Способ нагрева бокситовой пульпы


 


Владельцы патента RU 2448048:

Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт" (RU)

Изобретение относится к области химии и металлургии и может быть использовано в производстве глинозема из бокситов по способу Байера. Нагрев предварительно подогретой до 85-105°C бокситовой пульпы в процессе ее выщелачивания ведут в автоклавной батарее, состоящей из последовательно соединенных автоклавов. Нагрев осуществляют комбинированным способом: до температуры 150-170°C «глухим» паром через поверхность трубчатых греющих элементов, от температуры 150-170°C до температуры 210-240°C «острым» паром путем подачи теплоносителя в нагреваемую пульпу, от температуры 210-240°C до температуры более 270°C - «глухим» паром через поверхность трубчатых греющих элементов. Изобретение позволяет снизить эксплуатационные и энергетические затраты. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к технологии производства глинозема из бокситов по способу Байера.

Известен способ нагрева бокситовой пульпы в процессе выщелачивания в батарее, состоящей из нескольких последовательно соединенных автоклавов, когда пульпу, предварительно подогретую до 85÷105°C, нагревают до реакционной температуры 230÷280°C путем подачи в объем нагреваемой среды «острого» водяного пара (Н.И.Еремин, А.Н.Наумчик, В.Г.Казаков. «Процессы и аппараты глиноземного производства». М.: Металлургия, 1980 г., стр.169, рис.60). К недостаткам такого способа нагрева следует в первую очередь отнести разбавление пульпы вследствие конденсации греющего пара непосредственно в объеме нагреваемой пульпы. Сконденсировавшуюся в пульпе при таком способе ее нагрева влагу необходимо впоследствие полностью удалить из щелочно-алюминатных растворов, образующихся в процессе собственно выщелачивания бокситов и непрерывно циркулирующих в цикле производства глинозема по способу Байера. Указанная технологическая операция осуществляется методом многостадийного упаривания растворов в выпарных батареях, на что затрачивается большое количество энергии.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ нагрева бокситовой пульпы «глухим» паром, т.е. нагрева через поверхность труб, из которых выполнены нагревательные элементы (А.И.Лайнер, Н.И.Еремин, Ю.А.Лайнер, И.З.Певзнер. «Производство глинозема». М.: Металлургия, 1978 г., стр.101). В этом случае исключается разбавление пульпы конденсатом, поскольку собственно конденсация пара происходит внутри труб, составляющих нагревательные элементы, а накапливающийся в них конденсат отводится в сборники конденсата через так называемые конденсационные горшки.

К недостаткам данного способа следует отнести интенсивное зарастание греющих поверхностей минеральными осадками (настылями), состоящими, в частности, из титанатов и алюмосиликатов натрия. Особенно интенсивно выпадают эти осадки в диапазоне температур нагрева 170÷240°C. При этом коэффициент теплопередачи снижается с 1000÷1200 ккал/час·м2·град до 200÷400 ккал/час·м2·град. Соответственно снижается и производительность автоклавных батарей. Для восстановления производительности неизбежно требуется очистка любым из известных способов (механическим, химическим и т.д.) наружней поверхности трубчатых греющих элементов от указанных осадков. Это приводит не только к снижению коэффициента использования автоклавных батарей выщелачивания бокситов, но и к значительным эксплуатационным затратам на производство глинозема. Тем не менее, данный способ по основному признаку, связанному с «глухим» нагревом бокситовой пульпы, т.е. нагревом через поверхность трубчатых греющих элементов, принят нами за прототип.

Задачей изобретения является повышение коэффициента использования автоклавных батарей, снижение эксплуатационных и энергетических затрат за счет комбинированного способа нагрева бокситовой пульпы в процессе выщелачивания.

Получение технического результата достигается тем, что предварительно подогретая до 85÷105°C бокситовая пульпа нагревается в процессе выщелачивания в автоклавной батарее, состоящей из последовательно соединенных автоклавов, до реакционной температуры комбинированным способом: до температуры 150÷170°C «глухим» паром через поверхность трубчатых греющих элементов, от температуры 150÷170°C до температуры 210÷240°C «острым» паром, посредством подачи теплоносителя в нагреваемую среду, от температуры 210÷240°C до температуры более 270°C - «глухим» паром через поверхность трубчатых греющих элементов.

Сущность способа и выбор оптимальных параметров процесса показаны на конкретном примере и в таблице.

Пример

Бемитовый боксит, содержащий 48% Al2O3 и 6,8% SiO2, дробили и измельчали до крупности 0,15 мм, смешивали с оборотным щелочно-алюминатным раствором с концентрацией 210 г/л Na2Oк, и t°C=95°. Полученную пульпу нагревали «глухим» способом до температуры 170°C, затем нагрев осуществляли «острым» паром до t°C=240°, далее вновь до t°C=280° нагрев производился «глухим» способом. После нагрева пульпы до заданной конечной температуры ее выдерживали в течение 40 мин, затем охлаждали в системе до температуры 107°C, разбавляли до 145 г/л Na2Oк. Разбавленную пульпу выдерживали в течение 1 часа, далее отделяли твердую фазу от алюминатного раствора. При этом отложений твердых осадков (настылей) на греющих поверхностях элементов «глухого» нагрева не было обнаружено.

Предлагаемый способ нагрева обеспечивает значительное снижение эксплуатационных и производственных затрат в связи с резким уменьшением зарастания греющих поверхностей на наиболее опасном температурном участке нагрева пульпы при сохранении общего удельного расхода пара в производственном цикле, как это следует из данных, помещенных в таблице.

