Способ обескремнивания щелочных алюминатных растворов Советский патент 1975 года по МПК C01F7/46 

1

Изобретение относится к производству глинозема, в частности к стадии очистки растворов от примесей кремнезема.

Известен способ обескремнивания натриевых алюминатных растворов, по которому обескремнивание алюмииатных растворов проводят при 135°С с добавкой сравнительно небольших количеств затравки - метасиликата кальция (2,5-5 г/л). Однако отмечается инкрустация стенок автоклавов во время работы.

По предлагаемому способу процесс ведут при интенсивном перемешивании и в присутствии 5-10 г/л нефелина при отношении метасиликата кальция к нефелину 1 :2.

Смесь метасиликата кальция .и нефелина или химического концентрата в отношении 1 : 2, применяемая в качестве затравки при обескремнивании алюминатных растворов, защищает поверхность аппаратуры от осаждения на ней новообразующегося при обескремнивании осадка щелочного алюмосиликата. Затравка смеси метасиликата кальция и химического концентрата может три-четыре раза возвращаться в процесс обескремнивания без промывки и сушки, сохраняя при этом как свою обескремнивающую способность, так и защитные свойства поверхности аппаратуры от инкрустации.

Химический концентрат (натриевый или калиевый) получают при автоклавной обработке нефелиновых сиенитов в течение 1,5 час при температуре 230°С щелочными растворами, содержащими соответственио, г/л: 1) 300 NaOH и 2) 225 КОП и 125 NaOn. Химические концентраты представляют собой кристаллические натриевые или калиевые алюмосиликаты с включением темноцветных м.инералов. Пагриевый химический концентрат содержит, %: 42 SiOs; 25 AbOg; 3,7 Ре2Оз; 3,4 СаО; 1,4 КгО; 16,3 NasO; 7 потери при прокаливании (ппп)-Ьвлага. Кристаллы его имеют показатель преломления . Калиевый химический концентрат содержит, %: 38,7 SiOs; 27,6 АЬОз; 4,4 FesOs; 3,9 СаО; 20,1 К2О; 2,3 NasO; 1,4 ппп-Ьвлага. Показатель преломления кристаллов ,52. Метасиликат кальция получают пр.и каустификации известью разбавленных щелочнокремнеземнистых растворов (50-60 г/л.5Ю2), выделяемых при про-мывке химических концентратов от маточных растворов. Метасиликат кальция представляет собой дисперсное

вещество с сильно развитой поверхностью, ои обладает адсорбционными свойствами, не комкуется, не слеживается. Метасиликат кальция содержит, %: 33 SiOa; 39 СаО; 7 СОа; 0,4 NajO; 18,8 влага. Пример i. Натриевые алюминатные растворы (Ыа2Ообщ 100 г/л; А12Оз 86 г/л, . 1,70; Окремн. 23) в лабораторных модульмодуль условиях перемешивают в автоклаве с якорной мешалкой при 135°С в течение 2 час с добавкой смеси метасиликата кальция (2,5 г/л) и натриевого химического концентрата (5 г/л). После обескремнивания получают алюминатные растворы с кремниевыми модулями 330-360, потери AlaOs из раствора в твердую фазу 3,2-3,9%. Инкрустацию поверхности автоклавов после заданных для проверки 60 час работы не наблюдают. Пример 2. Преимущественно натриевые алюминатные растворы (КгОобщ. по Na2O) 92 г/л; г/л, «кауст. 1,47, креын. 33) перемешивают в лабораторных условиях В автоклаве с якорной мешалкой при температуре 135°С в течение 2 час в присутствии двухкомпонентной затравки, состояш,ей из метасиликата кальция (5 г/л) и натриевого химического концентрата (или природного нефелина) (10 г/л). При проведении процесса в указанных условиях кремниевые модули алюминатных растворов достигают 250-270, потери из раствора в твердую фазу 3-3,5%. После 60 час работы автоклава инкрустацию его поверхности не наблюдают. Пример 3.. Преимуш,ественно калиевые алюминатные растворы (R2Oo6m; (по К2О) 152 г/л; г/л; . 1,70; «кремн. 23, КзО: ) перемешивают В лабораторных условиях в автоклаве с якорной мешалкой цри 135С в течение 3 час с затравкой, состояш;ей из метасиликата кальция (5 г/л) и калиевого химического концентрата (10 г/л). После этого пульпу дополнительно выкручивают при температуре 95- 98°С еще в течение 3 час. В результате проведения процесса кремниевый модуль алюминатных растворов повышается до 100-130, потери из раствора в твердую фазу 2,5-3,0%. Инкрустацию поверхности автоклава после 60 час работы не наблюдают. Пример 4. В заводских условиях преимушественно калиевые алюминатные растворы (К20общ (по К2О)149 г/л; А12Оз 90 г/л; «кауст. 1,52; Окремн. 28; КзО : ,8 : модульмодуль :1), получающиеся при выщелачивании калиевых нефелиновых спеков, перемешивают в заводских автоклавах с якорной мешалкой при 135°С в течение 3 час с затравкой, состоящей из метасиликата кальция (из расчета 5 г/л) и калиевого химического концентрата (из расчета 10 г/л). Получают алюминатные растворы с кремниевыми модулями 102-110. Потери из раствора в твердую фазу 3-3,2%. Инкрустацию поверхности автоклавов после 70 час непрерывной работы в указанных условиях не наблюдают. Пример 5. В заводских условиях преимущественно калиевые алюминатные растворы (К20общ (по К2О)147 г/л; г/л; а ;ауст. 1,55; Скремн. 26; К2О : ,8 : модульмодуль : 1), получающиеся при выщелачивании калиевых .нефелиновых спеков с добавкой смеси метасиликата кальция (из расчета 5 г/л) и калиевого химического концентрата (из расчета 10 г/л) в теплообменниках типа «труба в трубе, нагревают при 135°С со скоростью прохождения пульпы 30 мм/сек в течение 120 час. Визуальное изучение внутренней поверхности теплообменников после 120 час непрерывной работы в указанных условиях показывает полное отсутствие инкрустации поверхности. Предмет изобретения Способ обескремнивания щелочных алюмина:тных растворов путем введения в них 2,5- 5 г/л затравки из Метасиликата кальция при температуре , отличающийся тем, что, с целью устранения инкрустации аппаратуры, процесс ведут при интенсивном перемешивании и в присутствии г/л нефелина при отношении метасиликата кальция к нефелину 1 :2.