Способ непрерывного выщелачивания нефелиновых сиенитов

 

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ НЕФЕЛИНОВЫХ СИЕНИТОВ, включающий измельчение исходного сырья на части оборотного щелочного раствора , смешение полученной пульпы с оставшейся частью предварительно нагретого теплом охлаждаемой автоклавной пульпы оборотного щелочного раствора, нагрев пульпы до реакционной температуры острым паром, вьщержку автоклавной пульпы, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью сокра-. щения теплоэнергозатрат, измельчение исходного сырья ведут при К:Т, равном

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (S l ) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3629220/22-02 (22) 02.08.83 (46) 15.10.85.Бюл.¹ 38 (72) М.А.Сафарян, P.È.Êèðàêîñÿí, А.В.Галстян, P.Ñ.Габриелян и А.М.Сафарян (71) Институт общей и неорганической химии АН АрмССР (53) 669.712,1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 121441, кл. С Ol F 7/06, 1959.

Лайнер А.И. и др, Производство. глинозема. М.: Металлургия, 1978, с.308-310. (54) (57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ НЕФЕЛИНОВЫХ СИЕНИТОВ, включающий измельчение исходного сырья

„„Я0„„1184811 на части оборотного щелочного раствора, смешение полученной пульпы с оставшейся частью предварительно нагретого теплом охла щаемой автоклавной пульпы оборотного щелочного раствора,. нагрев пульпы до реакционной температуры острым паром, выдержку автоклавной пульпы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокра-. щения теплоэнергозатрат, измельчение исходного сырья ведут при Ж:Т равном (1, 0-1, 2 ): 2, и при 93-97 С, а смешение полученной пульпы с оставшейся частью оборотного щелочного раствора осуществляют до получения пульпы с Ж:T, равным (2,75-2,8 ) :1, с последующей выдержкой пульпы при

Ж:Т, равном (3,0-3,2 ):l.!

184811

Изобретение Относится к цветной металлургии и может быть использовано для получе:(ия глинозема путем непрерывного автоклав ного вьпчелачивания нефелиновых сиенитов. 5

Цель изобретения — сокращение теп— .лоэнергозятрят.

На чертеже представлена яппярятурНо òåõíîëîгическая схема непрерывного автоклавного вьпчелячивяния нефеЛИНО В ЫХ С11Е НИ ТО 13 °

В отделении помола нефелиновые . сиениты рязмялывают в трубчатой мельнице и смешива(ат с частью равновесного щелочного раствора из теплообменника до получения пульпы с Ж:Т вЂ” (! — 1,2 ):2 и температурой 93-97 (., котору(а направля(от зятем в приемный бак (!f. Внизу бяка вставлен диск диаметром, составляющим !/3 диаметра аппарата, для равномерного опорожнения бака. Равновесный щелочной раствор из бака 2 пориневым насосом 3 пода(ат в теплообменники 4, где раствор нагревают теплом охляждяемой яв- 2> токлавной пульпы до 225-230 С и подают на смешивание с сырой пульпой, подаваемой в явтоклявную батяре(а поршневым насосом 5 иэ бяка 1 через обратный клапан 6. После смеиивяния ЗО при Ж:Т =- 2,75-2,8 :1 температуо ра достигает 95-200 (,.;!ля поднятия температуры до 235-240 (: 13 автоклав подают острый пар, при этом 1((:Т достигает (3-3,2) :1. (!ягретяя до 235 в 35

240 С, пульпа в обряще(п ом 11отоке (поступает в нижний конец явток:.(явя, а выходит через верхний ) проходит через автоклавную батарею 7 непрерыВИО гО Дсйст 13ия и floe TvII11Р т В труб "О ное прос rpa! Ir r nо трубчатьгх тенлообменников 4. В теплообменникях явтоко, лавную пульпу охлаждя;ат до 90 — 95 С, дросселируит игольчатым регулятором и 1гапр авля(ат н бак-меиялк у 8, 45 оттуда центробежным насосом 9 еп подают IIa фильтря1,ию ня барабаним фильтры, После теплообменников 4 основную часть 85-907 равновесногэ раствора смешивают с сырой пуль-1ой 5О и подают в автоьляв ня вьпяеляч In3. ние. Цругую часть > раствора 10-15Х, нагретую до 95-102 С В первом т.пплообменнике по направле1и(а движения равновесного щелочного раствора, 55 после дросселирования направляют в бак 10, оттуда центробежным нясосоМ 11 пода1ат В ОтдРлРниР ИО—

11ОЛЯ ДЛЯ ПРИГОТО13ЛРНИЯ CbIP13H ПУЛЬпы. !

I р и м е р 1. Нефелиновый сиенит измельчают в трубчатой мельнице с часть1а равновесного щелочного раствора, нагретого в теплообменнике до

95 С, до остатка на сите 0,25 мм 27., Полученную пульпу с II(:T=(! 04-1,1):?

О при 93 С пода1ат в приемный бяк

Равновесный щелочной раствор из ба— ка 2 подают поршневым насосом 2 в количестве 1,8 м /ч в теплообменни3 ки 4, где его нагревают теплом охлажо даемой автоклявной пульпы до 225 С и направляют на смеиение с сырой пульпой в автоклавную т3атярею в количестве 1,0-1,2 и /ч пориневым насосом 5 через обратный клапан 6.

После смешивания Ж:Т достигает о

2,8: 1, а температура пульпы 195 С.

Зятем для поднятия температурь1 до

235 С в автоклав подают пяр в количестве 400-450 кг/ч под давлением

Р=30+! атм.

