Способ переработки бокситов на глинозем

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии производства глинозема из бокситов. Способ переработки бокситов осуществляется следующим образом. Низкокремнистый боксит после мокрого размола на оборотном растворе подвергают выщелачиванию. Далее производят сгущение красного шлама. Алюминатный раствор объединяют с алюминатным раствором спекательной ветви и подают на декомпозицию. Промытый красный шлам направляется в отвал. С декомпозиции промытый продукционный гидроксид алюминия кальцинируют для получения глинозема. Маточный раствор подвергают выпарке с последующим выделением оборотной соды, направляемой на спекание. Оборотный раствор поступает на размол боксита. Высококремнистый боксит размалывают на оборотном растворе и выщелачивают. Алюминатный раствор, отделенный от красного шлама, объединяют с алюминатным раствором ветви Байера, перерабатывающей низкокремнистый боксит. Промытый красный шлам подают на приготовление шламовой шихты для спекания. При приготовлении шихты в нее вводят известняк, оборотную и кальцинированную соды, дозировка последней осуществляется из расчета компенсации потерь щелочи в ветви спекания и ветвях Байера, перерабатывающих низкокремнистый и высококремнистый бокситы. Полученный спек выщелачивают, шлам после промывки выбрасывают. Алюминатный раствор после обескремнивания и отделения белого шлама объединяют с алюминатными растворами байеровских ветвей. Белый шлам направляется на приготовление шихты. Изобретение позволяет снизить расход топлива, щелочей, повысить извлечение оксида алюминия. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к технологии производства глинозема из бокситов.

Известен способ переработки бокситов по параллельной схеме Байер-спекание, в байеровской ветви, в которой перерабатывается малокремнистый боксит, а в спекательной - высококремнистый боксит, причем компенсация потерь щелочи в обеих ветвях схемы производится введением в шихту спекания кальцинированной и оборотной соды (Лайнер А.И. Производство глинозема. М., 1961, с. 570-572).

Имеется ряд известных способов, направленных на улучшение технологических показателей переработки бокситового сырья по вышеуказанной схеме. В основе они связаны со спецификой исходной руды.

Например, при переработке бокситов СУБР для улучшения показателей предусматривается классификация после измельчения в ветви Байера пульпы по классу -3-10 мм, минусовой класс перерабатывается с последующим доизмельчением и выщелачиванием в ветви Байера, а плюсовую фракцию подвергают вторичной классификации по классу 15-40 мм, плюсовой класс выводят из процесса, а минусовой направляют в спекательную ветвь на приготовление шихты. Таким образом осуществляется вывод из процесса карбонатной составляющей исходного сырья (патент РФ 2039704, C 01 F 7/38).

По другому способу (авт. св. СССР 1423498, C 01 F 7/06) усовершенствование с целью повышения извлечения полезных компонентов обеспечивается за счет автоклавного вышелачивания спеков частью алюминатного раствора байеровской ветви и последующей совместной декомпозицией алюминатных растворов обоих ветвей.

Способ по а.с. СССР 1292318 (C 01 F 7/06) близок к способу по патенту РФ 2039704, отличаясь меньшим количеством ступеней классификации.

Во всех перечисленных способах усовершенствование касается в основном байеровской ветви и в небольшой степени передела гидрохимической переработки спека (авт. св. 1423498).

Имеется информация по усовершенствованию параллельной схемы в открытой публикации в виде статей.

Например, Логинов И.В. и др. в статье "Совместное выщелачивание бокситов и стеков" (Известия вузов. Цветная Металлурги, 1986 г., 4, с. 43-48) рекомендует производить совместное выщелачивание спека и боксита по способу Байера. В этом техническом решении упрощается аппаратурно-технологическая схема ветви спекания боксита за счет ликвидации в ней диффузионного и другого выщелачивания спека.

Однако, что является недостатком решения, существенно возрастают потоки в ветви Байера и могут значительно увеличиться потери Аl₂О₃ и Na₂Ok при ухудшении качества спека, в особенности при спекании высококремнистого бокситового сырья. В этом случае может также ухудшиться осаждение и промывка красного шлама после совместного выщелачивания боксита и спека.

