Способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия из геленитового шлака
Использование: при получении сульфата алюминия из геленитового шлака. Сущность: геленитовый шлак выщелачивают 35-45%-ной серной кислотой при 75-80°С в течение 45-60 мин. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (505 С 01 г.7 74
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
{21) 4807235/26 (22) .26.03.90
{46) 23.06,92. Бюл, N 23 (71) Коми научный центр Уральского отделения АН СССР и Институт металлургии им;
А. А. Байкова (72) Т.М; Спор шева. IO.А.Лайнер, А.Л.Шварц, А.А. Палант и Б. А. Симановский (53) 661.8.532(088.8)
{56) 1.Химическая технология, 1975, N. 6. с, 62.
2. Романов Л, Г, и Нуркеев С. С. Кислот.ная переработка зкибастузских золошлаков; Алма — Ата: 1986, с, 216, Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при получении сульфата алюминия для применения его для очистки сточных вод, Известен способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия путем обработки бокситов 20-60 -ной серной кислотой и упаривания полученного раствора Щ
Сущность способа заключается в следующем. Боксит, состава, %: А1 0з 40,8: Ее20з
27,0; SIOg 8,7; TI02 2;2; СаО 0,75; MgO 0,2;
Na20+ К20 0,5; п.п.п. — 0,7, выщелачивают серной кислотой концентрации 20-60%, температура проведения процесса меняе1ся от 20 до 120 С. Извлечение А1 0з и Ее20з составляет 78,9 и 71,0% соответственно при продолжительности выщелачивания 60 мин и 980С. Увеличение концентрации кислоты до 60 с одновременным увеличением продолжительности выщелачивания до 90 мин и температуры до 120 С приводит к повышению извлечения Alg03 и f e203 до 94,0; 93,0 соответственно. