Способ переработки красного шлама.

(51) 01 7/06 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ высококремнистых красных шламов с высоким содержанием железа. Предложен гидрохимический способ переработки высококремнистого алюминиисодержащего сырья,включающий автоклавное выщелачивание красного шлама высокомодульным алюминатным раствором в присутствии железосодержащего активного реагента и соединений кальция, в котором при автоклавном выщелачивании красного шлама в качестве кальциисодержащего реагента используют карбонат кальция и процесс ведут при молярном отношении СаОе 2 О 3, равном 1,03,01,0. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса и повышение степени извлечения оксида алюминия.(72) Абдулвалиев Ринат Анварбекович Бейсембекова Кулжайык Отархановна Гладышев Сергей Владиленович Ковзаленко Вячеслав Александрович Ибрагимов Алмаз Турдуметович Сабитов Агибай Рахымжанович Тастанов Ербулат Адиятович(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КРАСНОГО ШЛАМА(57) Изобретение относится к способам переработки на глинозем низкокачественного алюмосиликатного сырья,в частности, 25938 Изобретение относится к способам переработки на глинозем низкокачественного алюмосиликатного сырья, в частности, высококремнистых красных шламов с высоким содержанием железа. Известен гидрохимический процесс высокотемпературного (280-300 С) выщелачивания красного шлама высокомодульными (30),концентрированными щелочными растворами,содержащими 450 г/л 2, при добавках СаО. В результате оксид алюминия красного шлама переходит в раствор, а весь кремнезем и щелочь связывается в новую твердую фазу в виде натро кальциевого гидросиликата состава 22222. (Сажин Новые гидрохимические способы комплексной переработки алюмосиликатов и высококремнистых бокситов. Москва. Металлургия. 1988 г. 213 с). Недостатками данного способа являются высокая температура процесса, потеря щелочи с твердой фазой и необходимость использования устойчивой автоклавной аппаратуры, сильное зарастание греющих поверхностей. Известен способ гидрохимической переработки алюмосиликатного сырья (патент РФ 2193525, кл. 01 7/06, опубл. 2002 г), согласно которому красный шлам выщелачивают в высокомодульном алюминатном растворе (а 2 О/А 2 О 330), в качестве добавок используют суспензию измельченной смеси оксида и/или гидроксида кальция и феррита натрия(спек железной окалины с содой) из расчета получения среднемодульного раствора (2/237,5 - 9,5). Недостатками данного способа являются переработка только низкожелезистых бокситов,недостаточный уровень регенерации щелочи при автоклавном выщелачивании с добавкой феррита натрия, для получения которого используются дополнительные сырьевые ресурсы, содержащие оксиды железа (железная окалина). Наиболее близким и принимаемым за прототип является комбинированный способ переработки боксита (патент 19693, кл. 01 7/06, опубл. 2004 г.), согласно которому красный шлам выщелачивают в высокомодулыюм алюминатном растворе (2/А 2 О 330), в качестве добавок используют известковое молоко и железистые пески из расчета получения среднемодульного раствора с 2/А 2 О 310,5 - 11,5. Использование в качестве кальцийсодержащего реагента известкового молока предусматривает прокалку природного известняка с получением оксида кальция и затем приготовление известкового молока, представляющего собой суспензию Са(ОН)2 и СаО. К недостаткам способа относятся значительные энергозатраты на прокалку природного известняка и загрязнение окружающей среды. При получении известкового молока в процесс вводится дополнительная вода, которую затем потребуется упарить. Кроме того, поверхность частиц Са(ОН)2 покрывается продуктами взаимодействия,что снижает реакционную способность Са(ОН)2 и соответственно степень извлечения оксида алюминия, которая составляет 62,6 - 71,0 . Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение процесса и повышение степени извлечения оксида алюминия. Технический результат обеспечивается в способе переработки красного шлама,включающем автоклавное выщелачивание шлама высокомодульным алюминатным раствором в присутствии железосодержащего активного реагента и соединений кальция, при этом в качестве соединений кальция используют карбонат кальция и процесс ведут при молярном отношении СаО 23, равном 1,03,01,0. Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что в процесс выщелачивания красного шлама в качестве кальцийсодержащего реагента вводится карбонат кальция. Взаимодействие карбоната кальция с щелочью едким натром описывается следующей реакцией СаС 32 Са(ОН)223(1) Образовавшийся гидроксид кальция активно взаимодействует с ионами железа, образующимися при разложении железосодержащего активного реагента и железистых минералов красного шлама и продуктами вскрытия щелочных алюмосиликатов. Гидроксид кальция с оксидами железа и кремния шлама связываются в новую твердую фазу трехкальциевый гидрогранат железа (3 СаО 23 2222). Дозировка соотношения СаО 23 берется для полного связывания оксида железа шихты в трехкальциевый гидрогранат железа из расчета СаО 231,03,01,0. Таким образом, в процессе взаимодействия карбоната кальция с высокомодульным щелочным раствором по реакции (1) образуется активный гидроксид кальция, на свежеобразовавшейся поверхности которого идет формирование ферросиликатов кальция с последующим образованием железистого гидрограната. Результаты опытов показали, что использование карбоната кальция в гидрохимическом процессе выщелачивания красного шлама способствует повышению степени извлечения оксидов алюминия и натрия, которая составляет соответственно 65,8 73,1 и 96,4 - 97,7. При этом содержание кремнезема в алюминатном растворе составило от 0,2 до 0,4 г/дм 3. По сравнению с прототипом переработка красного шлама в высокомодульном растворе с внесением карбоната кальция позволяет увеличить извлечение оксида алюминия в среднем на 2,0 3,0. Другим преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является упрощение процесса, так как исключаются операции прокалки карбоната кальция и последующего приготовления известкового молока,отсутствует ввод дополнительной воды в оборот. Примеры осуществления способа. Пример 1. Пробу красного шлама следующего химического состава, ма.А 123 - 21,8 2 2 19,5 23 - 21,8 2 11 выщелачивали в высокомодульном растворе (-30) с концентрацией 2 200 - 300 г/дм 3 при температуре 240 С и продолжительности 90 мин. в присутствии активного железосодержащего реагента (40 - 70 от 23 шихты) и карбоната кальция (100 СаС 3). Дозировку СаСО 3 составляли из расчета СаОе 233,01,0. В качестве активного железосодержащего реагента использован клинкер железистого песка и рыжей соды следующего состава, ма.е 23 40- 45 2 0,2 - 3,0 А 2 О 3 0,8 11,5 2 21,0 26,3 СаО 0,94 - 2,9. Технологические условия рассчитаны на получение среднемодульного раствора с отношением 2/А 2 О 3 12-13,5. Состав раствора после выщелачивания г/дм 3,2 0,3 А 2 О 3 28,9 2 225,0- 12,8 и гидрогранатового шлама, мае.е 23 35,3 2 15,0 А 2 О 3 5,8 2 0,4 СаО 30,2. Извлечение А 2 О 3 73,1 2 97,7. Пример 2. Пробу красного шлама состава, как в примере 1, выщелачивали при тех же условиях. Дозировку СаСО 3 составляли из расчета СаОРе 231,0 1,0. Состав раствора после выщелачивания г/дм 3,2 0,8 А 123 21,0 2 22017 и гидрогранатового шлама, ма.е 23 30,0 2 9,3 А 123 10,5 2 1,9 СаО 26,0. Извлечение А 123 65,82 96,4 . Пример 3. Пробу красного шлама состава, как в примере 1, выщелачивали при тех же условиях. Количество карбоната кальция дозировалось на получение СаОе 232,01,0. Состав раствора после выщелачивания г/дм 3,2 0,6 А 123 23,4 2 -217,0 а к - 15,3 и гидрогранатового шлама, мае.23 33,1 2 11,2 А 123 8,0 2 1,0 СаО 27,0. Извлечение А 123 72,62 97,7. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки красного шлама,включающий автоклавное выщелачивание шлама высокомодульным алюминатным раствором в присутствий железосодержащего активного реагента и соединений кальция, отличающийся тем, что при автоклавном выщелачивании красного шлама в качестве соединений кальция используют карбонат кальция и процесс ведут при молярном отношении СаО 2 О 3, равном 1,03,01,0.