Способ подготовки гидроксида алюминия к кальцинации Советский патент 1992 года по МПК C01F7/44 

Предлагаемое изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в технологии производства глинозема.

При производстве глинозема щелочными способами гидроксид алюминия (гидрат), получаемый в процессе декомпозиции или карбонизации, фильтруется и промывается перед прокалкой в печах кальцинации. Остаточная влажность гидрата составляет 12- 20% абс.

Известен способ обезвоживания гидро- ксида алюминия перед кальцинацией еуш- кой его в системе подогревателей: сушилках или циклонных многоступенчатых теплообменниках теплом отходящих газов. Испарение внешней влаги при сушке связано с большими энергетическими затратами (табл.1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки гидроксида алюминия, включающий выделение его из алюминатного раствора, многостадийную фильтрацию, промывку с введением на последней стадии фильтрации эфиров диалкилдитискарбама- илметилфосфоновой кислоты (ДЭФК) и осушку его.

Недостатком способа, взятого авторами за прототип,является: значительный расход энергии на удалении остаточной внешней влаги из гидрата (гидроксида алюминия); большой расход реагента ДЭФК на 1 (15,2-300,77 г) и на 1% удаляемой влаги (30,4-26,6 г); потери щелочи при кальцинировании, являющейся остаточной после промывки и фильтрации (чем больше остаточная влажность кека, тем больше потери щелочи).

Целью настоящегаизобретения является сокращение расхода энергии за счет снижения остаточной влажности гидроксида алюминия на последней стадии промывки и фильтрации водной пульпы.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе подготовки гидросл

С

vi vj

Ј

СЬ 00

СО

ксида алюминия для кальцинации, включающем выделение гидроксида алюминия из алюминатного раствора, многостадийную фильтруцию и промывку с введением в пульпу на последней стадии фильтрации эфиро- кислот, сушку перед кальцинацией, для его осуществления на последней стадии промывки и фильтрации водной пульпы в качестве эфирокислот используют продукты синтеза и рафинации метиловых эфиров синтетических жирных кислот (СЖК) следующего состава в мас.%:

метиловые

СЖК Cio-Cie30-50

окси-, кето- и дикарбоновых

СЖКСЮ-С16 ,25-35

мошкарЗонови

СЖК Cio-Cie -25-35

Используемое эфмрокислоты (ЭФК) применяют при фл тации баригсодержа- щих руд.

Эфирокислоты вводят в ВОДНУЮ гидрат- ную пульпу в количзс.ве 2,0-65,4 г/т . При введении их в количестве (2,0-65,4) г/т AlaOa остаточная влажность кека гидроксида алюминия снижалась от 10,7% абс. до (10,2-3,7)% абс., то есть на 0,5-7,0% абс., что соответствовало снижению расхода энергии для испарения внешней влаги и кальцинации на (2,2-305,3) 103 кДж/т .

Предлагаемый способ подготовки гидроксида алюминия для кальцинации может быть осуществлен на применяемом в глиноземном производстве технологическом оборудовании (например, репульпаторы, вакуумфильтры и тому подобное).

Примеры осуществления предлагаемого способа.

В лабораторных условиях в водную суспензию гидрата Павлодарского апюминие- мого завода (ПАЗа) вводили в виде водной эмульсии реагент ЭФК, перемешивали и отфильтровывали.

Пример 1. В водную суспензию гидрата ПАЗа, полученного после декомпозиции алюминатного раствора многостадийной промывки и фильтрации, вводили при температуре 20-25°С и Ж:Т 2:1 Эфирокислоты (ЭФК) в количестве 4,25 АЬОз- Пульпу перемешивали в течение 3 мин., затем переносили на воронку Бюхнера и фильтровали при разряжении 0,2 103 МРа (продолжительность фильтрации -2 мин). Полученный кек анализировали на остаточную влажность.

Пример2.В водную суспензию гидрата ПАЗа вводим Эфирокислоты (ЭФК) в количестве 19,6 г/т в условиях примера 1.

Пример 3. В водную суспензию гидрата ПАЗа вводим эфирошслоты (ЭФК)в количестве 42,5 г/т в условиях примера 1. Данные опытов по снижению остаточной влажности гидрата ПАЗа при фильтрации водной пульпы с добавками реагента ЭФК (20-25°С) и затраты тепла на сушку и кальцинацию гидрата с различной влажностью сведены в таблицу 5,

Использование добавки органических кислот (ЭФК) в количестве меньшем 2,0 г/т А&0з не дает эффекта снижения остаточной влажности гидроксида алюминия при фильтрации водной пульпы (меньше 0,5% абс.);

больше 65,4 г/т - нецелесообразно из-за небольшого снижения остаточной влажности (0,1-2,2%) при большом увеличении реагента (на 21,8-534.6 г/т АДОз) и большом расходе ЭФК на 1% удаляемой

влаги (12,6-65,22) (см.табл.5).

Как следует из представленных данных, при введении в воднукэ пульпу гидрата ПАЗа добавок реагента ЭФК в количестве (2,0- 65,4) г/т снижается остаточная

влажность кека при 20-25°С на 4,7-65,4% (от 10,7% абс. до 10,2-3,7% абс,); теплота испарения остаточной внешней влаги гид рата до (448,9-161,4) -103 кДж/т AfeOa (в сравнении с 466,7 103 кДж/т из расчета на исходную влажность 10,7% абс); общий расход тепла на кальцинаию гидрата до (3314,9-3031.4) Ч О3 кДж/т (в сравнении с 3336,7 103 кДж/т AlaOs из расчета на исходную влажность - 10,7% абс.).

Использование предлагаемого способа подготовки гидроксида алюминия для процесса кальцинации обеспечивает по сравнению с существующим способом (взятого авторами за прототип) следующие преимущества;

-возможность снижения содержания внешней влаги гидроксида алюминия после фильтрации и промывки без предварительной сушки;

- возможность сокращения расхода тепла на сушку и кальцинацию гидроксида алюминия;

-возможность сокращения расхода углеводородного топлива на кальцинацию;

- возможность снижения потери щелочи при кальцинации гидрата с меньшей влажностью.

Формула изобретения Способ подготовки гидроксида алюминия для кальцинации, включающий выделение гидроксида алюминия из алюминатного раствора, многостадийную фильтрацию и промывку с введением в пульпу на последней стадии фильтрации эфирокислот, сушку

перед кальцинацией, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода энергии, в качестве зфирокислот используют продукты синтеза и рафинации метиловых эфиров синтетических жирных кислот следующего состава, мас,%:

метиловые зфиры

СЖК Cto-Cie ЗФ-50;

окси-, кото, и дикарбоновые

СЖКСю-de-25-35;

монокарбоновые

СЖКСю-Cie-25-35.

Использование: в производстве глинозема. Сущность: гидроксид алюминия выделяют из алюминатного раствора. Пульпу подвергают многоступенчатой фильтрации с промывкой. На последней стадии фильтрации в пульпу вводят продукты синтеза и рафинирования метиловых эфиров синтетических жирных кислот. После фильтрации гидроксид алюминия сушат и кальцинируют. 5 табл.

Расход тепла испарение внешней влаги гидроксида алюминия с исходной влажностью 12 % абс.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5