В усовершенствовании технологии переработки высокожелезистых бокситов (Паукер В. И. и др. Цветные металлы, 1983 г., 2, с. 46-48) предлагается схема, предусматривающая избирательное измельчение с последующей классификацией по зерну 0,044 мм и раздельное выщелачивание мелкой и крупной фракции по методу Байера. Грубую фракцию подвергают выщелачиванию с повышенной дозировкой извести (15-20%). Образующийся гидрогранат отделяют от красного шлама и направляют на спекание. Явным недостатком способа является сложность осуществления классификации по зерну 0,044 мм, отделение красного шлама от гидрограната, спекание последнего с целью компенсации потерь Na₂Ok в системе.

Все вышеперечисленные способы и технические решения обладают общим недостатком - низкими технологическими показателями в ветви спекания (большой удельный расход топлива, щелочей, низкий товарный выход Аl₂О₃) Известен способ переработки на глинозем высококремнистых бокситов по последовательной схеме Байер-спекание (Лайнер А.И. Производство глинозема. М., 1961 г., с. 575-578). По сравнению с чистым способом спекания у него значительно более лучшие показатели по удельному расходу топлива, щелочей. В то же время он имеет существенный недостаток: дозировка щелочей в шламовую шихту жестко ограничена балансом щелочей по всей схеме в целом. В связи с этим оказывается не задействована для каустификации значительная часть Fе₂О₃ красного шлама. Соединение Fе₂О₃ надо переводить в инертную форму - ввод восстановителя на спекание, либо осуществляется вывод железистых песков из ветви Байера и т.д. Таким образом, отсутствует возможность оптимизации дозировки в шихту щелочей. Кроме этого, небольшой каустический модуль получающегося алюминатного раствора спекательной ветви требует подщелачивания, например, маточным раствором после декомпозиции, что создает паразитический оборот.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является переработка бокситов по параллельной схеме Байер-спекание, принимаемой за прототип (Лайнер А.И. Производство глинозема. - М., 1961, с. 570-572).

По известному способу переработка на глинозем бокситов осуществляется следующим образом.

Низкокремнистый боксит после мокрого размола на оборотном растворе подвергают выщелачиванию. Далее производят отделение красного шлама от алюминатного раствора, который объединяют с алюминатным раствором спекательной ветви и подают на декомпозицию. Промытый красный шлам направляется в отвал.

С декомпозиции промытый продукционный гидроксид алюминия кальцинируют для получения глинозема. Маточный раствор подвергают выпарке с последующим выделением оборотной соды, направляемой на спекание. Оборотный раствор поступает на размол боксита.

Высококремнистый боксит подвергают спеканию. В приготовляемую для спекания шихту вводят известняк, оборотную и кальцинированную соду, дозировка последней производится из расчета компенсации потерь щелочей в ветви спекания и Байера. Полученный спек выщелачивают, шлам промывают и выбрасывают. Алюминатный раствор после обескремнивания и отделения белого шлама объединяют с алюминатным раствором байеровской ветви, белый шлам поступает на приготовление шихты (см. фиг. 1).

К недостаткам этой схемы следует отнести: 1. Использование для каустификации соды спекания боксита, что сопряжено с большими удельными расходами топлива, щелочей, низким товарным выходом Аl₂О₃ по этой технологии.

2. Неэффективность использования в ветви спекания высококремнистых бокситов (кремневый модуль менее 4,0) в связи с дальнейшим ухудшением технологических показателей и усложнением гидрохимической переработки спеков.

3. Необходимость подщелачивания алюминатных растворов спекательной ветви.

Технической задачей изобретения является снижение расхода топлива, щелочей, повышение извлечения Аl₂О₃, увеличение товарного выхода в спекательной ветви за счет извлечения части Аl₂О₃ по способу Байера и доизвлечения Al₂O₃ из красного шлама от выщелачивания высококремнистого боксита, сокращение или ликвидация оборота щелочи на подщелачивание алюминатных растворов спекательной ветви.

