Способ переработки нефелиновой руды

Изобретение относится к cпособу переработки глиноземсодержащего сырья и может быть использовано в спекательной технологии получения глинозема и содопродуктов из нефелиновой руды. Для сокращения расхода нефелиновой руды в нефелиново-известняково-содовую шихту добавляют золошлаковые отходы в количестве от 0,1 до 10% от массы нефелиновой руды. Техническим результатом способа является сокращение расхода сырьевого компонента шихты - нефелиновой руды и утилизация золошлаковых отходов с доизвлечением из них ценных компонентов. 5 табл.

 

Изобретение относится к процессам переработки глиноземсодержащего сырья.

Известен способ переработки нефелиновых руд и концентратов, согласно которому в нефелино-известняково-содовую шихту добавляют отвальный шлак процесса алюминотермического получения ферротитана в количестве от 0,5 до 25% от массы нефелиновой руды, и затем осуществляют спекание шихты и выщелачивание спека с последующим получением глинозема и сопутствующих продуктов. Изобретение позволяет улучшить управляемость процессом ее спекания, повысить извлечение глинозема из спеченной шихты в раствор, утилизировать отходы производства ферротитана и снизить количество отходов комплексной переработки нефелинов [Патент №2340559 от 09.06.2007, опубл. 10.12.2008 г.].

Недостатком известного способа является снижение выпуска содопродуктов при комплексной переработке нефелиновых руд.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки нефелиновых руд, который включает подготовку нефелино-известняково-содовой шихты, ее спекание и последующие выщелачивание, обескремнивание и карбонизацию алюминатного раствора для получения глинозема, садопродуктов и сульфата калия. При подготовке нефелино-известняково-содовой шихты в нее добавляют отходы шамотного огнеупорного кирпича в количестве от 0,11 до 11 мас. % от веса нефелиновой руды. Изобретение позволяет снизить расход нефелиновой руды, утилизировать отходы шамотного кирпича путем вовлечения их в технологический процесс шихтоподготовки [Патент №2225357 от 25.09.2002 г. опубл. 10.03.2004].

Недостатком этого способа является неустойчивость показателей переработки нефелиновой руды и снижение выхода товарных содопродуктов при повышении дозировок вовлекаемых отходов шамотного кирпича.

Задачей изобретения является утилизация золошлаковых отходов и доизвлечение из них товарного продукта - глинозема.

Поставленная задача достигается способом переработки нефелиновой руды, включающим подготовку нефелиново-известняково-содовой шихты, ее спекание и последующие выщелачивание, обескремнивание и карбонизацию алюминатного раствора для получения глинозема, содопродуктов и сульфата калия. При подготовке нефелиново-известняково-содовой шихты добавляют золошлаковые отходы ТЭЦ в количестве от 0,1 до 10% мас. от веса нефелиновой руды.

Сопоставительный анализ с ближайшим аналогом позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый способ переработки нефелиновой руды отличается введением новой глиноземсодержащей добавки - золошлаковых отходов, за счет этого утилизируются данные отходы и доизвлекаются из них ценные компоненты.

Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Необходимость дополнительного ввода золошлаковых отходов в нефелиново-известняково-содовую шихту обусловлена высоким содержанием в них оксида алюминия. Содержание глинозема в золошлаковых отходах различных теплоэлектростанций колеблется от 27 до 35%.

Использование золошлаковых отходов в качестве добавки в глиноземную сырьевую шихту становится возможным из-за сходства их химических и физико-химических характеристик с нефелиновой рудой и повышенного содержания в них глинозема. Данная добавка позволяет снизить расход основного сырьевого компонента - нефелиновой руды, улучшить качество за счет повышенного в ней содержания глинозема и обеспечить вовлечение в производство отходов при приготовлении глиноземной шихты.

Предлагаемый способ опробован в лабораторном масштабе при переработке нефелиновых руд Кия-Шалтырского месторождения на ОАО «РУСАЛ Ачинск».

Шихты для спекания составлялись на основе нефелиновой руды Кия-Шалтырского месторождения, известняка Мазульского месторождения, белого шлама, образующегося в процессе обескремнивания алюминатных растворов. Дозировка белого шлама - 10% от веса рудной смеси по сухим материалам. Дозировка золошлаковых отходов составляла 0,1 до 10% в составе рудной смеси по сухим материалам. В качестве корректирующей добавки используется химически чистая сода. Дозировка компонентов производилась с учетом соблюдения молекулярных отношений в спеке:

Химический состав исходных материалов, использованных для спекания лабораторных нефелиновых шихт с золошлаковыми отходами электростанции Ново-Иркутской ТЭЦ, и дозировка сырьевых компонентов на 100 г рудной смеси приведены в табл. 1, 2.

