Способ выщелачивания глиноземсодержащих спеков

(51) 01 7/06 (2011.01) 01 7/38 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ производстве глинозема из глиноземсодержащего сырья. Цель изобретения - сокращение балластного потока аспирационной спековой пыли в печь спекания, повышение извлечения из аспирационной спековой пыли полезных компонентов. Техническим результатом изобретения является выщелачивание аспирационной спековой пыли с высоким извлечением полезных компонентов в алюминатный раствор. Способ включает раздельное выщелачивание дробленого спека и аспирационной спековой пыли,причем выщелачивание спековой пыли ведут отдельно горячей водой при температуре не более 50-75 С в течение 3-5 минут.(72) Будон Сергей Викторович Ибрагимов Алмаз Турдуметович Каулин Виталий Васильевич Твердохлебов Сергей Андреевич Понежа Анатолий Иванович(73) Акционерное общество Алюминий Казахстана(54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩИХ СПЕКОВ(57) Изобретение относится к области химии и цветной металлургии, и может быть использовано в Изобретение относится к области химии и цветной металлургии, и может быть использовано в производстве глинозема из глиноземсодержащего сырья. При производстве глинозема методом спекания процесс термической обработки глиноземсодержащей шихты осуществляют во вращающихся печах при высокой температуре. Полученный спек полидисперсен и его подвергают дроблению до размера, оптимального для выщелачивания. Транспортное и дробильное оборудование отделения дробления и рассева спека имеет систему аспирации, которая улавливает спековую пыль крупностью менее 0,1 мм (см. таблицу 1) и возвращает в печь спекания - в количестве 2-3 т/час, где е подвергают повторному спеканию. Таблица 1 Примерный дисперсный состав аспирационной спековой пыли,Меньше 4 мкм По существующей технологии выщелачивание дробленого спека фракции менее 8 мм (см. таблицу 2) производят в две стадии в трубчатом выщелачивателе и далее в стержневой мельнице по принципу противотока жидкой и твердой фаз (см. Ибрагимов А.Т., Будон СВ. Развитие технологии производства глинозема из бокситов Казахстана. Павлодар, 2010, с.208-211). Время выщелачивания спека в трубчатом аппарате составляет 40- 60 минут. Спековый шлам из трубчатого аппарата направляют в стержневую мельницу для выщелачивания, где происходит доизвлечение полезных компонентов. Далее шлам выщелачивания промывают в системе промывки. Таблица 2 Примерный ситовой состав кондиционного спека, поступающего на выщелачивание Сито,55,6 Переход полезных компонентов из спека в раствор при выщелачивании зависит от крупности дробления спека (см. Ибрагимов А.Т., Будон СВ. Развитие технологии производства глинозема из бокситов Казахстана. Павлодар, 2010, с. 211). При увеличении в спеке содержания крупной фракции(8 мм) извлечение полезных компонентов снижается. При увеличении в спеке количества мелкой фракции (-1 мм) возрастает вынос твердого из выщелачивателя алюминатным раствором, что также обусловливает дополнительные потери полезных компонентов. 13,6 20,5 10,3 Аспирационная пыль является тонко дисперсной(см. таблицу 1) и, в силу этого, оказывается в составе выноса мелких частиц из выщелачивателей. По этой причине нецелесообразно выщелачивать аспирационную пыль по существующей технологии. При длительном пребывании твердых включений в алюминатном растворе неизбежны высокие химические потери А 23 (см. табл. 3). Для быстрого отделения твердой взвеси упомянутый раствор откачивают на сгуститель. Таблица 3 Извлечение А 23 и 2 из спека в зависимости от времени выщелачивания Извлечение,Известен способ переработки спековой пыли (см. а.с. СССР 726025 кл. С 01 7/38 опубл. 1980) в котором запыленный аспирационный воздух смешивают с распыленной до капельного состояния подшламовой водой в трубах Вентури, затем поток направляют на каплеотделитель для отделения очищенного от пыли воздуха, а суспензию - на агитационное выщелачивание с последующей 2 фильтрацией и промывкой шлама. Рассмотренный способ можно определить как способ очистки запыленного аспирационного воздуха с использованием оборотной подшламовой воды. Эта процедура производится в отрыве от выщелачивания суммарного потока спека, вода расходуется без учета получения алюминатного раствора определенной концентрации. Кроме того, 26455 за счет аспирации воздуха не осуществляется полного обеспыливания дробленого спека. Известен также способ выщелачивания глиноземсодержащих спеков (см. Патент РФ 2424981 кл. 01 7/38, 01 7/06 опубл. 