Технический результат достигается тем, что в ветви спекания спекают шихту на основе красного шлама, полученного после выщелачивания высококремнистого боксита по способу Байера, с дозировкой щелочей в шламовую шихту из расчета собственных потерь Na₂Оk в ветви спекания и компенсации потерь Na₂Ok в ветвях Байера, перерабатывающих низкокремнистый и высококремнистый бокситы.

Дозировку щелочей в шламовую шихту ведут для получения в спеке каустического модуля от 1,5 до 2,15.

Для увеличения каустифицирующей способности шламовой шихты дозировку щелочей производят на образование в спеке алюминатов, ферритов натрия и натрокальциевого силиката, доля связывания в который определяется балансом потерь щелочей по всей схеме в целом.

Компенсацию потерь щелочей в ветвях Байера производят алюминатным раствором, получаемым в результате выщелачивания шламового спека и направляемым на размол боксита в способе Байера и/или после разбавления на подщелачивание промвод системы промывки красного шлама.

Оборотный щелочно-алюминатный раствор в количестве 3-20% от общего потока ветви Байера направляют на приготовление шламовой шихты наряду с кальцинированной и оборотной содой.

Способ переработки бокситов осуществляется следующим образом.

Низкокремнистый боксит после мокрого размола на оборотном растворе подвергают выщелачиванию. Далее проводят сгущение красного шлама. Алюминатный раствор объединяют с алюминатным раствором спекательной ветви и подают на декомпозицию. Промытый красный шлам направляется в отвал.

С декомпозиции промытый продукционный гидроксид алюминия кальцинируют для получения глинозема. Маточный раствор подвергают выпарке с последующим выделением оборотной соды, направляемой на спекание. Оборотный раствор поступает на размол боксита.

Высококремнистый боксит размалывают на оборотном растворе и выщелачивают.

Алюминатный раствор, отделенный от красного шлама, объединяют с алюминатным раствором ветви Байера, перерабатывающей низкокремнистый боксит. Промытый красный шлам подают на приготовление шламовой шихты для спекания. При приготовлении шихты в нее вводят известняк, оборотную и кальцинированную соды, дозировка последней осуществляется из расчета компенсации потерь щелочи в ветви спекания и ветвях Байера, перерабатывающих низкокремнистый и высококремнистый бокситы. Полученный спек выщелачивают, шлам после промывки выбрасывают. Алюминатный раствор после обескремнивания и отделения белого шлама объединяют с алюминатными растворами байеровских ветвей. Белый шлам направляется на приготовление шихты.

Для наглядности представлены принципиальные технологические схемы переработки низкокремнистого и высококремнистого бокситов по известному параллельному способу Байер-спекание (фиг.1) и предлагаемому способу (фиг.2).

Пример конкретного осуществления способа.

Пример 1 использования технологии переработки бокситов по схеме прототипа и по схеме заявки Используются бокситы двух типов: Боксит байеровский бемитового типа, состав (мас.%): Аl₂O₃ 50,7; SiO₂ 6,5; СO₂ 0,5; кремневый модуль 7,83.

Теоретическое извлечение ηт = 87,2% (из расчета на гидроалюмосиликат натрия состава Na₂O•Al₂O₃•1,7 SiО₂•nН₂О).

Боксит спекательный бемитового типа, состав (мас.%): Аl₂О₃ 45,6; SiО₂ 12,42; Fе₂О₃ 26,6; кремневый модуль 3,67.

Теоретическое извлечение ηт = 72,8% 1. Переработка бокситов по схеме-прототипу.

1.1. Исходные данные: 1.1.1. Ветвь Байера.

Извлечение глинозема при выщелачивании байеровского боксита 95% от теоретически возможного.

Суммарные потери глинозема 3,5%.

Отношение Na₂О/SiO₂ в отвальном шламе 0,52.

Механические потери щелочи 12 кг Na₂Оk Степень взаимодействия СО₂ со щелоче-алюминатным раствором при выщелачивании 100%.

Данные приняты на основании результатов лабораторных исследований с использованием проектных материалов (потери глинозема и щелочи - по материальным балансам).

1.1.2. Ветвь спекания: Товарный выход глинозема 79,2%.

Потери щелочи 111,2 кг Na₂O.

