Способ разложения алюминатных растворов карбонизацией

Изобретение относится к технологии гидрометаллургических производств и, в частности, к производству глинозема по способу спекания. Технический результат достигается тем, что разложение алюминатных растворов карбонизацией включает смешение их с газами, содержащими CO₂, в присутствии затравки гидроксида алюминия, отделение жидкости от частиц образовавшегося в процессе кристаллизации гидроксида алюминия и последующую переработку его на глинозем. В качестве затравки при карбонизации алюминатных растворов вводят гидроксид алюминия, содержащий не менее 75% частиц размером более 40 мкм при затравочном отношении от 0,05 ед. до 0,4 ед. Изобретение позволяет повысить количество гидроксида алюминия с размером частиц + 40 мкм. 1 табл.

 

Изобретение относится к технологии гидрометаллургических производств и, в частности, к производству глинозема по способу спекания.

Известен способ разложения алюминатных растворов карбонизацией путем смешения их с газами, содержащими СО₂, в присутствии затравки гидроксида алюминия, отделения жидкости от частиц образовавшегося в процессе кристаллизации осадка и последующей его переработке на глинозем (Справочник металлурга по цветным металлам. Производство глинозема. - М.: Металлургия, 1970, с.163).

Недостатком этого способа является получение гидроксида алюминия, содержащего высокое количество (до 40%) частиц размером меньше 40 мкм.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ разложения алюминатных растворов карбонизацией газами, содержащими CO₂, в присутствии затравки. Введение в процесс затравки позволяет снизить содержание примесей щелочи в кристаллизующемся в результате разложения растворов гидроксида алюминия. Однако содержание в нем фракций <40 мкм остается достаточно высоким и, чем выше затравочное отношение (отношение Al₂O₃ в затравке к Al₂O₃ в алюминатном растворе), тем больше мелких фракций в конечном продукте, что приведет к пылению и потерям глинозема при электролизе (А.А. Ханамирова "Глинозем и пути уменьшения содержания в нем примесей", АН Армянской ССР, Ереван, 1983, с.115-119).

Данный способ по основному признаку, связанному с разложением алюминатных растворов газами, содержащими CO₂, в присутствии затравки гидроксида алюминия, принят нами за прототип.

Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего снизить содержание в гидроксиде алюминия мелких (-40 мкм) фракций по дисперсному составу, что позволяет повысить количество гидроксида алюминия с содержанием 88-92% частиц размером +40 мкм.

Получение технического результата достигается тем, что разложение алюминатных растворов карбонизацией, включающей смешение их с газами, содержащими CO₂ в присутствии затравки гидроксида алюминия, отделение частиц, образовавшихся в процессе кристаллизации осадка гидроксида алюминия и последующую переработку его на глинозем, осуществляют введением в процесс в качестве затравки крупнозернистого гидроксида алюминия, содержащего не менее 75% частиц размером +40 мкм, выделенных из общей массы гидроклассификацией.

Подача в процесс карбонизации затравки с указанным уровнем содержаний частиц +40 мкм позволяет получать в результате разложения растворов осадок гидроксида алюминия с низким содержанием частиц -40 мкм.

Сущность способа и выбор оптимальных параметров процесса показаны на конкретных примерах.

Пример №1. Карбонизации подвергается алюминатный раствор следующего состава: Na₂O_ky - 73,6 г/л; Al₂O₃ - 72,9 г/л; Na₂O_общ - 85,3 г/л; α_ку=1,66. Время карбонизации ˜4,5 часа, t°C=65°С. Затравочное отношение в опытах менялось от 0,1 ед. до 0,4 ед.

Результаты изменения дисперсного состава осадка, полученного после разложения алюминатных растворов карбонизации, в зависимости от дисперсного состава затравки и содержания в ней частиц размером +40 мкм приведены в таблице.

Таблица
№№ пп	Затравочное отношение (З.О.)	Содержание частиц размером +40 мкм в осадке гидроксида алюминия, %	Примечание
в затравке	в осадке после карбонизации (продукте)
1	2	3	4	5
1 2 3	0,1 0,2 0,3	9,0 9,0 9,0	73,9 50 33,3
1 2 3	0,1 0,2 0,3	32,6 32,6 32,6	88,0 73,6 58,1
1 2 3	0,04 0,2 0,3	60,0 60,0 60,0	82,0 66,3 69,9
1 2 3	0,1 0,2 0,3	76,0 76,0 76,0	87,7 88,4 90,6
1 2 3 4 5	0,05 0,1 0,2 0,3 0,4	82,1 82,1 82,1 82,1 82,1	75,0 88,8 82,7 89,7 72,2
1 2 3 4	0,05 0,1 0,2 0,3	84,5 84,5 84,5 84,5	92,95 89,4 92,0 91,45	Стабильный дисперсный состав продукта во всем диапазоне изменений З.О.

Как видно из приведенных в таблице данных, стабильное получение гидроксида алюминия с содержанием от 88 до 92% частиц размером +40 мкм достигается в случаях, когда в качестве затравки в процессе разложения алюминатных растворов карбонизацией используется гидроксид алюминия, в котором содержится не менее 75% фракций гидроксида алюминия +40 мкм. Причем эта закономерность сохраняется во всем диапазоне изменений затравочного отношения от 0,05 ед. до 0,4 ед.

Способ разложения алюминатных растворов карбонизацией, включающий смешение их с газами, содержащими CO₂ в присутствии затравки гидроксида алюминия, отделение жидкости от частиц образовавшегося в процессе кристаллизации гидроксида алюминия и последующую переработку его на глинозем, отличающийся тем, что в качестве затравки в процесс вводится гидроксид алюминия, содержащий не менее 75% частиц размером более 40 мкм при затравочном отношении от 0,05 до 0,4 ед.