Способ нагрева Коэффициент использования основного оборудования Удельный расход пара, гкал/т Удельные эксплуатационные затраты на автоклавную батарею
1 Способ нагрева до заданной температуры - 260÷280°C «глухим» паром. 60÷70% 1,8÷2,0 100%
2 Способ нагрева до температуры 150-170°C «глухим» паром далее до заданной температуры «острым» паром. 90÷95% 3,0÷3,5 60%
3 Предлагаемый способ 90÷95% 1,8÷2,0 65%

Способ нагрева бокситовой пульпы до реакционной температуры в процессе ее выщелачивания в автоклавной батарее, состоящей из последовательно соединенных автоклавов, включающий предварительный подогрев пульпы 85÷105°C, отличающийся тем, что нагрев ее осуществляют комбинированным способом: до температуры 150÷170°C «глухим» паром через поверхность трубчатых греющих элементов, от температуры 150÷170°C до температуры 210÷240°C «острым» паром путем подачи теплоносителя в нагреваемую пульпу, от температуры 210÷240°C до температуры более 270°C «глухим» паром через поверхность трубчатых греющих элементов.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к технологии производства глинозема из глиноземсодержащего сырья. .

Изобретение относится к области химии и металлургии и может быть использовано для извлечения глинозема из кианитового концентрата. .

Изобретение относится к области химии и металлургии и может быть использовано в производстве глинозема из алюминиевой руды. .

Изобретение относится к области химии и металлургии и может быть использовано при производстве глинозема из глиноземсодержащего сырья. .
Изобретение относится к применению водорастворимых сополимеров, обладающих средневесовой молекулярной массой от 750 до 500000 г/моль, причем вышеуказанные сополимеры образованы обладающими кислотными группами, или нейтрализованными кислотными группами, ненасыщенными моноэтиленовыми мономерами а) и ациклическим, моноциклическим и/или бициклическим терпеном б), особенно, углеводородом терпенового ряда, в растворах каустической соды, используемых в процессе Байера, в качестве реагентов для снижения осаждения и образования покрытий неорганическими и органическими примесями.
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в производстве глинозема из бокситов. .

Изобретение относится к обработке бокситов выщелачиванием, обычно согласно способу Байера. .
Изобретение относится к усовершенствованному способу переэтерификации по меньшей мере одного соединения, содержащего по меньшей мере одну функциональную группу сложного эфира, по меньшей мере одним соединением, содержащим по меньшей мере одну гидроксильную группу, в котором используют красный шлам, образующийся при производстве алюминия по способу Байера, в качестве соединения, ускоряющего реакцию

Изобретение относится к области металлургии

Изобретение относится к технологии получения технологических солевых растворов горнорудного производства, в частности к повышению стабильности этих растворов
Изобретение относится к области цветной металлургии

Изобретение относится к области цветной металлургии
Изобретение относится к области цветной металлургии
Изобретение относится к способу переработки бокситов на глинозем. Способ включает размол боксита в оборотном растворе, выщелачивание, сгущение с получением алюминатного раствора и красного шлама, промывку красного шлама, декомпозицию алюминатного раствора с получением гидроокиси алюминия и маточного раствора, выпарку маточного раствора с получением оборотного раствора и кальцинацию гидроокиси алюминия с получением глинозема. После размола боксита в оборотном растворе полученную пульпу нагревают до удаления воды из оборотного раствора с получением сухого остатка, упаренную воду конденсируют, соединяют с сухим остатком и направляют на выщелачивание, а после операции сгущения алюминатный раствор подвергают операции обескремнивания с получением белого шлама и алюминатного раствора, который направляют на операцию декомпозиции. Обеспечивается повышение химического выхода глинозема, уменьшение выхода красного шлама, повышение содержания оксида железа в красном шламе, что делает перспективным его использование в качестве железорудного сырья. 3 пр.

Изобретение относится к области химии. Боксит перерабатывают по способу Байера, согласно которому: а) готовят бокситовую руду, b) её выщелачивают, получают пульпу, содержащую раствор, обогащенный растворенным глиноземом, и красный шлам, с) раствор отделяют от красного шлама; d) раствор, обогащенный оксидом алюминия, приводят в сильно неравновесное состояние пересыщения обычно путем охлаждения и разбавления и в него вводят частицы тригидрата глинозема для декомпозиции, т.е. для осаждения глинозема в виде тригидрата глинозема; е) раствор, обедненный оксидом алюминия, подвергают концентрированию, обычно путем выпарки и, возможно, добавления гидроксида натрия для получения концентрированного раствора, который возвращают в производственный цикл на этап b) выщелачивания боксита. Между этапом с) и этапом d) раствор, обогащенный оксидом алюминия, подвергают контрольной фильтрации для того, чтобы на выходе из фильтрации раствор содержал менее 10 мг/л нерастворимых частиц. В ходе этапа контрольной фильтрации применяют фильтровальное приспособление, включающее в себя зону, в которой раствор, обогащенный оксидом алюминия, после прохождения сквозь фильтровальную среду находится под давлением, составляющим более 2 бар, предпочтительно более 3 бар. Изобретение позволяет повысить производительность процесса. 23 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к удалению взвешенных твердых частиц в процессах варки бокситовых руд. Предложен способ флоккуляции, включающий взаимное перемешивание кремнийсодержащего полимерного флоккулянта с технологическим потоком процесса варки бокситовой руды в количестве, эффективном для того, чтобы флоккулировать, по меньшей мере, часть взвешенных в нем твердых частиц по меньшей мере, одного типа, выбранных из алюмосиликата кальция, силиката кальция, титаната кальция, диоксида титана и их смесей. Технический результат - увеличение скорости осаждения взвешенных частиц и увеличенное осветление потока по сравнению с использованием известных промышленных флоккулянтов. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 9 табл., 9 пр.
Наверх