Расход топлива на спекание 1085,5 кг у.т.

Данные приняты по результатам работы Тихвинского глиноземного завода в 1985-1987 годы (перерабатывали близкий по составу боксит).

1.2. Определение основных расходных коэффициентов.

1.2.1. Ветвь Байера.

Расход сухого боксита: 990•100/507(87,2•0,95-3,5)=2,461 т Потери щелочи: 2,461(65•0,52+5•62/44)+12=112,5 кг
1.2.2. Ветвь спекания:
Каустифицирующая способность боксита:
М.О. Na₂Оk/(Al₂О₃+Fе₂О₃)=1
Na₂Оk/(456/102+266/160)=1
Na₂Ok=1•62•(4,47+1,66)=380,1 кг.

Расход спекательного боксита на 1 т спекательного глинозема:
990/(456•0,792)=2,741 т
1.2.3. Расход спекательного боксита на компенсацию потерь в обеих ветвях:
(112,5+111,2)/380,1=0,589 т
При этом в обеих ветвях производится:
990+0,589•456•0,792=1202,7 кг А1₂О₃
Доля ветви Байера (990/1202,7)•100=82,3%.

Доля ветви спекания 17,7%.

Основные расходные коэффициенты по параллельно-комбинированной схеме:
Расход сухого боксита:
байеровского: 2,461•0,823=2,025 т
спекательного: 2,741•0,177=0,485 т
Расход щелочи: 112,5•0,823+111,2•0,177=112,3 кг.

Расход условного топлива: 1085,5•0,177+130=322,1 кг у.т.,
где 130 кг - расход топлива на кальцинации 1 т глинозема.

2. Переработка бокситов по схеме заявки.

2.1. Исходные данные:
2.1.1. Ветвь Байера(аналогична пункту 1.1.1)
Извлечение глинозема при выщелачивнии байеровского боксита 95% от теоретически возможного.

Суммарные потери глинозема 3,5%.

Отношение Na₂Оk/SiО₂ в отвальном шламе 0,52.

Механические потери щелочи 12 кг Na₂Ok.

Степень взаимодействия СО₂ со щелоче-алюминатным раствором при выщелачивании 100%.

Данные приняты на основании результатов лабораторных исследований с использованием проектных материалов (потери глинозема и щелочи - по материальным балансам).

2.1.2. Ветвь последовательно-комбинированной переработки.

Извлечение глинозема в ветви Байера 95% от теоретически возможного.

Потери глинозема в ветви Байера при промывки шлама (гидролиз) 1,5%.

Товарный выход глинозема 88,81%.

Потери щелочи 60,4 кг Na₂Оk.

Расход топлива на спекание 393 кг у.т.

Данные приняты по результатам лабораторных работ и производственной деятельности ПАЗа (февраль 1999 года).

2.2. Определение основных расходных коэффициентов.

2.2.1. Ветвь Байера (расходные коэффициенты те же, что и в п.1.2.1.).

Расход сухого боксита: 990•100/507(87,2•0,95-3,5)=2,461 т.

Потери щелочи: 2,461(65•0,52+5•62/44)+12=112,5 кг.

2.2.2. Ветвь последовательно-комбинированной переработки.

В ветви Байера извлекается: 72,8•0,95-1,5=67,7%.

Доля ветви Байера при последовательно-комбинированной переработке: (67,7/88,81)•100=76,2%.

Доля ветви спекания шламовой шихты при производстве глинозема 23,8%.

На переработку в ветвь спекания со шламом 1 т боксита поступает:
456-456•0,677=147,3 кг Аl₂О₃.

Расход боксита на 1 т глинозема:
990/(456•0,8881)=2,445.

Каустифицирующая способность шламовой шихты зависит от молекулярного отношения Na₂Ok/Al₂O₃ и наличия оксидов железа, которое можно использовать для связывания с Na₂O (каустификация).

При полном использовании Fe₂O₃ боксита для каустификации в шихте будет содержаться (на 1 т боксита)
62(147,3/102+266/160)=62(1,444+1,663)=
192,6 кг Na₂O (в т.ч. в нее можно внести соды 192,6-124,2•0,52=192,6-64,6= 128 кг Na₂О), что соответствует молекулярному отношения Na₂О/Аl₂О₃= 2,15.

