Способ осветления суспензий газоочистки алюминиевого производства

 

Сущность изобретения: суспензию газоочистки алюминиевого производства обрабатывают флокулянтом, в качестве которого используют смесь продуктов щелочной обработки дизельного топлива и масляного фуза, подогретого выше 40°С. Смесь продуктов щелочной обработки дизельного топлива и масляного фуза готовят в весовом соотношении 1:(0,01-0,5) соответственно. Флокулянт используют в виде водного раствора с концентрацией 0,01-0,5%. Осветление суспензий проводят при 5-30°С и pH 9-12. Флокулянт вводят в количестве 10-100 мг/л. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к способам осветления суспензий, в частности суспензий газоочистки алюминиевого производства, и может быть использовано в химической и металлургической промышленности.

Известен способ осаждения частиц в суспензии газоочистки алюминиевого производства с помощью добавок кубовых остатков от производства жирных спиртов и синтетических жирных кислот [1] Однако этот способ не обеспечивает достаточной степени очистки суспензий от твердых взвесей и характеризуется высокой стоимостью используемых кислот и спиртов, а также их дефицитностью.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ осветления суспензий газоочистки алюминиевого производства путем введения флокулянта, в качестве которого используют продукт, образующийся при щелочной обработке дизельного топлива [2] Однако данный способ характеризуется невысокой скоростью осаждения частиц и повышенным расходом флокулянта.

Задачей изобретения является повышение скорости осветления суспензий газоочистки алюминиевого производства и снижение расхода флокулянта.

Для этого суспензию газоочистки алюминиевого производства обрабатывают флокулянтом, в качестве которого используют смесь продуктов, образующихся при щелочной обработке дизельного топлива, и масляного фуза (подсолнечного, льняного, рапсового масел), подогретого выше 40^оС последнего.

Смесь продуктов щелочной обработки дизельного топлива и масляного фуза готовят в весовом соотношении 1:(0,01-0,5) соответственно. При этом флокулянт используют в виде водного раствора с концентрацией 0,01-0,5% Используемые для приготовления смеси масляные фузы образуются при отстое растительных масел, щелочные отходы при сернокислотной или олеумной очистке дизельного топлива, а также при нейтрализации серной кислоты или сульфокислот. Масляные фузы также являются отходами и мало используются в производстве.

Состав и физико-химические свойства масляных фузов соответствуют ТУ-18 РСФСР 627-75-85 и ТУ-18 МССР 119-80.

Продукт щелочной обработки дизельного топлива образуется при щелочной очистке дизельного топлива на Ярославском НПЗ им.Д.И.Менделеева. Это жидкий однородный продукт от желтого до светло-коричневого цвета с содержанием свободной щелочи в пределах 0,2-2,1% и органики не более 30% Согласно ТУ 38.601-25-4-90 продукт соответствует следующим показателям: Вязкость кинематичес- кая при 50^оС, мм²/с 20-60 Массовая доля воды, 30-40 Плотность при 20^оС, г/см³ 0,93-0,97 Стабильность 5%-ной водной эмульсии в течение 24 ч Выдер- живает Коррозионная агрессив- ность 5%-ной водной
эмульсии на пластинах
из чугуна марки Cr 18-36 Выдер-
живает рН водной эмульсии 8,5-10,0 Температура застыва- ния, ^оС минус 2
Условия приготовления флокулянта следующие: при температуре 40-60^оС в масляный фуз (баковый отстой растительных масел) вводят щелочные отходы, получаемые при очистке дизельного топлива, затем эта смесь перемешивается в течение 5-10 мин.

Процесс осветления суспензий газоочистки алюминиевого производства осуществляют при 5-30^оС и рН среды 9-12. Флокулянт вводят в виде водного раствора в количестве 3-50 мг/л.

