Способ подготовки гидроксида алюминия для кальцинации

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в технологии производства глинозема. Цель изобретения - снижение расхода энергии. Для этого гидроксид алюминия выделяют из алюминатного раствора. Полученную пульпу подвергают многостадийной фильтрации и промывке. На последней стадии фильтрации вводятдиалкиловые эфирьГдиалкилдитиокарбамаилметилфосфоновой кислоты. После этого полученный гидроксид подвергают сушке. Данный способ позволяет снизить расход тепла на сушку. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)з С 01 Е 7/44

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827596/02 (22) 21.05.90 (46) 07.03.92, Бюл. N 9 (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) P.Ã.×åðíoâà, Н.Е.Батракова, Ж.С.Садыков и С.А.Щербан (53) 661.862.22(088.8) (56) Лайнер А.И, и др. Производство глинозема. М., 1978, с.145-168. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГИДРОКСИДА

АЛЮМИНИЯ ДЛЯ КАЛЬЦИНАЦИИ

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в технологии производства глинозема.

При производстве глинозема щелочными способами гидроксид алюминия (гидрат), получаемый в процессе декомпозиции или карбонизации, фильтруется и промывается перед прокладкой в печах кальцинации. Остаточная влажность гидроксида алюминия составляет 12 — 20%.

Снижение влажности гидроксида алюминия на последней ступени фильтрации дает следующие преимущества: снижение примесей в глиноземе; снижение расхода тепла на сушку и прокалку в количестве

50 кДж/кг А!20з на 1% влаги.

Известен способ подготовки гидроксида алюминия, включающий выделение его из алюминатного раствора, многостадийную фильтрацию пул ьпы, промывку и сушку.

Однако в этом способе испарение внешней влаги при сушке связано с большими энергетическими затратами (табл. Ц.

„„553„„1717548 А1 (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в технологии производства глинозема. Цель изобретения— снижение расхода энергии. Для этого гидроксид алюминия выделяют из алюминатного раствора, Полученную пульпу подвергают многостадийной фильтрации и промывке, На последней стадии фильтрации вводятдиалкиловые эфиры диалкилдитиокарбамаилметилфосфоновой кислоты. После этого полученный гидроксид подвергают сушке.

Данный способ позволяет снизить расход тепла на сушку. 1 з.п. ф-лы, 5 табл, Расход тепла на испарение внешней влаги гидроксида алюминия с исходной влажностью 12 абс.% представлено s табл.1.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, включающий сушку в системе подогревателей (печах) кипящего слоя с теплообменниками. Расход тепла на подогрев гидроксида алюминия снижается за счет использования тепла отходящих газов, воздуха холодильников.

Недостатком известного способа являются значительный расход энергии на удаление внешней влаги из гидроксида алюминия, расход углеводородного топлива (например, мазута и других) для испарения этой влаги и потери щелочи за счет большой влажности (остаточной) гидрата (гидроксида алюминия).

Целью изобретения является снижение расхода энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе на последней стадии фильтрации в водную пульпу вводят ди1717540 алкиловые эфиры диалкипдитиокарбамаилметилфосфоновой кислоты

-с-s-сн -я я„о где R1 — Этил;

Вг — метил, атил, пропил, например

ДЭФК, имеющий следующий состав: (CzH5)2N CSzCHzP0(0CaHz)z, При введении их в количестве 20,0—

650,0 г/т AlzOa остаточная влажность кека гидроксида алюминия снижалась от 20,3 абс.% до 20,0 — 8,3 абс.% т.е. на 0,3-12,0 абс.%, что соответствовало снижению расхода энергии для испарения внешней влаги и кальцинации на (4.0-523,4) 10 кДж/т з

А1203.

Предлагаемый способ подготовки гидроксида алюминия после фильтрации и промывки перед кальцинацией может быть осуществлен на применяемом в глиноземном производстве технологическом оборудовании (например, репульпаторы, вакуум-фильтры и др.).

В лабораторных условиях в водную суспензию гидроксида алюминия Павлодарского алюминиевого завода (ПАЗа) вводили в виде водной эмульсии реагент ДЗФК, перемешивали и отфильтровывали.

Пример 1. В водную суспензию гидроксида алюминия (Ж:Т = 2:1) при 20-25

С вводили реагент ДЭФК в количестве

22,88 г/т AlzOa. Пульпу перемешивали в течение 5-10 vw, затем переносили на воронку Бюхнера и фильтровали при разряжении 0,2.10 МПа (продол>кительность фильтрации 3 мин). Получаемый кек анализировали на остаточную влажность и сравнивали с влажностью кека контрольного опыта без добавления реагента ДЭФК.

Результаты анализа приведены в табл.2.

Пример 2. В водную суспензию гидроксида алюминия ПАЗа вводили реагента ДЭФК в количестве 196,15 г/т AlzOa в условиях, аналогичных примеру 1, Результаты анализа представлены в табл.3.

Пример 3. В водную суспензию гидроксида алюминия вводили реагент

ДЭ ФК в количестве 300,77 г/т АЬОз в условиях, аналогичных примеру 1. Результаты сведены в табл,4.

Данные опытов по снижению остаточной влажности гидроксида алюминия при фильтровании водной пульпы с добавками реагента

ДЭ ФК (20-25 С) и затраты тепла на сушку и кальцинацию гидроксида алюминия с различной влажностью сведены в табл.5.

Формула изобретения

1, Способ подготовки гидроксида алюминия дпя кальцинации, включающий выделение его из алюминатного раствора, многостадийную фильтрацию пульпы, промывку и сушку, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода энергии, в водную пульпу на последней стадии фильтрации вводят диапкиловые эфиры диспкипдитиокарбамаилметилфосфоновой кислоты.

