются выбросы глинозема в окружающую среду.

Изобретение позволяет обеспечить надежность работы установки для кальцинации гидроксида алюминия.

50

Формула изобретения

Установка для кальцинации гидроксида алюминия с попутным производством пара, содержащая перегреватель, сепараторы, парогенератор, камеру выдержки, охладитель, загрузочное и разгрузочное устройства, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, она снабжена резервуаром пульпы низкого давления, пульповым насосом, автоклавом-резервуа516469906

ром пульпы высокого давления и теплооб- между собой последовательно и установ- менником-кипятильником, соединенными ленными перед перегревателем.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к установкам для кальцинации гидроксида алюминия при производстве глинозема. Цель - повышение надежности в работе установки. Установка снабжена патрубком подачи пульпы гидроксида алюминия, резервуаром пульпы низкого давления, пульповым насосом, автоклавом-резервуаром пульпы высокого давления, сифонами для подачи греющего пара, теплообменником-кипятильником, перегревателем гетерогенной смеси пара и гидроксида алюминия, сепаратором, камерой выдержки, резервуаром горячего сухого глинозема и охладителем устройства разгрузки, последовательно соединенными между собой. Данная установка позволяет произвести замену дорогого и дефицитного топлива энергетическими углями, горючими отходами, осуществить рекуперацию и утилизацию теплоты паров, ликвидировать операцию фильтрации пульпы гидроксида и обеспечить практически полное прекращение выбросов глинозема в окружающую среду. 1 ил. сл

1S

13