Способ переработки алюмокальциевого шлака

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 F 7/04

4 (. (л)

1Cd (3

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ (21) 4810160/26 (22) 04.04.90 (46) 23.09.92. Бюл. ЛЬ 35 (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) Ю,М. Спивак, M.M Коспанов, С.С. Нуркеев, Г.А. Кошкарбаева, З.К. Лойко, P.Ø, Кусаинова и У.Ш, Мусина (56) Лайнер А.И. и др, Производство глинозема,M. Металлургия, 1978, с, 108 — 109, 316 — 317. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМОКАЛЬЦИЕВОГО ШЛАКА

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при пеработке глиноземсодержащих материалов, например, алюмокальциевых саморассыпающихся шлаков.

Известен способ получения глинозема, в котором разделение пульпы после выщелачивания производится сгущением и 3 — 4кратной противоточной промывкой шлама с последующей фильтрацией пульпы после промывки. Однако этот способ громоздок и осуществляется большим количеством материалоемкой аппаратуры. Кроме того, большой объем промводы требует значительных затрат на ее трачспортировку и выпарку, -Известен способ переработки алюмокальциевого шлака, включающий его выщелачивание, отделение шлама от алюминатного раствора, промывку шлама и упаривание промывной воды. Однако в этом способе вся промывная вода направляется

» . Ж 1763368 А1 (57) Использование: изобретение относится к глиноземному производству, Сущность изобретения: саморассыпающийся алюмокальциевый шлак выщелачивают содовым раствором, Полученную. пульпу фильтруют на вакуум-фильтре с отделением алюминатного продукционного раствора от шлама,. Шлам промывают водой в две стадии, При этом количество воды на первую стадию составляет

48 — 50% от объема жидкой фазы в шламе и полученный на этой стадии фильтрат смешивают с алюминатным продукционным раствором, а фильтрат от второй стадии промывки направляют на упаривание, 1 табл. на выпарку, поэтому энергозатраты на выпарку велики.

Целью данного изобретения является уменьшение энергетических затрат, Указанная цель достигается тем, что в способе переработки алюмокальциевого шлака, включающего его выщелачивание, отделение шлама от алюминатного раствора, промывку шлама водой и упаривание промывной воды, отделение и промывку шлама ведут на фильтре, при этом промывку ведут в две стадии при подаче на первую стадию воды в количестве 48 — 50% от объема жидкой фазы в шламе. а на упаривание направляют промывную воду от второй стадии промывки, Первую промводу смешивают с фильтратом, так как в ней концентрация полезных компонентов (А 2ОЗ и МагО) не ниже, чем в продукционном растворе (фильтрате).

Таким образом, на выпарку направляют меньшее количество промводы, чем в известном способе.

1763368

Пример 1. 90 г алюмокальциевого саморассыпающегося шлака состава, А1 0з 10,1: Я!Ог 25,8; СаО 59,0; ЕегОз 0,2:

Rz0 0,4 в течение 1 ч при 65 С выщелачивали 0,18 дм содового раствора, содержаще.- 5 го 215 г/дм Ка2СОз (121,7 гlдм Ка20).

Полученную пульпу фильтровали при резрежении 38 кПа, После фильтрации получили

0,15 дм алюминатного раствора с концент-. рацией, гlдм: А!20з 30,33; КагОобщ, 114,76; 10

Ка О» 34,6 и 110,51 г осадка влажностью

18,86%. Осадок промывали дистиллированной водой 2 раза. На первую промывку было подано 0,01 дм дистиллированной воды (48% от количества жидкой фазы в порах 15 осадка), на вторую — 0,14 дм, После про-. мывки первая промвода в количестве 0,01 дм содержала: А(20з 30,33 гlдм; Ка20общ.

114,76 г/дм . Вторая промвода содержала

А120з 4,48 гlдм; КагОоьщ. 18,57 гlдм, Та- 20 ким образом, первая промвода по составу не отличалась от продукционного алюминатного раствора (фильтрата), Расчет показал, что осадок содержал .0,0208 дм алюминатного раствора с кон- 25 центрацией полезных компонентов; Alg0g

49,5 гlдм; Ка О 180,0 гlдм . Таким образбм; в порах осадка концентрация алюминатного раствора была значительно выше, чем в фильтрате в 1,6 раза. Это позволило 30 при подаче на первую промывку воды в количестве 48% от содержания жидкой фазы (алюминатного раствора) получить первую промводу с концентрацией полезных компонентов, равной концентрации их в филь- 35 трате.

