Способ растворения пульпы гидроксида алюминия

 

Использование: для получения нитрата алюминия. Сущность: пульпу гидроксида алюминия при 100 - 115°С при воздействии на пульпу гидроударом в режиме гидродинамической кавитации. 1 табл.

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при переработке труднорастворимых гидроксидов, например гидроксида алюминия, для получения нитрата алюминия, применяемого в гидрометаллургической, химической промышленности в качестве гемосорбентов, катализаторов и т.п.

Известен способ растворения гидроксида алюминия в азотной кислоте с целью получения нитрата алюминия в присутствии нитрата аммония (2,5-25 мас. от количества азотной кислоты) при 95^оС, длительности процесса 4 ч.

Недостатками данного процесса являются длительное время растворения и низкая степень растворения гидроксида алюминия (59-66%).

Цель изобретения ускорение процесса растворения гидроксида алюминия.

Цель достигается тем, что в способе растворения оксида алюминия при нагревании в азотной кислоте в присутствии нитрата аммония согласно изобретению растворение проводят без перемешивания нагреванием сгущенной части пульпы до 100-115^оС и осуществляют воздействие на нее гидродинамической кавитации.

Благодаря воздействию кавитации разрушаются частицы гидроксида алюминия за счет гидроудара, достигающего в зоне его действия усилия до 10⁸ Па, в результате образуются локальные зоны растворения, увеличивается скорость растворения гидроксида алюминия.

Ведение же процесса нагреванием только сгущенной части до 100-115^оС без перемешивания позволяет усилить кавитацию, ускорить реакцию, но при этом избежать перегрева в верхней части реакционного объема, содержащего раствор азотной кислоты, исключая ее термическое разложение.

П р и м е р. В контактный реактор засыпают 30 г гидроксида алюминия, заливают 48 мл раствора нитрата аммония с концентрацией его 55 г/л и добавляют 120 мл концентрированной азотной кислоты. Включают нагрев придонной части реакционного аппарата, нагревают сгущенную часть пульпы до требуемой температуры (100-120^оС) без механического перемешивания. В придонной части аппарата создают кавитационную область. Оптимальный размер кавитационных пузырьков, образующихся в сгущенной части пульпы 0,6-1,2 мм. При таком размере пузырьков разрушение частиц гидроксида алюминия происходит достаточно энергично и равномерно. Температура в верхней части пульпы (на границе раздела фаз раствор-воздух) на 15-20^оС ниже, чем температура нагреваемой нижней сгущенной части пульпы благодаря отсутствию механического перемешивания.

После двухчасовой выдержки пульпу фильтруют, анализируют продукты реакции.

Результаты экспериментов приведены в таблице (в сравнении с прототипом).

Из данных, представленных в таблице, следует, что по предлагаемому способу в сравнении с прототипом в 2 раза ускоряется процесс растворения гидроксида алюминия.

Формула изобретения

СПОСОБ РАСТВОРЕНИЯ ПУЛЬПЫ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ при нагревании в азотной кислоте в присутствии нитрата аммония, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, пульпу перед растворением сгущают, нагрев ведут до 100 - 115^oС и растворение сгущенной пульпы ведут при воздействии на пульпу гидроударом в режиме гидродинамической кавитации.

РИСУНКИ

Рисунок 1