Способ получения глинозема из высококремнистого алюминийсодержащего сырья

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГШВЮЗЕМА ИЗ ВНСОКОКРБШИСТОГО АЛЙМШИЙСО РЖАЩЕГО СЫРЬЯ, включающий вьщелачиваййе соляной кислотой с получением хлоридного раствора, кристаллизацию хлоридов алюминия, щелочных и щелочноземельных металлов из раствора, термическое разложение кристаллов до чернового глинозема , его выщелачивание, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, соотношение хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов поддерживают равньи

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

UIV

РЕСПУБЛИК () И П4) 4(51) С 01 Р 7 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3646200/22-02 (22) 28.09.83 (46}.15.06.85. Бюл. Н 22 (72) Л.Г. Романов, Г.О. Малыбаева и С.С. Нуркеев (71) Казахский политехнический ,инстигут им. Б.И. Ленина (53) 661.862,31 (088.8)

-(56) Патент США М 2947604, кл. 23-143, С 01 Р 7/24, 1960.

PR "Иеталлургия", 1982, УГ 133 (прототип). (54}(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМА

ИЗ ВЫСОКОКРЕИНИСТОГО АЛЮИИНИЙСОДЕРЖАЩЕГО CbPbH, включающий выщелачивайие соляной кислотой с получением хлоридного раствора, кристаллизацию хлоридов алкминия, щелочных и щелочноземельных металлов из раствора, термическое разложение кристаллов до чернового. глинозема, его выщелачивание, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса, соотношеwe хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов поддерживают равным (О, 1-0, 8): 1, термическое разложение ведут при 300-350 С, а выщелачивание чернового глинозема проводят последовательно водой и щелочью с получением алюминатного раствора и его последующей декомпозицией.

1 1161

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к спосо" бам производства глинозема кислотными методами из высококремнистого небокситового сырья. 5

Целью изобретения, является упрощение процесса.

Согласно изобретению процесс переработки высококремнистого небокситового сырья характеризуется следую- 10 щим. Сырье — золу от низкотемпературного сжигания экибастузских углей, содержащее соединения алюминия, кремния, железа, а также щелочных и щелочноземельных металлов, подвергают выщелачиванию раствором соляной кислоты. Пульпу фильтруют, раствор упаривают и получают кристаллы хлоридов алюминия и примесей — железа, щелочных и щелочно- 20 земельных металлов.

Кристаллы подвергают термическо-, му разложению, предварительно скорректировав по соотношению хлоридов металлов и аммония. 25

При термическом разложении смеси хлоридов алюминия, железа, кальция,. магния, натрия, калия при 300-350ОС процесс образования труднорастворимых в щелочи форм оксида алюминия (бемита, у -А1 О,) затормаживается, при этих температурах образуется аморфный оксид алюминия и гиббсит с дефектами в кристаллической решетке, которые легко растворяются в щелочах при обычных условиях. Этот процесс наблюдается при весовом от- . ношении хлоридов примесей к хлориду алюминия, равном (0,1-0,8):1.

При содержании хлоридов щелочных и

40 щелочноэемельных металлов по отношению к хлориду алюминия менее

0,1:1, например 0,07:1, образуется труднорастворимая в щелочном растворе форма оксида алюминия — бемит.

При содержании хлоридов по отношеwe к хлориду алюминия более 0,8:1, например 0,9:1, происходит разубоживаиие чернового глинозема, что увеличивает массопотоки схемы, а также увеличивается объем водных раст50 воров, т. е, ухудшаются экономические показатели процесса.

Снижение температуры термического разложения ниже 300 С ведет к по- терям оксида алюминия из-за неполного разложения исходного хлорида алюминия до оксида, а повышение тем467 2 пературы выше 350 С ведет к образов анию в черновом глиноземе бемита.

Результаты исследований приведены в таблице.

При использовании отношения хлоридов к Al, O» равном 0,9:1, объем водного раствора в 1,8 раза больше, чем при отношении 0,5:1.

При разложении хлоридов при 280 С потери алюминия с водным раствором составляют 11-12Х.

Пример. Золу экибастуэских углей, содержащую, Х: А1 0з 28,4;

Fe O 1,29; СаО 0,35; MgO 0,4; SiOg

59 4 Na O + Kz0 0,4, в количестве

1000 г,выщелачивают 3330 мл соляной кислочъ .концентрации 20Х. Полученный раствор, содержащий хлориды алюминия, железа, кальция, магния, натрия, калия, отделяют от осадка и выпаривают с получением 2600 г смеси хлоридов с соотношением содержаний хлоридов примесей к хлориду алюминия, равным 0,08. В эту смесь вводят смесь хлорида натрия и кальция в количестве 85 r для установления соотношения 0,3:1. Смесь подвергают термическому разложению при

330 С. Полученный черновой глинозем выщелачивают водой, раствор отделяют от осадка. Осадок после сушки выщелачивают раствором едкого натра с концентрацией 260 г/л в течение

2 ч в количестве, необходимом для получения алюминатного раствора с каустическим модулем, равным 1,7.

Температура выщелачивания 60 С. Извлечение оксида алюминия в раствор составляет 99,5Х. Полученный алюминатный раствор далее перерабатывают по стандартной упрощенной схеме

Баера, т.е. раствор подвергают де-. композиции, получаемый осадок гидроксида алюминия отделяют от маточного раствора, кальцинируют и получают металлургический глинозем, состав которого соответствует марке Г-1.

В качестве хлоридов могут быть выбраны другие, например хлорид калия и хлорид магния, Выбор хлорида натрия и хлорида кальция обус1 лавливается их доступностью и низкой стоимостью. Для этой цели могут быть использованы хлориды, получаемые при выпаривании раствора после водного выщелачивания.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить процесс

Извлечение А1, О, в щелочной раствор, Х

Форма А1, О в черновом глиноземе

Температура прокаливания, С

0,5:1

99,5

Аморфинит, :гиббсит

320

88,3

Аморфинит, гиббсит, бемит

0,08:1

300

300

99,3,Аморфинит, гиббсит

0,9:1

99,5

Аморфинит, гиббсит

280

0,4:1

86,0

Аморфииит, гиббсит, бемит

400

0,5:1

Составитель О. Смирнова

Редактор Т. Веселова Техред Л.Коцюбняк

Корректор И. Иуска

Заказ 3931/27 Тираж 462

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 получения глинозема из небокситового сырья за счет снижения температуры прокаливания хлоридов, проведения щелочного выщелачивания в мягких условиях без использования автоклавов, повысить комплектность

Отношение хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов к А12 Оз

161467 4 использования сырья, так как шлам после щелочного выщелачивания содержит в основном железо и может быть направлен на получение железа, а хлорнды щелочных и щелочноз емельных металлов после упариванияслужат удобрением.