Способ регенерации извести из шламов при получении глинозема из нефелина и т.п. Советский патент 1936 года по МПК C04B2/02 

При получении глинозема из нефелина методом спекания шихта составляется рТз расчета 2 молекул СаСоз на 1 молекулу ЗЮзВ процессе спекания такой шихты известь и кремнезем связываются друг с другом в р 2СаО SiO,, нерастворимый при выщелачивании спека. Нефелиновый шлам, полученный после выщелачивания спека, содержит в воздушно-сухом состоянии около 85% ,S 2CaOSiO2, т. е. представляет собой как бы технический двухкальциевый силикат.

Возвращение в производство известняка, затраченного в процессе спекания его с нефелином, в некоторых случаях, как, например, для Кандалакского глиноземного завода, представляется несомненно важным обстоятельством в виду того, что на этот завод приходится привозить сравнительно издалека (из Архангельского района) около 400000 тонн известняка для получения 40000 тонн глинозема. При возможности регенерации извести из шлама разработка месторождений известняка и его транспорт могут быть сокращены в сильнейшей степени.

Регенерация из нефелинового шлама углекислого кальция основана, согласно способу, как и в способе регенерации по авторскому свидетельству № 42066,

на разложении 2СаО SiO2 углекислотой в присутствии воды; при этом силикат кальция разлагается с образованием двух продуктов - CaCO-j и кремнекислоты.

Настоящий способ регенерации извести отличается от способа пО указанному Авторскому свидетельству № 42066 тем, что разложение нефелинового шлама ведут углекислотой под давлением при обыкновенной или пониженной температуре, причем в результате разложения получается смесь двууглекислого кальция и кремнезема с примесями (flljOs, FejOs, TiOz, РзО), обычно присутствующими в шламе.

Разложение осуществляется следующим образом. Смесь нефелинового шлама и воды в любой пропорции, но лучше 1 :2 или 1:3, загружают в автоклав или в другой какой-либо герметически закрывающийся прибор и в него нагнетают до определенного давления углекислоту или печные газы, содержащие углекислоту. Аппарат имеет мешалку, при помощи которой смесь перемешивают во все время разложения шлама. После того, как вся углекислота израсходуется на разложение двухкальциевого силиката, газы, не вошедшие в реакцию (при пользовании печными газами), выпускают из прибора и в него нагнетают новое количество углекислоты. Операцию повторяют до тех пор, пока поглощение углекислоты смесью не прекратится, Реакцию разложения ведут при обыкновенной температуре или даже при охлаждении и заканчивают через 3-4 часа. Разложенный шлам выгружают из аппарата и отделяют от раствора. Отделенный от разложенного шлама раствор двууглекислого кальция может быть использован для дополнительного выделения из него СаСОз путем нагревания раствора. Твердую фазу, смесь С-а(НСО)з и SiOo подвергают разделению.

Разделение двууглекислого кальция от кремнезема осуществляют либо путем флотации с получением концентрата Са(НСОз}2 с содержанием около 3-4/Q SiO,, с выходом его около 85-90/о от известняка, затраченного в процессе спекания шихт, либо путем разделения составных частей разложенного шлама по их уд, весу с применением замедленного осаждения (гидравлический сепаратор, стол Вильфлея).

Применение метода замедленного осаждения основывается на тех наблюдениях, что разложенный указанным способом нефелиновый шлам --первоначального химического состава: SiOg - 2б,0°/о, СаО - 59,0°/о, примесей (состав см. выше) - 10,0°/о и 5% потери при прокаливании - при отмучивании вводе разделяется при отстаивании на три ясных слоя: нижний, наиболее тяжелый, содержащий некоторое количество неразложенного шлама (песка), приблизительно 3-5% от веса разложенного шлама, 28-30% SiOg и с потерей при прокаливании 8-10%, средний слой, содержащий смесь кремнезема и Са(НСОз)2 в количестве около 25-30% от веса разложенного шлама с содержанием

30-35% ЗЮз и с потерей при прокаливании 25-30% и .верхний молочный слой, содержащий главным образом Са(НСОз)-2 в количестве 65-70% от веса разложенного шлама, с содержанием 3-4% SO и с потерей при прокаливании 55-60%.

Концентрат двууглекислого кальция, содержащий до 95% Са(НСОз)2, после подсушки идёт на шихтовку с нефелином. Для разложения нефелинового шлама используется газ, отходящий из печей спекания и печей кальцинации, содержащий СО,, без всякой предварительной очистки.

Предмет изобретения.

1.Способ регенерации извести из шламов при получении глинозема из нефелина или т. п., подвергнутого спеканию с углекислыми соединениями кальция и последующему выщелачиванию, каковые шламы обрабатывают в присутствии воды угольной кислотой или печным газом, содержащим углекислоту, отличающийся тем, что обработку угольной кислотой ведут под давлением при обыкновенной или пониженной температуре, после чего из осадка, содержащего двууглекислый кальций, последний выделяют известными способами.

2.Прием выполнения способа, означенного в п. 1, отличающийся тем, что раствор, после удаления его с осадка, нагревают, в целях превращения находящегося в растворе двууглекислого кальция в осаждающийся из раствора углекислый кальций.

3.Применение полученных по способам пп, 1 и 2, соединений кальция для спекания нефелина или т. п.