При достижении реакционной температуры 235"С Ж:Т достигает (3,153,2 ): 1, концентрация к;елочного

235 I /31 IIO Ni32005UI Продолжительность выдержки пульпы в этих условиях составляет 1,5 ч. Нагретую до 335 С пульпу в обращенном потоке пропуска(ат через явтоклявную бя.ярею 7 непрерывного действия и подя ат Оттуда в трубное пространство трубч",тых теплообменников 4, где ее охлаж;1яют до 95 С. Через игольчатый регулятор янтоклявную пульпу дросселируют и подают в бак-мешалку 8. Из бака — мешалки центробежным насосом 9 пульпу подают ня фильтрацию ня бярябанн1.!е фильтры, После фильтрации

ПО1Г IIIV) I Рс1С T HO P В КОТОРОМ СОДЕ Ржится 239 г/л МаО и 125 г/л 5103 .

После теплообменников 4 основную часть pa!3IIOIIec "oro раствора 85-90Х смеии:3яют с сырой пульпой и направляют п автокля 361 Hë выщелачивание. ,,p.; гу1а часть равновесного растг!оря

10-15/, после первого теплообменника с температурой 95 С, дросселируют и подают В бак О. Оттуда центробежным насосом 1 перекачивают в отделе) ие помола для приготовления сырой пульпы. 061пий коэффициент теплопередачи, гри скорости равновесного щелочного раствора в межтрубIIoll пространстге 1 — 1, 5 !1/с и скорости ав-,оклявной Ilульни в трубном.!184811 пространстве О, 6-0, 7 и/с, достигает

1100-1300 ккял/и град.

П р и и е р 2. Нефелиноный сиенит измельчают н трубчатой мельнице с частью равновесного щелочного раствора, нагретого-в теплообменнике до

102 С, до остатка на сите 0,25 им 27..

1!олученную пульпу с Ж:Т (1,16-1,2):2 при 97 (: подают н приемный бак 1.

Равновесный щелочный раствор из бака 2 подают поршнеBhlM насосом 3, в количестве 1,75 и /ч н теплообменники 4, где его нагревают теплом охлажлаемой антокланной пульпы до

230 С и направляют на смешивание с сь1- !5 о рой пульпой н янтокланную батарею н количестве 0,9-1,0 и:/ч поршневым л насосом 5 через обратный клапан 6 °

После смешивания Ж: Т достигает

2,75:1, а температура пульпы 200 С.

Затем для поднятия температуры до о

240 С в автоклав подают пар в количестне 390-4?О кг/ч под данлениеи

Р=ЗО+! атм. При достюкении реакционной температуры 240 С Ж:Т достигает (3,0-3,1 ) :1, концентрация щелочного раствора 240 г/л по Йя О @<. Продолжительность выдержки пульпы н этих условиях составляет 1,0 ч. Нагретую до 240 С пульпу н обращенном потоке ЗО пропускают через янтоклянную батарею ? непрерывного действия и подают оттуда н трубное пространство трубчатых теплообменникон 4, где о ее охлаждают до 90 С. Через иголь- 35 чатый регулятор янтокланную пульпу дросселируют и подают н бак-мешалку 8. Из бака-мешалки центробежным насосом 9 пульпу подают ня фильтрацию на барабанные фильтры. После 40 фильтрации получают раствор, н котором содержится 248 г/л Мя10 и . 126,5 г/л Si02.

После теплообменникон 4 основную часть равновесного раствора 85-907. 45 смешивают с сырой пульпой и направляют в автоклавы нà ньш(елачинание.

Другую часть равновесного раствора

10-15Х, после первого теплообменника с температурой 102 0, дроссели- 50 руют и подают н бяк 10. Оттуда центробежным насосом 1! перекачивают в отделение поиоля для приготовления сырой пульпы. Общий коэффициент теплопередачи достигает 11001300 ккял/м град.

Выбранные значения соотношения

Ж:Т и температуры обусловлены следующим.

Выход за пределы Ж:Т=(1,0-1,2 ):2 исходного сырья нецелесообразен, так как при его уменьшении увеличивается вязкость и уменьшается гекучесть пульпы, что затрудняет работу поршневого насоса. При увеличении данного соотношения уменьша" ется вязкость и увеличивается текучесть пульпы, что приводит к снижению количества нагретого до 225о, 230 С щелочного раствора, идущего на смешивание с сырой пульпой, снижает температуру пульпы ниже

195 С и уменьшает соотношение Ж:Т, тем самым увеличивая расход высоко- параметрного пара, необходимого для поднятия температуры до 235-240 С.

Понижение температуры ниже 93 С приводит к увеличению вязкости пуль-; пы и при ее нагнетании поршневым насосом наблюдается частичный разрыв потока. Повьпчение температуры о

BblIUe 97 С приводит к увеличеHHlo парциального давления щелочных паров и ухудшению условий эксплуатации оборудования.

Нецелесообразен также и выход за пределы Ж:Т=(3,0-3,2 ):1, При уменьшении соотношения

Ж:Т = (3,0 — 3,2 ): 1 ниже 3,0 снижается степень обескремнивясоотношения Ж:T=(3,0-3,2 ):1 ниже

3,0 снижается степень обескремнивания нефелиновых сиенитон, При увеличении соотношения выше 3,2 степень обескреининяния увеличивается незначительно, однако при этом увеличиваются расход высокопараметр-. ного пара и материальные потоки, что приводит к увеличению количества и габаритов аппаратон.

Предлагаемый способ непрерывного ньпцелачивания нефелиноных сиенитов позволяет сократить теплоэнергетические расходы зя счет сокращения расхода пара на 407 (с 465 до 280кг), а также исключить инкрустацию поверхности теплообменникон,