П р и м е р. Опыты по осветлению суспензий газоочистки проводят в лабораторных условиях на промышленных суспензиях Красноярского алюминиевого завода (КрАЗа) в цилиндрах емкостью 100-300 мл. Флокулянт (смесь продуктов щелочной обработки дизельного топлива и масляного фуза отстоя подсолнечного масла) вводят в суспензию в виде 0,1%-ного раствора в количестве 3-100 мг/л, температура суспензии комнатная, рН среды 10. Содержание солей натрия в жидкой фазе суспензии газоочистки следующее, г/л: CO₃^2- 2,79; HCO₃^- 17-81; O₄^2- 64,73; F^- 8,12. Состав твердой фазы следующий, F^- 22,75; Na 6,65; Al 7,52; Fe 1,59; S 1,30; SiO₂ 0,28; ППП 34,96.

Весовое соотношение компонентов смеси продуктов щелочной обработки дизельного топлива и масляного фуза 1:(0,01-0,5).

Параллельно проводят опыты по осветлению суспензий газоочистки КрАЗа с использованием в качестве флокулянта щелочных отходов очистки дизельного топлива, которые вводят в суспензию в виде 0,1%-ного водного раствора в количестве 3-100 мг/л.

Результаты опытов по осветлению суспензий с использованием известного и предлагаемого флокулянтов приведены в табл. 1.

В табл. 2 приведены результаты опытов по осветлению суспензий газоочистки КрАЗа при различных соотношениях продукта щелочной обработки дизельного топлива и масляного фуза с температурой 50^оС: 1:0,005; 1:0,01; 1:0.05; 1: 0,5; 1:1.

Из табл. 2 следует, что при оптимальных соотношениях компонентов смеси от 1:0,01 до 1:0,5 получены наиболее высокие показатели скорости осветления суспензий газоочистки КрАЗа.

Из данных табл. 1 следует, что скорость осветления суспензий газоочистки повышается в среднем в 2,5-4,0 раза при использовании в качестве флокулянта смеси продукта щелочной обработки дизельного топлива и масляного фуза (отстоя подсолнечного масла), подвергнутого температурной обработке. При этом оптимальная доза флокулянта составляет 10-100 мг/л. Снизить дозу флокулянта при сохранении аналогичной скорости возможно путем повышения концентрации раствора вводимого флокулянта.

В табл. 3 приведены результаты осветления суспензий газоочистки при их обработке 0,5% -ным раствором флокулянта в воде при прогреве масляного фуза до 50^оС.

Как следует из табл. 3, удовлетворительные результаты по скорости осветления суспензий получены уже при дозе флокулянта 3-50 мг/л. Однако следует отметить, что снижение концентрации раствора флокулянта ниже 0,01% отрицательно сказывается на скорость осветления суспензий, в то время как повышение концентрации более 0,5% ограничено растворимостью смеси в воде.

Таким образом, в отличие от прототипа, использование предложенного флокулянта позволяет достигнуть положительного результата по повышению скорости осветления суспензий газоочистки при невысоких расходах предложенного флокулянта (3 мг/л). Кроме того, флокулянт (смесь продуктов щелочной обработки дизельного топлива и масляного фуза, нагретого до 40-60^оС) получают при различных концентрациях фуза, при этом флокулянт содержит до 80% влаги. Предложенный флокулянт может находиться в различном физическом состоянии, легкодоступном транспортировке.

Аналогичные результаты по осветлению суспензий газоочистки КрАЗа получены с флокулянтом, полученным из смеси продуктов обработки дизельного топлива и масляного фуза (отстой льняного, соевого, рапсового масел), подвергнутого температурной обработке до 40-60^оС.

Использование предложенного способа осветления суспензий газоочистки позволит утилизировать ранее не используемые отходы, снизить затраты на их приобретение и транспортировку.

Таким образом, основными преимуществами предлагаемого изобретения являются повышение скорости осаждения твердых взвесей, снижение влаги в флокулирующих реагентах, повышение эффективности транспортировки флокулянтов, утилизация отходов химических производств, а также снижение затрат на приобретение флокулянтов.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ ГАЗООЧИСТКИ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий обработку флокулянтом с выделением осадка, отличающийся тем, что в качестве флокулянта используют смесь продуктов щелочной обработки дизельного топлива и предварительно подогретого до температуры выше 40^oС масляного фуза.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение продуктов щелочной обработки дизельного топлива и масляного фуза 1 (0,01 0,5) соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2