СПОСОБ ОБЕСКРЕМНИВАНИЯ АЛЮМИНАТНЫХ РАСТВОРОВ Советский патент 1935 года по МПК C01F7/46 

Алюминатные растворы, идущие на обескремнивание после выщелачивания спеков (бокситового, нефелинового, каолинового и других), полученных спеканием нефелина, боксита, глины и других глиноземосодержащих пород с известняком или с известняком и содой, имеют следующий состав и характеристики: содержание в литре Al₂O₃ - 80-100 г, Na₂O_общ. - 105-125 г, Na₂O_кауст. 85-100 г, SiO₂ - 2,5-3,5 г, общий щелочный модуль 2,0-2,2, каустический модуль 1,5-1,6, силикатный модуль 20-30. Эти растворы обескремниваются значительно лучше в том случае, если их перед обескремниванием в автоклаве подвергнуть предварительной легкой карбонизации (пропускание CO₂) для снижения каустического модуля на 10-15% (до 1,35-1,40 и ниже, но во всяком случае не доводя до начала выделения гидрата), в чем и состоит новый способ.

После обескремнивания предварительно карбонизированных растворов при обычно принятых условиях (дозировка извести 5-10 г/л раствора, давление в автоклаве 5-6 атм., обработка при этом давлении 2 часа) содержание кремнезема в растворе понижается с 2,5 до 3,5 г/л до 0,08-0,12 г/л, т.е. достигает весового отношения в растворе (силикатного модуля), равного 800-1000.

Получаемый при карбонизации обескремненных растворов, гидрат окиси алюминия содержит 0,06-0,08% SiO₂ (в расчете на воздушно сухой) против обычно получаемого содержания SiO₂, без предварительной карбонизации, равного 0,12-0,15%.

В основе способа лежит то положение, что уменьшение каустической щелочи и увеличение карбонатной щелочи в алюминатном растворе до определенного содержания (указано выше) способствует процессу обескремнивания, т.е. образованию трудно растворимых щелочных алюмосиликатов вследствие более трудной их растворимости в растворе карбонатов щелочей, чем в растворе едкой щелочи или вследствие образования соединений типа содалитов.

В принятом для Кандалакшского глиноземного завода способе алюминатные растворы, полученные выщелачиванием пористого спека в выщелачивателях без мешалок с содержанием 200 г Al₂O₃ и 200 г/л щелочей (по Na₂O) перед обескремниванием разбавляются раствором карбонатных щелочей из цеха карбонизации с содержанием 200 г/л Na₂O до содержания Al₂O₃ - 100 г/л и 200 г/л Na₂O, т.е. в раствор вводится карбонатная щелочь, вследствие чего молекулярное отношение Na₂O к Al₂O₃ в растворе повышается до 3, что неблагоприятно сказывается в дальнейших операциях обескремнивания и карбонизации тем, что гидрат окиси алюминия получается со значительным содержанием кремнезема (см. выше) и щелочи (до 0,6%) или, считая на безводную окись алюминия, до 0,9% и с увеличенным содержанием гидрата аморфного строения, вызывающим его распыление при его кальцинации.

Операция разбавления алюминатных растворов раствором карбонатных щелочей требует самого внимательного отношения, так как в противном случае возможны потери окиси алюминия из раствора при разбавлении его вследствие гидролиза.

В предлагаемом же способе, с предварительной легкой карбонизацией алюминатного раствора перед обескремниванием, увеличение карбонатной щелочи происходит за счет имеющейся каустической щелочи в самом растворе, вследствие чего отношение в этом растворе не увеличивается, а сохраняется прежним (2,0-2,2) и тем самым обеспечивает получение при карбонизации обескремненных растворов гидрата окиси алюминия со значительно меньшим содержанием щелочи, чем в принятом для Кандалакшского глиноземного завода способе (указанном выше), не превосходящем 0,3-0,4%, считая на безводную окись алюминия.

Способ обескремнивания алюминатных растворов с содержанием каустической щелочи (КОН, NAOH), отвечающим каустическому модулю от 1,5 до 1,6 и выше, путем обработки раствора известно под давлением и при нагревании, отличающийся тем, что перед обработкой известью его каустический модуль понижают до 1,3-1,4 путем предварительного пропускания углекислоты или отходящих газов, содержащих углекислоту.