Способ извлечения натриевой щелочи из автоклавного шлама
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для регенерации щелочи из автоклавного шлама - натрокальциевого гидросиликата, полученного при переработке алюмосиликатного сырья гидрохимическим методом. Цель изобретения - снижение расхода извести и упрощение процесса. Для этого алюмосиликатное сырье подвергают обогащению путем автоклавной обработки щелочным раствором с получением концентрата и щелочно-силикатного раствора. Концентрат подвергают известково-щелочному автоклавному выщелачиванию гидрохимическим методом высокомодульным щелочно-алюминатным раствором. Получают автоклавный шлам на основе натрокальциевого гидросиликата и алюминатный раствор. Из автоклавного шлама регенерируют натриевую щелочь путем его обработки при 90 - 100°С известью в щелочно-силикатном растворе с концентрацией 100 - 200 г/дм<SP POS="POST">3</SP> NA<SB POS="POST">2</SB>O и 40 - 100 г/дм<SP POS="POST">3</SP> SIO<SB POS="POST">2</SB> при Ж:Т, равном (3,4 - 8,6):1, полученным после обогощения исходного алюмосиликатного сырья. Данный способ позволяет снизить расход извести в29.114.302.2.004.55798
СОК)3 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 F 7/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4370449/31-02 (22) 25.01.88 (46) 23.01.90. Бюл. Р 3 (71) Казахский политехнический институт и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) В.Л.Райзман, В.Я.Абрамов, Е.И,Андреев, Я.Б.Розен, Л.П.Ни, С.Х.Нурмагомбетова и С.А.Щербан (53) 669.712.1.053(088.8) (56) Сажин В,С. Новые гидрохимические способы комплексной переработки алюмосиликатuB p. высoKîêðåìíèñòûõ бокситов. - M.: Металлургия, 1988, с.130-138. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НАТРИЕВОЙ
ЩЕЛОЧИ ИЗ АВТОКЛАВНОГО ШЛАМА (57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для регенерации щелочи иэ автоклавного шлама — натрокальциевого гидросиликата, полученного при переработке алюмосиликатного сырья- гидрохимическим методом. Цель иэобретенияt
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для регенерации щелочи из автоклавного .шлама — натрокальциевого гидросиликата, полученного при переработке алюмосиликатного сырья гидрохимическим методом.
Целью изобретения является снижение расхода извести и упрощение про цесса.
Пример. 100 кг алюмосиликатной породы состава, Х: S10g 54,2;
„„Я0„„1537 46 А1 снижение расхода извести и упрощение процесса. Для этого алюмосиликатное сырье подвергают обогащению пугем автоклавной обработки щелочным раствоФ ром с получением концентрата и щелочно-силикатного раствора. Концентрат подвергают известково-щелочному автоклавному выщелачиванию гидрохимическим методом высокомодульным щелочноалюминатным раствором. Получают автоклавный шлам на основе натрокальциевого гидросиликата и алюминатный раствор. Из автоклавного шлама регенерируют натриевую щелочь путем его .об" работки при 90-100 С известью в щелочно-силикатном растворе с концентрацией 100-200 г/дм Na О и 40100 г/дм Si0 при Ж:Т, равном (3,48,6):1, полученным после обогащения исходного алюмосиликатного сырья.
Данный способ позволяет снизить расход извести в среднем на 1 т на 1 т глинозема и упростить процесс эа счет замены автоклавной обработки на проведение обработки при 90100 С. 2 табл.