2.2.2.1. При отношении Na₂O/Аl₂О₃=1,5:
Каустифицирующая способность: 62•1,5•1,444-64,6=60,7 кг Na₂O.

Расход боксита (112,5+60,4)/60,7=2,481 т.

При этом произведено глинозема: 2,481•456•0,8881=1004,7 кг.

Всего в обеих ветвях: 990+1004,7=1994,7 кг Al₂О₃.

Доля ветви Байера: 49,6%.

Доля ветви последовательно-комбинированной переработки 50,4%.

Всего по способу Байера производится:
49,6+50,4•0,762=88,0% Аl₂О₃.

Расход боксита на 1 т общего глинозема:
байеровского: 2,461•0,496=1,22 т,
спекательного: 2,445•0,504=1,23 т.

Расход каустика: 112,5•0,496+60,4•0,504=86,2 кг Na₂О.

Расход топлива: 393•0,504+130=328,1 кг у.т.

2.2.2.2. При отношении Na₂О/Al₂О₃=1,6:
Каустифицирующая способность: 62•1,6•1,444-64,6=78,6 кг Na₂O.

Расход боксита (112,5+60,4)/78,6=2,200 т.

При этом произведено глинозема: 2,2•456•0,8881=890,9 кг.

Всего в обеих ветвях 990+890,9=1880,9 кг Аl₂О₃.

Доля ветви Байера: (990/1880,9)•100=52,4%.

Доля ветви последовательно-комбинированной переработки 47,6%.

Всего по способу Байера производится:
52,4+47,6•0,762=88,7% Аl₂О₃.

Расход боксита на 1 т общего глинозема:
байеровского: 2,461•0,524=1,29 т,
спекательного: 2,445•0,476=1,16 т.

Расход каустика: 112,5•0,524+60,4•0,476=87,7 кг Na₂О.

Расход топлива: 393•0,476+130=317,1 кг у.т.

2.2.2.3. При отношении Na₂O/Аl₂O₃=1,7:
Каустифицирующая способность: 62•1,7•1,444-64,6=87,6 кг Na₂O.

Расход боксита (112,5+60,4/87,6=1,974 т.

При этом произведено глинозема: 1,974•456•0,8881=799,4 кг.

Всего в обеих ветвях: 990+799,4=1789,4 кг Аl₂О₃.

Доля ветви Байера: 55,3%.

Доля ветви последовательно-комбинированной переработки 44,7%.

Всего по способу Байера производится:
55,3+44,7•0,762=89,4% Аl₂О₃
Расход боксита на 1 т общего глинозема:
байеровского: 2,461•0,553=1,36 т,
спекательного: 2,445•0,4447=1,09 т.

Расход каустика: 112,5•0,553+60,4•0,477=89,2 кг Na₂O.

Расход топлива: 393•0,447+130=305,7 кг у.т.

2.3 Результаты расчета по примеру 1 см. табл. 1.

Пример 2.

Используются бокситы двух типов:
Боксит байеровский диаспорового типа, состав (мас.%): Аl₂О₃ 55,6, SiO₂ 3,8; СО₂ 0,6; кремневый модуль 14,6.

Теоретическое извлечение ηт = 93,2% (из расчета на гидроалюмосиликат натрия состава Na₂O•Аl₂О₃•1,7 SiO₂•nН₂О).

Боксит спекательный бемитового типа (тот же, что и в примере 1), состав (мас.%): Аl₂О₃ 45,6; SiO₂ 12,42; Fe₂O₃ 26,6, кремневый модуль 3,67.

Теоретическое извлечение ηт = 72,8%
1. Переработка бокситов по схеме-прототипу (параллельная схема).

1.1 Исходные данные (как по ветви Байера, так и по ветви спекания такие же, как в примере 1):
1.1.1. Ветвь Байера.

Извлечение глинозема при выщелачивании байеровского боксита 95% от теоретически возможного.

Суммарные потери глинозема 3,5%.