2011),который включает классификацию спека на мелкие и крупные фракции, раздельное выщелачивание отклассифицированных фракций. Перед выщелачиванием мелкую фракцию спека - менее 0,5 мм - соединяют с аспирационной пылью и смешивают с подшламовой водой, проводят агитационное выщелачивание смеси, а затем направляют на совместную промывку со шламом от выщелачивания фракций крупнее 0,5 мм. Последний из рассмотренных способов, как наиболее близкий по существу к заявленному,принят за прототип. Его недостатком является смешение шлама от выщелачивания крупного спека с мелкодисперсным материалом после выщелачивания смеси спека менее 0,5 мм и аспирационной пыли, так как при продолжительном контакте мелкодисперсного шлама от выщелачивания аспирационной спековой пыли с высококонцентрированными растворами увеличиваются потери при извлечении А 23. Технической задачей изобретения является сокращение балластного потока аспирационной спековой пыли в печь спекания, повышение извлечения полезных компонентов. Аспирационная пыль имеет примерно такой же химический состав, как и спек, который поступает на гидрохимическую переработку,и,как подготовленный к выщелачиванию продукт, не требует дополнительной термообработки в печи спекания. При проведении выщелачивания по стандартной методике для крупного и мелкого спека извлечение А 23 и 2 из шламов аспирационной пыли и промышленного спека находятся примерно на одинаковом уровне (см. таблицу 4). Таблица 4 Результаты стандартного выщелачивания Молярное соотношение,ед. С целью исключения вторичных потерь глиноземсодержащая аспирационная спековая пыль может предпочтительно выщелачиваться горячей водой за короткий промежуток времени - не более 35 минут (см. таблицу 3). В предлагаемом способе технологическая схема выщелачивания аспирационной пыли электрофильтра реализована обычной гидрорепульпацией материала. Соотношение 4-5 м 3 горячей воды к 1 тонне аспирационной пыли позволяет транспор тировать пульпу в трубопроводах на узел промывки шлама. Содержание щелочи в жидкой фазе при таком соотношении воды к пыли составит не более 40 г/л -равнозначно концентрации щелочи крепкой промводы узла промывки. Экспериментально установлено, что температура горячей воды, предназначенной для выщелачивания аспирационнои пыли, предпочтительно должна составлять 50-75 С, не более (см. таблицу 5). Таблица 5 Извлечение А 23 и 2 в зависимости от температуры выщелачивания Извлечение,Реализация способа проиллюстрирована на чертеже. Спек дробленый до фракции менее 8 мм выщелачивают в трубчатых выщелачивателях 1. Мелкодисперсную твердую фазу выноса спека с трубчатых выщелачивателей алюминатного раствора на фильтре 3 и направляют на промывку в вертикальный аппарат 4. Уловленную в электрофильтре 5 аспирационную пыль с узла отделения дробления и рассева спека выщелачивают в гидропульпере 6 водой подогретой до 50 - 75 С. Шлам от выщелачивания пыли направляют на совместную промывку с серым 3 шламом в вертикальный аппарат 4. При выщелачивании спековой пыли достигается высокое извлечение глинозема и щелочи, переходящих из системы промывки 7 в составе крепкой промводы в получаемый алюминатный раствор. Таким образом,технический результат предлагаемого способа заключается в выщелачивании аспирационнои спековой пыли с высоким извлечением полезных компонентов в алюминатный раствор. Пример. Брали навески спековой пыли аспирационного электрофильтра при различном весовом отношении к горячей воде 1/1,4 1/1,6 и 1/4,6, для получения после выщелачивания алюминатных растворов различной концентрации(см. таблицу 6). Технологическое выщелачивание производили в термостате с перемешиванием при атмосферных условиях в течение 3, 5, 10 и 15 мин. Температура выщелачивания для всех опытов составила 75 С. Таблица 6 Извлечение А 23 и 2 в зависимости от концентрации алюминатного раствора и времени выщелачивания (температура выщелачивания 75 С) Содержание А 23 (г/л) в алюминатном растворе после выщелачивания 115,8 Различное весовое отношение спековой пыли к горячей воде обеспечивает получение алюминатных растворов с диапазоном концентраций по А 23 от примерно 116 до 37 г/л. Спековая пыль может выщелачиваться горячей водой за короткий промежуток времени 3-5 минут. При любом времени выщелачивания наибольшее извлечение по А 23 (80-82) достигается при получении алюминатного раствора с низкой концентрацией по А 23 примерно 37 г/л. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ выщелачивания глиноземсодержащих спеков, включающий выщелачивание дробленого спека и аспирационной спековой пыли отличающийся тем,что выщелачивание аспирационной спековой пыли ведут отдельно горячей водой. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура воды для выщелачивания аспирационной спековой пыли не более 50-75 С. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачивание аспирационной спековой пыли осуществляют в течение 3-5 минут.