А1 0э 23,3; СаО 1,8; Na Масса исходного раствора 384 кг (0,3 мэ). В результате автоклавной обработки получают 81,4 кг концентрата, содержащего, кг: Na@0 14,2; А1 0 э 23,3; SiO; 27,4; 1? О 8,2; СаО 1,8 и прочие 6,5, и 365,4 кг (0,284 м ) щелочно-силикатного раствора с концентрацией 237 г/дмэ МааО 1537646 и 94,4 г/дм SiO,Раствор Разбавляют до концентрации 100 г/дмэ Na O и 40 г/дмэ SiO>. Получают 767,22 кг (0,673 м ) щелочно-силикатного раствора. Концентрат подвергают известковощелочному выщелачиванию в автоклавах по гидрохимическому способу оборотным раствором с концентрацией 10 425 г/дм Na<0 (d „=30). в присутствии извести (23,8 кг CaO). Получают 932,6 кг (0,65 мз) щелочно-алюминатного раствора с концентрацией 400 г/дм Ма О (Ы =11) и 77,95 кг шлама, содержащего натрокальциевый f гидросиликат. Регенерацию щелочи из шлама производят предварительно разбавлением щелочно-силикатным раствором с добавкой извести (25 кг CaO) при 95 С. При этом расход раствора на 1 т шлама 8,6 мз. В результате 24-часовой обработки извлекают практически 100% щелочи и получают 115,3 кг бесщелочного шлама,. 750,52 кг (0,664 м ) щелочного раствора с концентрацией 63,7 г/дмэ Na O. Общая масса пульпы на переделе регенерации 115,3+750,52=865,82 кг. Результаты расчета экономии тепла и извести, достигнутой при различных, значениях температуры процесса, состава щелочно-силикатного раствора и его дозировки представлены в табл.1 и 2. Уменьшение температуры процесса ниже 90ОС приводит к росту расхода тепла в связи с резким падением извлечения щелочи и необходимостью применения для доизвлечения энергоемкого автоклавного передела с дополнительным расходом извести. Увеличео ние температуры процесса выше 100 С также требует применения энергоемкого автоклавного передела с дополнительным расходом извести. Уменьшение извлечения щелочи и возрастание расхода тепла вызвано тем, что в температурном интервале 90-100 С реакция протекает в кинетической области (энергия активации Е=60-65 кДж/моль), а ВНр указанного интервала — в малоактивной диффузионной области (Е= =15-18 кДж/моль). Снижение концентрации NaqO в щелочно-силикатном растворе менее 100 г/дм приводит к необходимости компенсации недостающей щелочи известью и обусловливает повышение ее расхода. Увеличение концентрации NaqO более 200 г/дм повышает вязкость жидкой фазы и требует применения повышенных температур, т,е. увеличения расхода тепла. Применение растворов с концентрацией SiO> ниже 40 г/дм приводит к дефициту этого компонента в системе и к прекращению тройного взаимодействия натрокальциевого силиката Са(ОН)z и силикат-иона, что требует проведения раздельных процессов регенерации щелочи из силикатного раствора и натрокальциевого силиката с дополнительными затратами тепла на автоклавном переделе и извести. Те же негативные результаты имеют место при уменьшении )l(:T пульпы ниже 3 4 1. Повышение )К:T более-8,6:1 приводит к росту материальных потоков и вызывает увеличение расхода тепла на их нагрев. Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить расход извести в среднем на 1 т на 1 т глинозема и упростить процесс за счет воэможности его проведения при 90100 С вместо автоклавных условий и тем самым снизить теплоэнергозатраты. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ извлечения натриевой щелочи из автоклавного шлама от гидрохимической переработки алюмосиликатного сырья путем обработки шлама известью, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода извести и упрощения процесса, обработку шлама известью ведут при 90-100 С в щелочно-силикатном растворе с концентрацией 100-200 г/дм Na O и 40-100 г/дм Si0q при Ж:Т, равном (3,4-8,6):1. 1537646 Та блица 1 Снижение (-) и перерасход (+) расхода тепла на регенерацию щелочи из автоклавного шлама на 20,97*кг товарного глинозема по сравнению со спосо-. бом-прототипом при различных режимах процесса Состав щелочносиликатного раствора, г/дм о Изменение расхода тепла, ккал, при температуре, С 95 100 110 Ма О SiOq +59, 1 +12,1 +86,7 +218,6 *20,97 кг — содержание А1 0 в сырье с учетом степени извлечения 90Х, 1 Таблица2 Снижение расхода извести на регенерацию щелочи иэ автоклавного шлама на 20,97 кг товарного глинозема по сравнению со способом-прототипом при различных режимах процесса Состав щелочно-силикатного раствора, г/дм NagO SiOz о Расход извести, кгз при температуре, С Расход раствора на 1 т шлама,мз 110 90 95 100 57,4 51,1 49,7 44,4 44,3 30,1 25,0 25,0 25,0 25,0 44,8 25,0 25,0 25,0 25,0 40,1 25,0 25,0 25,0 25,0 40,2 25,0 25,0 25,0 25,0 Составитель В.Мальцев РедактоР О.ЮРковецкаЯ ТехРед М Дидык КоРРектоР Т.Палий Заказ 143 Тираж 411 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 90 30 100 40 150 60 200 100 220 110 90 30 100 40 150 60 200 100 220 110 +7,4 -9398,7 -7242,6 -5479,9 +79,1 +3,8 -12727,6 -7414,1 -6831,2 +42,9 +11,0 -8704,9 -7003,3 -6240,8 +105, 7 +347,2 +1116,3 +1240,6 +1355,0 +843,4 Расход раст" вора на 1 т шлама, м 11,5 8,6 5,7 3,4 3,1 11,5 8,6 5,7 3,4 3,1
