Способ переработки отходов производства алюминия

(51)7 22 7/00, 01 7/00 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Гатина Роза Фатыховна Назарбекова Сауле Полатовна Адырбекова Гульмира Менлибаевна Шакурская Оксана Николаевна Кескенбаева Ботагоз Ускеновна(57) Изобретение относится к способам переработки отходов шламового поля производства алюминия. Способ позволяет выделять полезные составляющие путем спекания шлама при 400-600 С в течение 2 часов с углеродсодержащим реагентом и карбонатом кальция, в качестве которого используют оксид углеродаили оксид углерода , или природный газ, или смесь водорода с оксидом углеродаи карбонатом кальция, удалением угля сжиганием при продувке спека воздухом или кислородом и отделением фторидов от кальцинированной соды путем выщелачивания. Утилизация отходов шламового поля по предлагаемому бесфлотационному способу приводит к значительному упрощению технологического процесса за счет устранения цикла флотации, а это позволяет снизить материальные потоки и энергоемкость, увеличить производительность. 8534 Изобретение относится к способам переработки шламового поля производства алюминия. Известен способ переработки шламовых отходов производства алюминия Кировобадского алюминиевого завода, где учитывается состав шламового поля, состоящий в основном из глинозема, оксида железа. Поэтому отходы шламового поля КирАза используют для производства цемента и строительных растворов (отчет Азербайджанского научно-исследовательского института научно-технической информации и технико-экономических исследований Госплана Азербайджанской С // Состав, свойства и области применения шламовых отходов Кировобадского алюминиевого завода, 1989,5, с. 1-17). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ перебтки сульфатов в карбонаты методом Леблана по реакции М 24231200232 2,где М, К.(Николаев Л.А, Неорганическая химия - Способ Леблана (получение соды). М. Просвещение, 1982,с. 505). Используя этот метод, шлам, который содержит 30 сульфатов натрия и калия, 20 угля, 50 фторидов кальция и натрия, смешивают с карбонатом кальция, подвергают спеканию при температуре 1000-1200 С в течение 3-4 часов, затем спек выщелачивают водой для получения карбонатов натрия и калия. Нерастворимую в воде часть твердого осадка флотируют для отделения фторидов от непрореагировавшего угля и полученного сульфида кальция. Как видно из прототипа, этот способ требует применения очень высоких температур 1000-1200 С. Отходы шламовых полей заводов СНГ - Таджикского,Братского, Павлодарского алюминиевых заводов состоят в основном из сульфатов натрия и калия. Одной из главных задач является их переработка в полезные составляющие, т. е. в карбонаты натрия и калия. Техническим результатом изобретения является упрощение технологического процесса, заключающегося в устранении процесса флотации, уменьшении материало- и энергоемкости, увеличении производительности и расширении областей применения. Указанный технический результат достигается тем, что в качестве углеродсодержащего реагента используют оксид углеродаили оксид углерода, или природный газ, или смесь водорода с оксидом углерода , спекание проводят при 400-600 С в течение 2 часов, спек продувают воздухом или кислородом до полного сгорания угля, а отделение фторидов проводят выщелачиванием. При этом образующийся в процессе спекания сероводород используют для получения сульфидов металлов или алюминия. В случае использования жидкого шлама после спекания получают только кальцинированную соду. Плавление смеси при 400-600 С обусловлено тем, что этот температурный интервал оптимален,поскольку ниже 400 С происходит частичная конверсия сульфатов в карбонаты, а свыше 600 С излишние энергозатраты. Проведение процесса спекания менее 2-х часов ведет к неполной конверсии, а свыше 2-х часов - удорожает процесс. В типичном опыте 100 г шлама подвергают спеканию с углеродсодержащими реагентами, например, СО 2 или природным газом при 500 С. Признаком протекания реакции служит выделение сероводорода, который улавливают водным раствором аммиака или суспензией гидроксида, или оксидов металлов, или их солей. При этом получают соответствующие сульфиды. Затем спек продувают воздухом или кислородом до полного сгорания угля. Фториды от кальцинированной соды отделяют выщелачиванием водой. В таблице представлены результаты опытов. Таблица Термическая карбонизация взято шлам СО 2 50 22 50 22 Карбонаты натрия и калия Сульфиды, сульфаты и карбонаты натрия и калия Сульфиды, сульфаты и карбонаты натрия и калия Карбонаты натрия и калия Как видно из таблицы, полная конверсия сульфатов в карбонаты происходит при температуре 500 С и времени проведения процесса карбонизации в течение 120 мин. Таким образом, предлагаемый безотходный способ переработки отходов шламового поля производ 2 Удорожание процесса Удорожание процесса ства алюминия ведет к значительному упрощению технологического процесса, утилизации отходов за счет устранения цикла флотации, что, во-первых,уменьшает материальные потоки, во-вторых, ведет к снижению энергоемкости, при этом увеличивается производительность. 8534 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки отходов производства алюминия, содержащих сульфаты, включающий спекание с углеродсодержащим реагентом и карбонатом кальция с последующим отделением фторидов, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержа щего реагента используют оксид углеродаили оксид углерода , или природный газ, или смесь водорода с оксидом углерода , спекание проводят при 400-600 С в течение 2 часов, спек продувают воздухом или кислородом до полного сгорания угля,а отделение фторидов проводят выщелачиванием спека.