Установлено, что возможной и целесообразной с технологической точки зрения является дозировка золошлаковых отходов от 0,1-10% от массы нефелиновой руды. Для проведения опытных испытаний золошлаковые отходы доставляли на площадку узла приема и загрузки материала, затем через питательный бункер подавали на совместное дробление с рудой для подготовки глиноземной шихты. Данные химического анализа спека с добавкой золошлаковых отходов приведены в табл. 3.

В лабораторных условиях все компоненты глиноземной шихты измельчали до крупности - 0,08 мм. Шихту спекали в лабораторной электропечи при температуре 1250-1270°C. Скорость нагрева печи до 1000°C - 177 мин, от 1000°C до заданной температуры 4,2-4,5°С/мин, выдержка при заданной температуре 15 минут. Охлаждение спека производили вместе с печью. Степень оплавления спека оценивалась по величине диаметральной усадки брикетов.

Полученные спеки измельчали до крупности - 1 мм и выполняли выщелачивание спеков по методике стандартного выщелачивания (табл. 4). Расчет извлечения глинозема и щелочей проводили по химическому составу спеков и шламов. Результаты лабораторных испытаний показали, что при спекании спека с добавками золошлаковых отходов в пределах заявляемых параметров извлечение глинозема находилось на уровне извлечения глинозема из спека без добавок золошлаков. Стандартное извлечение Al2O3 из спеков с добавкой в шихту 3-10% золы ТЭЦ находится на уровне 86,6% (при спекании в интервале температур 1230-1270°C).

Дозировка менее 0,1% золошлаковых отходов не приводит к существенному сокращению нефелиновой руды и мало влияет на изменение химического состава шихты. Увеличение добавки золошлаковых отходов более 10% приводит к повышению содержания оксида алюминия и оксида кремния и снижению содержания щелочей, что требует увеличенного расхода известняка для связывания в шихте оксида кремния, а для восполнения недостатка щелочей - соответственно дополнительного ввода содового раствора. Кроме того, увеличение дозировки золы более 10% мас. требует более высокой температуры спекания, что при повышенном содержании железа в золе может привести к увеличению степени гарнисажеобразования в печах спекания.

В связи с этим оптимальной является дозировка в шихту данной глиноземсодержащей добавки в пределах от 0,1 до 10% (мас.). Вовлечение золошлаковых отходов в глиноземную шихту позволяет снизить расход нефелиновой руды, что подтверждают данные, приведенные в табл. 5.

Предлагаемый способ по сравнению со способом, применяемым на Ачинском глиноземном комбинате, позволяет снизить расход нефелиновой руды при заявляемом интервале дозировки золошлаковых отходов в шихту на 6500-7000 тонн в год. Одновременно при этом осуществляется утилизация складируемых золошлаковых отходов путем вовлечения их в производственный технологический процесс шихтоподготовки и снижение вредного воздействия производства на окружающую природную среду.

Способ переработки нефелиновой руды, включающий приготовление нефелиново-известняково-содовой шихты, ее спекание, последующее выщелачивание, обескремнивание и карбонизацию алюминатного раствора с получением глинозема, содопродуктов и сульфата калия, отличающийся тем, что приготовление нефелиново-известняково-содовой шихты осуществляют с добавлением в нее золошлаковых отходов в количестве от 0,1 до 10% от массы нефелиновой руды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу переработки ванадийсодержащего железотитанооксидного концентрата. Формируют шихту из концентрата и хлорида натрия.

Изобретение относится к металлургии редких металлов. Способ переработки вольфрамитовых концентратов включает приготовление шихты, ее спекание и последующее автоклавно-содовое выщелачивание продукта спекания.

Изобретение относится к выщелачиванию благородных металлов из упорного золотосодержащего сырья. Перед выщелачиванием увлажненную или обезвоженную до заполнения пор водой руду подвергают воздействию наносекундных электромагнитных импульсов, имеющих следующие параметры: длительность - менее 1 нс, длительность фронта - менее 0,1 нс, частота повторения - более 1 кГц и амплитуда - более 15 кВ.

Изобретение относится к способу получения паравольфрамата аммония из вольфрамового концентрата. Способ включает автоклавное содовое выщелачивание вольфрамового концентрата, регенерацию содового раствора и возвращение его на выщелачивание, концентрирование вольфрама с помощью ионного обмена на твердом анионите, регенерацию анионита десорбцией и получение паравольфрамата аммония из десорбата.

Изобретение относится к области химии и цветной металлургии и может быть использовано при переработке низкокачественного алюминийсодержащего сырья, в том числе нефелинов, методом спекания.

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к области гидрометаллургии благородных металлов, и может быть использовано для извлечения золота из упорного сырья.

