Способ переработки бокситов
Изобретение относится к технологии получения глинозема из низкокачественных бокситов. Способ включает промывку боксита водой одновременно с размолом, разделение полученной пульпы на гидроциклонах в несколько стадий, выщелачивание песков после разделения в ветви Байера, выделение из слива в свою очередь песков и подачу их на спекание. При этом разделение пульпы ведут, по меньшей мере, в три стадии, причем на спекание направляют пески последней стадии, а всех предыдущих - на выщелачивание. Слив последней стадии выводят из процесса. Разделение пульпы на всех стадиях, кроме первой, осуществляют в батарейных гидроциклонах с уменьшающимся их диаметром на каждой последующей стадии. Число стадий разделения определяют суммарным содержанием каолинита и гетита в сливе последней стадии не менее 40%. Заявляемый способ позволяет обогатить боксит за счет удаления из процесса наиболее мелкодисперсной фракции, в основном каолинита и гетита, сократить потери гидроксида алюминия и щелочи, снизить расход флокулянта, снизить загрузку печей спекания 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
Изобретение относится к технологии получения глинозема из низкокачественных бокситов.
Известен способ переработки каолинит-гиббситовых бокситов (см. авторское свидетельство СССР №1724577, кл. C 01 F 7/04, опубл. 1992 г.), включающий их дробление, промывку, разделение на бокситовую и каолинитовую фракции, переработку бокситовой фракции способом Байера с выделением оборотного содового раствора, а каолинитовой - способом спекания, при этом промывку перед дроблением ведут оборотным содовым раствором ветви Байера.
В этом способе отделенную каолинитовую фракцию в полном объеме направляют на спекание, что значительно увеличивает балластные потоки на печи спекания из-за большого содержания кремния в каолинитовой фракции.
Известна также схема двойного выщелачивания с целью снижения образования железа (см. патент США №4446117, кл. C 01 F 7/06, опубл. 1984), в котором глинистую фракцию отделяют в сепараторе, подогревают, репульпируют, выщелачивают и подвергают вторичной сепарации, причем слив сепаратора отправляют на декомпозицию, а отстоявшийся красный шлам выводят из системы.
К недостаткам удаления глинистой фракции в этой схеме относятся дополнительные энергозатраты на нагрев, кроме того, значительны потери щелочи с красным шламом, удаляемым из системы.
Наиболее близким из известных решений, принятым за прототип, является способ усовершенствования переработки тургайских бокситов на Павлодарском алюминиевом заводе (см. Насыров Н.З. автореферат диссертации к.т.н.: 05.16.03. Казахский политехнический институт, Алма-Ата, 1973, с.19-22, рис.5). В этом способе дробленый боксит подают на промывку на грохоте водой с температурой 30-60°С, затем разделяют полученную пульпу на длинноконусном гидроциклоне с контрольной перечисткой слива на втором гидроциклоне, пески первого гидроциклона направляют на выщелачивание в ветви Байера. Пески второго гидроциклона возвращают на первую стадию разделения, а слив сгущают с добавлением флокулянта, слив сгустителя в свою очередь возвращают на промывку на грохоте. Сгущенную глинистую фракцию направляют на приготовление шихты спекания.
Подача всего объема отмытой глинистой фракции в шихту спекания требует увеличения дозировок известняка для связывания кремния. Образующийся при этом двухкальциевый силикат – соединение, нерастворимое в условиях выщелачивания спека. Это в свою очередь создает дополнительный балластный поток на печи спекания, увеличивает количество отвального шлама после выщелачивания, что ведет к росту потерь гидроксида алюминия и щелочи. Кроме того, при снижении качества сырья по содержанию кремния (кремневый модуль μsi~3,6), увеличения содержания гетита и алюмогетита становится неприемлемым сгущение глинистой фракции. Эти недостатки не позволили осуществить промышленное использование способа.
Задачей настоящего изобретения является повышение процента извлечения оксида алюминия (Аl2O3), сокращение материальных потоков на спекание.
Технический результат заключается в обогащении боксита за счет удаления из процесса наиболее мелкодисперсной фракции, в основном каолинита и гетита, сокращении потерь гидроксида алюминия и щелочи путем сокращения количества отвального шлама после выщелачивания спека, снижении расхода флокулянта, снижении загрузки печей спекания.