Остальные примеры .получены аналогично и приведены в таблице, Как видно из таблицы, вода, подаваемая 40 на первую промывку в количестве 48 — 50% от .количества жидкой фазы в порах осадка, позволяет получить промводу с концентрацией, равной концентрации фильтрата, Таким образом, после промывки эта промвода смеши- 45 вается с фильтратом и не попадает на . выпарку. Это позволяет уменьшить поток промводы, поступающей на упаривание, а следовательно, расход энергии на ее нагреваниес65до127 С.Дляпримера1этопозволит 50 уменьшить расход на нагревание промводы на 0,0545 Гкал/т А Оз или в денежном выражении на 0,064 руб/т глинозема, При соотношении меньшем 48% например, 44 5% (пример 3) концентрация первой промводы превышает содержание полезных компонентов в фильтрате. При соотношении большем 50% концентрация полезных компонентов в первой промводе меньше, чем в фильтрате (примеры 4 и 5), Получение значительного количества промводы с концентрацией, равной концентрации в фильтрате, возможно в результате превышения концентрации А!зОз и КарО в жидкой фазе осадка после фильтрации. Это происходит вследствие того, что твердые частицы осадка, стремясь достроить свою кристаллическую решетку, адсорбируют гидратированные ионы растворенного вещества с повышенной концентрацией AIÎ; и Na, Увеличению количества растворенных веществ на поверхности частиц шлама способствует также стремление жидкости упорядочить свою структуру вблизи твердой поверхности, Технико-зкономическая эффективность заявляемого объекта в сравнении с прототипом заключается в увеличении доли продукционного раствора, направляемого на дальнейшую переработку (обескремнивание. карбонизация), в уменьшении промывных вод íà 10% (см. таблицу), массопередачи и расхода электрической и тепловой энергии нэ транспортировку и упаривание промывных вод, а также емкости выпарной аппаратуры.

Экономический эффект при внедрении заявляемого способа на производительность 1000000 т/год глинозема составит

64000 руб в год.

Формула изобретения

Способ переработки алюмокальциевогс шлака, включающий его выщелачивание, отделение шлама от алюминатного раствора. промывку шлама водой и упаривание промывочной воды, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат. отделение и промывку шлама ведут на фильтре, при этом промывку ведут в две стадии при подаче на первую стадию воды в количестве 48-50% от объема жидкой фазы в шламе. а на упаривание направляют промывную вод от второй стадии промывки.

1763368

Состав фильтрата, г/дмз

1ПГ пп

Содержание жидкой фазы в порах осадка, Ф

Количество жидкости в осадке, . дмз

Состав 1-й промводы, гlдмз расход энергии на упаривание промводы до концентрации

А1т01 и Na О в фильтрате, Гкал/т А1 ОЗ

А1 20з,О Кз,О„Г!

Вся промвода (первая и вторая) упаривается с концентрации Л1 Π— 5 08 30 85 /

Вся п мв z р —, до, г дм ; Na<0„; 20,84 до 120,4 r/äì ;

2. Вся промвода (перзая и вторая) упаривается с концентрации Al О 4,28 29 49 / до, г дм; КззО,г - 18,2 до 113,49 гlдмз.

Составитель Ю.Спивак

Редактор Л.Телимерова Техред М,Моргентал Корректор Н.Бучок

Заказ 3424 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, /К-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 18,86

2 26,9

3 33,09

4 30,0

5 18,19

0,0208

О, 0301

010449

0,042

0,02

Количество воды, подаваемой на

1-ю промывку дмз

О, 01

0,015

0,02

0,03

0,02

Отношение количеств воды, подаваемой на

1-ю промывку к количеству р-ра в осад. Ф

48

44,5

71,4

100

30,33

29,81

29,83

30,85

29,49

114,76

115 2

121,2

120,4

113,49

30,33 114.76

30,01 11515

31,82 127,87

30,4 118,9

25,49 93,03

0,631

0,635

0,639

0,712

0,71