Способ грануляции пылевидной фракции глинозема
Изобретение может быть использовано в производстве глинозема и электролитическом способе производства алюминия. Способ укрупнения пылевидной фракции глинозема включает гранулирование в присутствии связующего и сушку гранул. Пылевидную фракцию глинозема загружают в гранулятор роторного типа совместно с фтористым алюминием и пылевидную фракцию глинозема, фтористый алюминий и связующее берут при следующих мас.%: пылевидная фракция глинозема 54-64, фтористый алюминий 16-27, связующее 20-25, грануляцию проводят при окружной скорости ротора 15-25 м/с. В качестве связующего используют водные растворы карбоксиметилцеллюлозы, сульфит-спиртовой барды, метилцеллюлозы, поливинилового спирта, поливинилацетата. Сушку проводят при температуре 50-150
С. Изобретение позволяет повысить качество гранул. 2 з.п. ф-лы.
Изобретение может быть использовано в производстве глинозема и электролитическом способе производства алюминия.
В настоящее время отечественными глиноземными заводами выпускается глинозем с содержанием фракции - 24 мкм в количестве 10-20%. Повышенное содержание пылевидной фракции образуется в процессе обжига глинозема в печах кальцинации, а также в системе пневмотранспорта за счет истирания частиц.Загрузка в электролизер глинозема с повышенным содержанием пылевидной фракции сопровождается интенсивным пылеуносом и потерями глинозема, а также ухудшением экологии в производственной зоне.Одним из основных направлений повышения технических и экологических показателей работы современных электролизеров является использование глинозема с содержанием фракции размером - 24 мкм не более 2-6%.Кроме того, в настоящее время на отечественных заводах электролиза алюминия для корректировки электролита используется порошкообразный фтористый алюминий, обладающий низкой текучестью. Загрузка такого фтористого алюминия приводит к значительным потерям фтора, связанным с пылением и возгонкой материала, попадающего на поверхность расплавленного электролита.Совместное решение задачи укрупнения глинозема и фтористого алюминия позволяет повысить выход по току электролизеров, снизить потери глинозема и фтора, улучшить экологическую ситуацию.Самым эффективным способом укрупнения пылевидных фракций глинозема и порошкообразного фтористого алюминия является грануляция этих материалов. При этом полученный на переделе грануляции материал должен обладать хорошей текучестью, развитой внутренней поверхностью, что способствует высокой скорости растворения гранул в электролите, прочностью гранул, удовлетворяющей условиям транспортировки.Известен способ грануляции пыли по заявкам РСТ № 25/18067, опубликованной 07.06.95 г. и № 92/19535, опубликованной 11.12.92 г.В них предлагается гранулировать пыль глинозема, используя в качестве связки гидрат окиси алюминия или частично регидратируемый глинозем. Недостатком предлагаемых способов является необходимость повторной прокалки полученных гранул с целью удаления воды кристаллогидрата и связанное с этим процессом увеличение удельных энергозатрат.Известен патент СССР № 695566 (опубл. 30.10.1979 г.), в котором описан многостадийный способ грануляции глиноземной пыли, включающий ее деаэрацию, прессование на валковых прессах и измельчение пластин с получением частиц размером 150-5000 мкм.Кроме многостадийности к числу недостатков этого способа можно отнести получение в результате прессования частиц с низкой удельной поверхностью и пористостью, что ухудшает растворимость частиц в электролите.Предметом изобретения по патенту России № 2049159 от 05.02.93 г. является шихта для питания алюминиевых электролизеров. В нем предлагается смачивать мелкодисперсный глинозем крупностью 10-20 мкм с натриево-алюминиевыми фторидами крупностью 20-50 мкм при следующем соотношении: натриево-алюминиевые фториды - 10-20%, глинозем - остальное.Смесь подается на корку электролизеров.К недостаткам указанного патента следует отнести:1. На стадии приготовления шихты, состоящей из мелкодисперсного глинозема и порошкообразного фторида алюминия, путем перемешивания неизбежен пылеунос и потери этих компонентов.2. Загрузка в электролизер мелкодисперсной шихты также не исключает потери, связанные с пылеуносом.3. Мелкодисперсная шихта обладает низкой текучестью.В патенте GВ 832309, опубликованном 06.04.1960, предлагается способ грануляции оксида урана. Исходный материал смешивают с водой и ацетоном, продавливают через сетку в токе воздуха и подают на движущееся сито, на котором происходит формирование гранул. Этот способ является ближайшим аналогом.К недостаткам этого способа следует отнести:1. Способ осуществляется в многокамерном аппарате.2. Применение сеток для формования гранул, которые, как показывает практика, склонны к забиванию и требуют периодической чистки.3. Используется воздух высокого давления, что требует применения компрессорной установки.4. Используется ацетон, что требует применения особых условий для обеспечения взрыво-пожаробезопасности способа.Технической задачей изобретения являются:1. Укрупнение пылевидной фракции глинозема.2. Укрупнение мелкодисперсного фтористого алюминия.3. Получение гранул с развитой удельной поверхностью, что способствует высокой скорости растворения в электролите.4. Получение прочных гранул, удовлетворяющих требованиям транспортировки.5. Повышение текучести загружаемой в электролизер шихты.6. Снижение энергозатрат на термообработку полученного гранулированного материала.