Для этого в способе переработки бокситов, заключающемся в том, что боксит промывают водой, полученную пульпу подвергают разделению на гидроциклонах в несколько стадий, пески после разделения направляют на выщелачивание в ветви Байера, а из слива в свою очередь выделяют пески и подают их на спекание, боксит промывают холодной водой одновременно с размолом. Разделение пульпы проводят, по меньшей мере, в три стадии, причем пески последней стадии направляют на спекание, а всех предыдущих - на выщелачивание, при этом слив последней стадии выводят из процесса. На всех стадиях, кроме первой, разделение осуществляют в батарейных гидроциклонах с уменьшающимся их диаметром на каждой последующей стадии. Число стадий определяют суммарным содержанием каолинита и гетита в сливе последней стадии не менее 40%.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:
на фиг.1 - аппаратурная схема заявляемого способа;
на фиг.2 - график изменения ж:т шлама сгущения (красного шлама) во времени;
на фиг.3 - график изменения скорости слива во времени;
на фиг.4 - график зависимости удельного съема Аl2O3 от процентного содержания каолинита в боксите.
Способ осуществляли следующим образом. Боксит в количестве 15% от веса исходного подавали в мельницу 1 с пониженной стержневой загрузкой, туда же подавали воду с температурой 20°С, расход воды составил 3 м3 на 1 тн боксита. Пульпу мельницы 1 направили на первую стадию разделения на длинноконусный гидроциклон 2. Пески первой стадии с содержанием класса -1 мм 60% направили на выщелачивание в ветви Байера. Слив длинноконусного гидроциклона 2 подали на вторую стадию разделения в батарейный гидроциклон 3 диаметром 250 мм, пески которого объединили с песками первой стадии разделения и направили на выщелачивание. Слив гидроциклона 3 подали на третью стадию разделения в батарейный гидроциклон 4 диаметром 150 мм. Пески батарейного гидроциклона 4 (твердую фазу глинистой фракции) направили в ветвь спекания. А слив этого гидроциклона с содержанием фракции -4 мкм 72%, в состав которой входят каолинит и гетит, отправили на шламоудаление.
Вывод 5% глинистой фракции, в основном каолинита и гетита, наиболее мелкодисперсной фракции, улучшил показатели сгущения красного шлама в ветви Байера, что иллюстрируется графиками (см. фиг.2, 3), а также увеличил удельный съем Аl2O3 на декомпозиции (см. фиг.4). Данные, характеризующие процесс переработки бокситов в целом, представлены в таблице
| Таблица | ||||||||||||
| μsi исходного боксита | % вывода каолинита от боксита в ветви Байера | μsi боксита в ветви Байера | Извлечение Al2O3 | Шламовый коэффициент | Дозировка флокулянта на 1 т шлама | Скорость слива | Ж:т красного шлама | % песков последней стадии разделения | Снижение щелочи на спекании | Высвобождение печи спекания | Удельный съем Аl2О3 | |
| ед. | % | ед. | % | ед. | кг | м/час | ед. | % | % | ед. | кг/м3 | |
| До внедрения | 3,63 | 0 | 3,63 | 69,4 | 0,49 | 35,4 | 0,292 | 2,9 | - | - | 58,9 | |
| Схема внедрена | 3,63 | 5 | 3,77 | 70,4 | 0,47 | 31,3 | 0,324 | 2,72 | 1,4 | 3,13 | 0,23 | 60 |
1. Способ переработки бокситов, заключающийся в том, что боксит промывают водой, полученную пульпу подвергают разделению на гидроциклонах в несколько стадий, пески после разделения направляют на выщелачивание в ветви Байера, а из слива, в свою очередь, выделяют пески и подают их на спекание, отличающийся тем, что промывают боксит холодной водой одновременно с размолом, разделение пульпы проводят, по меньшей мере, в три стадии, причем на спекание направляют пески последней стадии, а всех предыдущих - на выщелачивание, при этом слив последней стадии выводят из процесса.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение пульпы на всех стадиях, кроме первой, осуществляют в батарейных гидроциклонах с уменьшающимся их диаметром на каждой последующей стадии.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что число стадий разделения определяют суммарным содержанием каолинита и гетита в сливе последней стадии не менее 40%.
