Способ обогащения боксита Советский патент 1975 года по МПК C01F7/02 B01J1/04 

1

Изобретение относится к технологии переработки бокситов.

Соединения серы и кальция являются вредными примесями в боксите, применяемом для производсива глинозема и абразивов. Эффективного способа вывода серы и кальция из бокситов нет.

Известен способ удаления серы из боксита, заключающийся в высокотемпературном обжиге его во взвепленном состоянии. Однако указанный способ громоздок, сложен и требует специальной аппаратуры. Кроме того, он обеспечивает удаление только серы. Для того, чтобы вывести кальций из боксита, требуется дополнительная кислотная обработка.

Для упрощения процесса обогащения, его интенсификации, а также эффективного удаления из бокситов одновременно серы и соединений кальция предлагается вводить в бокситовую пульпу при отношении Т : Ж 1:5 твердой ионообменник, в качестве которого используют катионит в JSIa-форме, например КУ-2, или смесь катионита КУ-2 и слабо- или среднеосновного анионита, например АН-2Ф. Иоиообменник вводят в количестве 0,3-0,7, преимущественно 0,5 от веса боксита; время контакта 0,5-3 ч.

Пример 1. Берут исходную пробу боксита с содержанием (в вес. %): АЬОз 52,23; Si О2 17,52; СаО 1,36; Зобщ. 0,63 (проба I). Однократный контакт в течение 1 ч боксита, измельченного до 0,147 мм, и катионита КУ-2 в Na-форме в соотношении боксит: вода : катионит, равном 1:5: 0,5 или 1:3: 0,5 приводит к снижению содержания кальция и серы до минимума, определяемого кондицией: до 0,17- 0,4% по СаО и 0,07% по S с удалением их на 88 и 90% (соответственно) от исходного. Кальциевый модуль р,са до 300.

Пример 2. Берут боксит после обогащения промывкой с содержанием (в вес. %): МгОз 56,38; SiOa 9,24; СаО 3,33; Зоощ. 0,78 (проба II). Однократный контакт в течение 1 ч измельченного до 0,147 мм боксита, воды и гранульного катионита КУ-2 в :Ыа-форме в соотношении 1 : 7 : 0,5 приводит к снижению содержания кальция и серы в боксите до кондиций: Са до 0,3% и S 0,23% с удалением их до 86 и 73% (соответственно); цса 200.

Пример 3. Продукт химического обогащения боксита (обескремнивание обжигом с последующим щелочным выщелачиванием), содержащий (в вес. %): AlgOa 63,46; SiO2 6,7; СаО 1,90 (в форме обожженного гипса)- проба III - контактирует в водной пульпе с катионитом КУ-2 при соотношении боксит:вода : : сорбент 1 : 5 : 0,75 в течение 1 ч.

Полученный продукт содержит 0,40% СаО при степени удаления кальция на 78% от исходного; Цса 160.

Таблица 1

Удаление примесей кальция и серы из боксита приведено в табл. 1. Данные таблицы показывают, что введение в бокситовую пульпу катионита КУ-2 в sNa-форме приводит к повышению эффективности отмывки от гипса (содержащего примеси кальция и серы) при меньших расходах вода (сокраш;ается в 2- 3 раза).

На пробе III, измельченной до 0,07 мм, проводят опыты по насыщению катионита КУ-2 кальцием при контакте с бокситом (см. табл. 2). Исходный боксит содержит 0,63% S и 1,36% СаО; навеска 10 г. Как видно из таблицы, в условиях контактир01вания боксита и воды (отношение : 5; время 1 ч) катионит может быть использован до 4- 5 раз с получением необходимой по кальцию и сере степени очистки боксита.

Применение предлагаемой очистки не требует энергетических затрат для удаления серы, а также использования реагентов и операций флотационной очистки от кальция. По описываемому способу можно одновременно очищать боксит от кальция и серы контактированием плотной бокситовой пульпы с гранульным катионитом без применения специального оборудования при использовании катионита промышленного производства.

Отделенный на грохоте от пульпы сорбент может быть использован для очистки новой порции боксита до полного его насыщения по кальцию, после чего он регенерируется раствором дешевой поваренной соли.

Очистка боксита от серы и кальция позволяет сократить расход щелочи (на каждый % серы в тонне перерабатываемого сырья на глинозем теряется 25,1 кг -NaOH) и улучшить качество глинозема и электрокорунда.

Пример 4. Берут исходную пробу боксита с содержанием (в вес. %): АЬОз 52,23; SiOa 17,52; СаО 1,36; Зобщ- 0,63.

Таблица 2 5 Однократный контакт в течение 1 ч боксита, измельченного до 1,147 мм, и смеси катионита КУ-2 в Na-форме (класс крупности от минус 0,5 до плюс 0,25 мм) и слабоосновного анионита АН-2Ф, выдержанного в 8%-ном5 растворе NH4OH (класс крупности от минус 0,8 до плюс 0,6 мм) в равном отношении и при общем отношении смеси к бокситу не более 0,5 дает эффект очистки, аналогичный примеру 1 (проба I).10 Предмет изобретения 1. Способ обогащения боксита путем удаления из него серы, отличающийся тем, 6 что, с целью одновременного удаления кальция и упрощения процесса, в водную цульпу боксита вводят при перемешивании твердый ионообменник в количестве 0,3-0,7, преимущественно 0,5 от веса боксита при Т : : 5 и процесс ведут в течение 0,5-3 ч. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что в качестве ионообменника используют катионит B.Na-формс, например КУ-2. 3. Способ по п. 1, отлпчающийся тем, что в качестве иопообменника используют ,g катионита КУ-2 и слабо- или среднеосновного анионита, например АН-2Ф.