Отношение Na₂O/SiO₂ в отвальном шламе 0,52.

Механические потери щелочи 12 кг Na₂О.

Степень взаимодействия СО₂ со щелоче-алюминатным раствором при выщелачивании 100%.

Данные приняты на основании результатов лабораторных исследований с использованием проектных материалов (потери глинозема и щелочи - по материальным балансам).

1.1.2. Ветвь спекания:
Товарный выход глинозема 79,2%.

Потери щелочи 111,2 кг Na₂О.

Расход топлива на спекание 1085,5 кг у.т.

Данные приняты по результатам работы Тихвинского глиноземного завода в 1985-1987 годы (перерабатывали близкий по составу боксит).

1.2 Определение основных расходных коэффициентов.

1.2.1 Ветвь Байера.

Расход сухого боксита: 990•100/556(93,2•0,95-3,5)=2,094 т.

Потеря щелочи: 2,094(38•0,52+6•62/44)+12=71,1 кг.

1.2.2. Ветвь спекания:
Каустифицирующая способность боксита:
М.О. Na₂Оk/(Al₂O₃+Fе₂О₃)=1
Na₂Оk/(456/102+266/160)=1
Na₂О=1•62•(4,47+1,66)=380,1 кг.

Расход спекательного боксита на 1 т спекательного глинозема:
990/(456•0,792)=2,741 т.

1.2.3. Расход спекательного боксита на компенсацию потерь в обеих ветвях:
(71,1+111,2)/380,1=0,480 кг.

При этом в обеих ветвях производится:
990+0,480•456•0,792=1163,4 кг Аl₂О₃.

Доля ветви Байера 85,1%
Доля ветви спекания 14,9%.

Основные расходные коэффициенты по параллельно-комбинированной схеме:
Расход сухого боксита:
байеровского: 2,094•0,851=1,782 т
спекательного: 2,741•0,149=0,408 т.

Расход щелочи: 71,1•0,851+111,2•0,149=77,1 кг.

Расход условного топлива: 1085,5•0,149+130=291,7 кг у.т.,
где 130 кг - расход топлива на кальцинации 1 т глинозема.

2. Переработка боксита по схеме заявки
2.1 Исходные данные:
По ветви Байера:
Расход сухого боксита: 990•100/556(93,2•0,95-3,5)=2,094 т.

Потери щелочи: 2,094(38•0,52+6•62/44)+12=71,1 кг.

Ветвь последовательно-комбинированной переработки.

Извлечение глинозема в ветви Байера 95% от теоретически возможного.

Потери глинозема в ветви Байера при промывки шлама (гидролиз) 1,5%.

Товарный выход глинозема 88,81%.

Потери щелочи 60,4 кг Na₂O.

Расход топлива на спекание 393 кг у.т.

Данные приняты по результатам лабораторных работ и производственной деятельности ПАЗа (февраль 1999 года).

2.2 Определение основных расходных коэффициентов.

2.2.1 Ветвь Байера (расходные коэффициенты те же, что и в п.1.2.1. примера 2)
Расход сухого боксита: 990•100/556•(93,2•0,95-3,5)=2,094 т.

Потери щелочи: 2,094(38•0,52+6•62/44)+12=71,1 кг Na₂O.

2.2.2. Ветвь последовательно-комбинированной переработки (см. п.2.2.2. примера 2)
2.2 2.1. При отношении Na₂O/Al₂O₃=1,5:
Расход боксита (71,1+60,4)/60,7=2,167.

При этом произведено глинозема: 2,167•456•0,8881=877,6 кг.

Всего в обеих ветвях: 990+877,6=1867,6 кг Аl₂О₃.

Доля ветви Байера: 53,0%.

Доля ветви последовательно-комбинированной переработки 47,0%.

Всего по способу Байера производится:
53,0+47,0•0,762=88,8% Аl₂О₃.

Расход боксита на 1 т общего глинозема:
байеровского: 2,094•0,53=1,11 т,
спекательного: 2,445•0,47=1,15 т
Расход каустика: 71,1•0,53+60,4•0,47=66,1 кг Na₂O.