Решение технической задачи состоит в том, что в способе укрупнения пылевидной фракции глинозема, включающем гранулирование в присутствии связующего и сушку гранул, пылевидную фракцию глинозема загружают в гранулятор роторного типа совместно с фтористым алюминием и пылевидную фракцию глинозема, фтористый алюминий и связующее берут при следующих мас.%:Пылевидная фракция глинозема 54-64Фтористый алюминий 16-27Связующее 20-25и грануляцию проводят при окружной скорости ротора 15-25 м/с.В качестве связующего используют водные растворы карбоксиметилцеллюлозы, сульфит-спиртовой барды, метилцеллюлозы, поливинилового спирта, поливинилацетата.Сушку проводят при температуре 50-150С.Грануляцию пылевидной фракции глинозема осуществляют совместно с добавкой фтористого алюминия, придающего гранулам прочность, в присутствии органической связки, в качестве которой могут быть использованы водные растворы карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), метилцеллюлозы (МЦ), сульфит-спиртовой барды (ССБ), поливинилового спирта (ПВС), поливинилацетата (ПВА). Поскольку концентрация указанных компонентов в растворе не превышает 3 мас.% и в процессе тепловой обработки гранул органическая составляющая выгорает, добавление связки не влияет на качество получаемого при электролизе алюминия.Пример 1В гранулятор загрузили 2,1 кг пылевой фракции глинозема, 0,9 кг фтористого алюминия. Включили ротор, окружная скорость которого составила 20 м/с. Подали связку - водный раствор КМЦ в количестве 0,8 кг. Время грануляции - 30 с. Высушили гранулят при температуре 80С. Удельная поверхность гранул составила 60-70 м2/г, прочность 100 кг/см2, время полного растворения в электролите - 50 с.Пример 2В гранулятор загрузили 3,0 кг пылевой фракции глинозема, 0,8 кг фтористого алюминия. Грануляцию проводили при окружной скорости ротора 35 м/с в присутствии связки водного раствора КМЦ - 1,0 кг.Высушили гранулят при температуре 80С. Прочность гранул составила 100 кг/см2, удельная поверхность гранул - 30-40 м2/г, время полного растворения в электролите -150 с.Пример 3В гранулятор загрузили 3,0 кг пылевой фракции глинозема и 0,8 кг фтористого алюминия. Грануляцию проводили при окружной скорости ротора 10 м/с в присутствии связки водного раствора КМЦ - 1,0 кг. Гранулят высушили при температуре 120С. Прочность гранул составила 30 кг/см2, удельная поверхность - 70-80 м2/г, время полного растворения - 70 с.Пример 4В гранулятор загрузили 2,8 кг пылевой фракции глинозема и 0,9 кг фтористого алюминия. Грануляцию проводили при окружной скорости ротора 20 м/с в присутствии водного раствора КМЦ в количестве 1,1 кг. Гранулят высушили при температуре 80С. Прочность гранул составила 120 кг/см2, удельная поверхность - 20-30 м2/г, время полного растворения в электролите - 160 с.Пример 5В гранулятор загрузили 3,1 кг пылевой фракции глинозема и 0,9 кг фтористого алюминия. Грануляцию проводили при окружной скорости ротора 20 м/с в присутствии водного раствора КМЦ - 1,0 кг. Гранулят высушили при температуре 80С. Прочность гранул составила 20 кг/см2, удельная поверхность - 70-80 м2/г, время полного растворения в электролите - 65 с.Пример 6В гранулятор загрузили 3,2 кг пылевидной фракции глинозема и 0,8 кг фтористого алюминия. Грануляцию проводили при окружной скорости ротора 25 м/с в присутствии водного раствора ССБ - 1,0 кг. Гранулят высушили при температуре 80С. Прочность гранул составила 50 кг/см2, удельная поверхность 60-70 м2/г, время полного растворения 85 с.Пример 7В гранулятор загрузили 2,7 кг пылевидной фракции глинозема и 1,05 кг фтористого алюминия. Грануляцию проводили при окружной скорости ротора 20 м/с в присутствии водного раствора ПВС - 1 кг. Высушили гранулят при температуре 120°С. Удельная поверхность гранул составила 60-70 м2/г, прочность 110 кг/см2, время полного растворения в электролите - 60 с.Пример 8В гранулятор загрузили 2,7 кг пылевидной фракции глинозема и 1,3 кг фтористого алюминия. Грануляцию проводили при окружной скорости ротора 15 м/с в присутствии ПВА - 1 кг. Высушили гранулят при температуре 120°С. Удельная поверхность гранул составила 40 кг/см2, удельная поверхность 80-90 м2/г, время полного растворения - 65 с.Пример 9В гранулятор загрузили 3,0 кг пылевидной фракции глинозема и 0,8 кг фтористого алюминия. Грануляцию проводили при окружной скорости ротора 20 м/с в присутствии водного раствора МЦ - 1 кг. Гранулят высушили при температуре 150С. Прочность гранул составила 100 кг/см2, удельная поверхность 50-60 м2/г, время полного растворения - 80 с.Формула изобретения
1. Способ укрупнения пылевидной фракции глинозема, включающий гранулирование в присутствии связующего и сушку гранул, отличающийся тем, что пылевидную фракцию глинозема загружают в гранулятор роторного типа совместно с фтористым алюминием и пылевидную фракцию глинозема, фтористый алюминий и связующее берут при следующих мас.%:Пылевидная фракция глинозема 54-64Фтористый алюминий 16-27Связующее 20-25и грануляцию проводят при окружной скорости ротора 15-25 м/с.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве связующего используют водные растворы карбоксиметилцеллюлозы, сульфит-спиртовой барды, метилцеллюлозы, поливинилового спирта, поливинилацетата.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сушку проводят при температуре 50-150С.