Использование добавки ДЭФК в количестве меньше 20,0 г/т AlzOz не дает хорошего эффекта снижения остаточной влажности гидроксида алюминия при филь5 трации водной пульпы (меньше 0,3 абс.%; больше 650,0 г/т AlzOg нецелесообразно изза небольшого снижения остаточной влажности (0.1%) при большом увеличении реагента (на 400 г/т АЬОз), 10 С увеличением температуры водной пульпы гидроксида алюминия до 85 — 90 С эффект снижения остаточной влажности при фильтрации по сравнению с данными при 20 — 25 С с использованием добавки ди15 алкиповых эфиров диалкилдитиокарбамаипметилфосфоновой кислоты уменьшается, Так при введении 196,15 г/т AI20a реагента

ДЭФК в водную пульпу (85 — 90 С) относительная степень обезвоживания составляет

20 50,4% (по сравнению с 55,7% см.табл,5).

Как следует из представленных данных при введении в водную пульпу гидроксида алюминия добавок реагента ДЗФК в количестве 20,0-650,0 r/ò AlzOg снижается

25 остаточная влажность кека: при 20 — 25

С на 60P/p (от 20,3 абс.% до 8.3 абс. /); при

80 — 85О С на 55% теплота испарения остаточной внешней влаги гидзооксида алюминия до (362,0230 872.33).10 кДж/т AlzOa (в сравнении с

885,42.10 кДж/т AlzOa из расчета на исходную влажность 20,3 абс.%); общий расход тепла на кальцинацию гидроксидза алюминия до (3232,02—

35 3742,33) . 1 О кДж/т А120з (e сравн ении с

3755,42.10 кДж/T АЬОз из расчета на исходную влажность 20,3 абс.%).

Использование предлагаемого способа подготовки гидроксида алюминия для про40 цесса кальцинации обеспечивает по сравнению с известным способом возможность снижения содержания внешней влаги гидроксида алюминия после фильтрации и промывки без предварителной сушки, 45 возмо>кность сокращения расхода тепла на сушку и кальцинацию гидроксида алюминия, возможность сокращения расхода углеводородного топлива на кальцинацию, 1717540

2. Способпоп.1,отличающийся тем, что диалкиловые эфиры диалкилдитиоТабли а

Печь кипящего

Расход

Вращающаяся печь слоя с теплообменниками без теплооб- с теплообменников менниками

5409,3

3969,1 3393,4

544,3

523,4 522,4

Таблица 2.У

Расход тепла, 1О кДж/т

А1гО Э

К-ео

ДЭФК, г/т

А1г07

Снижение влажносОпыт

Влажность

Относительная кека, абс.Ф ти кека, абс.3 степень обезвоживания, ь

На кальцинацию гидраНа испарение влаги та

По известному способу

885,42 . 3755,42

20,3

По предлагаемому способу

22,88

19,3

Таблица 3

Расход тепла, 10 кДж/т

А1 07

К-во

ДЭФК, г/т

А1гОЭ

Влажность кека, абс.Ф

Снижение влажн. кека, абс. ь

Опыт

На испаре- На кальциние внеш- нацию гидней влаги рата

По известному способу

885,42 . 3755,42

20,3

По предлагаемому способу

196,14 9, О

Таблица 4

Расход тепла, 10 кДж/т

А1,0, К-во Влажность Снижени

ДЭФК, г/т кека, влажн.

А1г07 абс.ь кека, абс.ь

Относи"

Опыт ельная телень безв.

На кальцинацию гидрата

На испарение внешней влаги

По известному способу

885,42 3755,42

20,3

По предлагаемому способу

Всего на кальцинацию, 107 кДж/т

А1 07

Теплота испарения внешней влаги (остаточной после

Фильтрации)»

10 кДж/т A1 07 карбамаилметилфосфоновой кислоты используют в количестве 20-650 г!т At20z, %

1, О 4,9 841,80 3711,80

Относительная степень обезвоживания, т

11 3 55 7 392,55 3262,55

300,77 8,6 11,7 57,6 375,10 3245,10 †1--------- —1717540

Таблица 5

Расход тепла, 10 кдж/т э

А1 0з

Снижение влажности кека, абс. 4

Влажность кека, абс. Ф

Относительная степень обезвоживания, Количество

ДЗФК„ г/т

А1<0 з

Опыт

На испарение внешней влаги

На кальцинацию гидрата

Сосгавитель Р.Чернова

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор M,ßíêîâè÷

Заказ 848 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

2 . 5,06

3 10,30

4 15,20

5 20,0

6 22,88

7 25,10

3 26,15

9 40,10

10 . 58,85

11 117,69

12 196,15

13 300,77

14 608,08

15 650,0

16 700,50

17 900,20

18 960,25

19 1000,60

20 1050,10

20,3

20,3

20,3

20,2

20,0

19,3

17,8

16,9

l6,9

15 0

11,6

9,0

8,6

8,4

8,3

8,4

8,4

8,4

8,4

8,3

0,1

0,3

1,0

2,5

3,4

3,4

5,3

8,7

11,3

11,7

11,9

12,0

11 9

11,9

119

11,9

12,0

0,5

1,48

4,9

12,31

15,8

16,8

26,11

42,8

55,7

57,6

58,6

59,1

58,6

58,6

58,6

58,6

59,1

885,42

885,42

885,42

88!,06

872,33

841,80

776,38

737,12

737,12

654,25

505,95

392,55

375,10

366,38

362,02

366,38

366,38

366,36

366,38

362,02

3755,"2

3755,42

3755,42

3751,06

3742,33

3711,80

3646,38

3608,12

3608,12

3524,25

33?5,95

3262,55

3245,10

3236,38

3232,03

3236,38

3236,38

3236,38

3236,38

3232,02