Расход топлива: 393•0,47+130=314,7 кг у.т.

2.2.2.2. При отношении Nа₂О/Аl₂О₃=1,6:
Расход боксита (71,1+60,4)/78,7=1,67 т.

При этом произведено глинозема: 1,67•456•0,8881=676,3 кг.

Всего в обеих ветвях: 990+676,3=1666,3 кг Аl₂О₃.

Доля ветви Байера: 59,4%.

Доля ветви последовательно-комбинированной переработки 40,6%.

Всего по способу Байера производится:
59,4+40,6•0,762=90,3% Аl₂О₃.

Расход боксита на 1 т общего глинозема:
байеровского: 2,094•0,594=1,24 т,
спекательного: 2,445•0,406=0,99 т.

Расход каустика: 71,1•0,594+60,4•0,406=66,8 кг Na₂O.

Расход топлива: 393•0,406+130=289,6 кг у.т.

2.2.2.3 При отношении Na₂O/Аl₂О₃=1,7:
Расход боксита (71,1+60,4)/87,6=1,5 т.

При этом произведено глинозема: 1,5•456•0,8881=607,5 кг.

Всего в обеих ветвях: 990+607,5=1597,5 кг Аl₂О₃.

Доля ветви Байера: 62,0%.

Доля ветви последовательно-комбинированной переработки 38,0%.

Всего по способу Байера производится:
62,0+38,0•0,762=91,0% Аl₂О₃.

Расход боксита на 1 т общего глинозема:
байеровского: 2,094•0,62=1,3 т,
спекательного: 2,445•0,38=0,93 т.

Расход каустика: 71,1•0,62+60,4•0,38=67,0 кг Na₂О.

Расход топлива: 393•0,38+130=279,3 кг у.т.

2.3 Результаты расчета по примеру 2 см. табл. 2.

Данные итоговых таблиц показывают, что при молекулярном отношении Na₂O/Аl₂О₃≥1,5 основные показатели способа по заявке превосходят таковые по прототипу. При этом, как показывают расчеты, каустифицирующая способность спекательной ветви использована не полностью, что позволяет в зависимости от производственных нужд увеличить дозировку щелочи в шихту спекания.

Кроме этого, при переработке боксита по заявке на 1 т выпускаемого глинозема требуется меньше качественного (низкокремнистого) боксита, что может дать выигрыш в ценовом соотношении исходного сырья.

Формула изобретения

1. Способ переработки бокситов на глинозем по параллельной схеме Байер-спекание, включающий в ветви Байера размол низкокремнистого боксита, выщелачивание его, сгущение, промывку красного шлама и подачу его в отвал, декомпозицию алюминатного раствора, выпарку маточного раствора с выделением оборотной соды и получением оборотного щелочно-алюминатного раствора, кальцинацию гидроокиси алюминия, отличающийся тем, что высококремнистый боксит выщелачивают по способу Байера, отделяют от красного шлама, алюминатный раствор объединяют с алюминатным раствором ветви Байера, красный шлам подают на приготовление шламовой шихты с добавкой щелочи в нее из расчета ее потерь в ветви спекания и компенсации ее потерь в ветвях Байера, перерабатывающих низкокремнистый и высококремнистый бокситы, спекание шламовой шихты, выщелачивание полученного спека, обескремнивание алюминатного раствора и объединение его с алюминатными растворами ветвей Байера.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дозировку щелочей в шламовую шихту ведут для получения в спеке каустического модуля от 1,5 до 2,15.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для увеличения каустифицирующей способности шламовой шихты дозировку щелочей производят на образование в спеке алюминатов, ферритов натрия и натрокальциевого силиката, доля связывания в который определяется балансом потерь щелочей по всей схеме в целом.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что компенсацию потерь щелочей в ветвях Байера производят алюминатным раствором, получаемым в результате выщелачивания шламового спека и направляемым на размол боксита в способе Байера и/или после разбавления на подщелачивание промвод системы промывки красного шлама.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что оборотный щелочно-алюминатный раствор в количестве 3-20% от общего потока ветви Байера направляют на приготовление шламовой шихты наряду с кальцинированной и оборотной содой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3