Похожие патенты:
Изобретение относится к способам получения сферического оксида алюминия, который может найти применение в качестве носителей для катализаторов и для изготовления энтеро- и гемосорбентов
Изобретение относится к термообработке влажных сыпучих неспекающихся материалов и может быть использовано в металлургической, химической и цементной промышленности
Изобретение относится к химическому материаловедению, в частности к получению фосфатированного кристаллического оксида алюминия многофункционального назначения
Изобретение относится к способам получения катализаторов, адсорбентов и их компонентов на основе гидроксида алюминия
Изобретение относится к области синтеза неорганических материалов, а именно мелкокристаллического -Al2O3 (корунда) повышенной чистоты, используемого как сырье для изготовления светопропускающей керамики и лейкосапфира
Изобретение относится к области химической, нефтехимической и газоперерабатывающей промышленности и может быть использовано в производстве микросферического, устойчивого к истиранию -Al2O3, применяющегося в качестве адсорбента, катализатора, носителя для катализаторов при проведении процессов в кипящем, движущемся слое катализаторов, в том числе в процессах оксихлорирования этилена в 1,2-дихлорэтан, дегидрирования низших парафинов
Изобретение относится к керамике, к алюмооксидной композиции (варианты), и к способу получения керамики, причем указанная алюмооксидная композиция содержит частицы альфа-окиси алюминия, имеющие отношение самого короткого диаметра к самому длинному диаметру от 0,3 до 1 и гранулометрический состав не более 5, получаемый из отношения Д90/Д10, где Д10 и Д90 представляют соответственно совокупный 10% диаметр и совокупный 90% диаметр совокупного распределения, изображенного со стороны малого диаметра, или содержит частицы альфа-окиси алюминия, имеющие многогранную форму, отношение Д/Н от 0,5 до 3,0, в котором Д представляет максимальный диаметр частиц, параллельный гексагональной плоскости решетки гексагональной плотноупакованной кристаллической решетки альфа-окиси алюминия, а Н представляет максимальный диаметр частиц, перпендикулярный этой плоскости решетки, и гранулометрический состав не более 5, получаемый из отношения Д90/Д10, где Д10 и Д90 как определено выше
Способ получения мелкокристаллического нелегированного и легированного иттрий-алюминиевого граната // 2137867
Изобретение относится к синтезу неорганических металлов и используется для получения шихты для выращивания монокристаллов ИАГ, применяемых в качестве активных сред в твердотельных лазерах, а такие при изготовлении высокотемпературной керамики
Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов и интегральных микросхем и может быть использовано для получения металл-диэлектрик-полупроводник устройств
Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе // 2234460
Изобретение относится к способу получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры, пригодного для получения гранулированного активного оксида алюминия
Способ получения гидроксида алюминия байеритной структуры и эта-оксида алюминия на его основе // 2237018
Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве гидроксида алюминия со структурой байерита и эта-оксида алюминия на его основе, применяемых в производстве катализаторов, носителей и т.д
Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в производстве оксидов и гидроксидов алюминия различных модификаций, солей алюминия и др
Изобретение относится к области синтеза неорганических материалов, в частности к производству керамических порошков, а именно к производству альфа-оксида алюминия оптического класса чистоты
Способ получения активного оксида алюминия // 2258035
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к области получения активного оксида алюминия - носителя катализаторов различного назначения для нефтехимического и органического синтеза, в частности катализаторов риформинга
Способ получения оксида алюминия // 2260563
Изобретение относится к гидрометаллургии соединений алюминия и может быть использовано для получения оксида алюминия при переработке бокситов, содержащих глинозем
Изобретение относится к области носителей катализаторов и способам их получения
Носитель микросферический для катализаторов // 2271248
Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве носителей на основе оксида алюминия для катализаторов, работающих в кипящем слое, например катализаторов дегидрирования углеводородов, крекинга, ок-сихлорирования и др
Изобретение относится к производству пигментов, а также к технологии изготовления бумаги с наполнителем, мелованных видов бумаги и картона