Изобретение относится к обработке богатых кальцием промышленных отходов. Способ обработки включает экстракцию ионов кальция из суспензии богатых кальцием гранулярных частиц указанных отходов и водного нитрата аммония с образованием богатой кальцием первой фракции и тяжелой второй фракции.
Изобретение относится к способу переработки окисленных никелевых руд. Способ включает сульфатизирующий обжиг с использованием серной кислоты с получением сульфатного огарка.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов. Способ переработки сульфидного никелевого сырья включает обжиг шихты, содержащей сульфидное никелевое сырье и хлорид натрия, при температуре 350-400°С с доступом кислорода в течение 1,5-2 ч и выщелачивание полученного огарка водой при температуре до 100°С.

Изобретение относится к способу кучного выщелачивания золота из исходного сырья в виде золотосодержащих упорных руд и техногенного минерального сырья. Способ включает агломерацию исходного сырья путем добавки к нему связующего материала, формирование штабеля, выщелачивание золота путем подачи в штабель раствора выщелачивающего реагента, рециркуляцию рабочих растворов, сбор продуктивных растворов и выделение из них золота.

Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям в области химии, относящимся к получению оксида алюминия путем экстракции алюминия из материалов и/или оксида титана путем экстракции титана из материалов, содержащих титан.

Изобретения относятся к отделению ионов железа от ионов алюминия, содержащихся в кислотном составе. Данные способы включают взаимодействие кислотного состава с основным водным составом, имеющим pH по меньшей мере 10,5, для получения осадочного состава, поддерживая pH осадочного состава на уровне, превышающем 10,5, для выделение ионов железа.

Настоящее изобретение относится к обработке алюминийсодержащего материала, в частности к извлечению редкоземельных элементов из алюминийсодержащего материала.
Изобретение относится к извлечению рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, содержащего рутений. Способ включает его сушку, прокаливание, охлаждение и измельчение в черный порошок, содержащий оксид рутения.

Изобретение относится извлечению металлического кобальта, рутения и алюминия из отработанного катализатора Co-Ru/Al2O3 для синтеза Фишера-Тропша. Катализатор подвергают воздействию прокаливанием и восстановительной обработке.

Изобретение относится к способу переработки алюминийсодержащего сырья и может быть использовано при получении глинозема. Способ включает обжиг алюминийсодержащего сырья, обработку обожженного материала соляной кислотой, разделение полученной пульпы на осветленный хлоридный раствор и сиштоф, промываемый водой перед отправкой в отвал, высаливание хлорида алюминия путем насыщения осветленного хлоридного раствора газообразным хлороводородом, кальцинацию хлорида алюминия для получения оксида алюминия и пирогидролиз маточного раствора с возвратом хлороводорода на стадии кислотной обработки и высаливания, осажденный в процессе высаливания гексагидрат хлорида алюминия обрабатывают водным аммиаком, полученный осадок направляют на кальцинацию, раствор хлорида аммония смешивают с алюминийсодержащим сырьем перед его обжигом или в процессе обжига, выделяемый при обжиге аммиак растворяют в воде, полученный при этом водный аммиак направляют на обработку гексагидрата хлорида алюминия, а обожженный материал перед кислотной обработкой подвергают водному выщелачиванию при отношении жидкой и твердой фаз, равном 0,6-1,4.
Изобретение относится к способу кислотной переработки красных шламов, получаемых в процессе производства глинозема, и может применяться в технологиях утилизации отходов шламовых полей глиноземных заводов.

Изобретение относится к электроду для применения в алюминиевом электролизере, содержащему: от 0,01 до 0,75 вес.% добавок металлов, причем добавки металлов выбраны из группы, состоящей из Fe, Ni, Co и W, и их комбинаций; остальным являются TiB2 и неизбежные примеси, причем неизбежные примеси составляют менее 2 вес.% электрода.

Изобретение относится к способу получения алюминия из металлургического глинозема. Способ включает плавление непрерывно поступающего глинозема в расплаве жидкого электрокорунда при плазменно-дуговом нагреве в реакторе под вакуумом, с последующим осаждением первичного алюминия и его рафинированием.
Изобретение относится к области переработки алюмосиликатного сырья, в частности кианита, и может быть использовано при производстве глинозема, пригодного для получения корундовых огнеупоров, мелкодисперсного аморфного кремнезема, керамики, силумина и алюминия.

Изобретение относится к способу переработки редкометального сырья. Способ включает подготовку шихты в две стадии, на первой усредняют состав фосфатно-силикатного минерального сырья по содержанию основных компонентов.

Изобретение относится к cпособу переработки глиноземсодержащего сырья и может быть использовано в спекательной технологии получения глинозема и содопродуктов из нефелиновой руды. Для сокращения расхода нефелиновой руды в нефелиново-известняково-содовую шихту добавляют золошлаковые отходы в количестве от 0,1 до 10 от массы нефелиновой руды. Техническим результатом способа является сокращение расхода сырьевого компонента шихты - нефелиновой руды и утилизация золошлаковых отходов с доизвлечением из них ценных компонентов. 5 табл.

Наверх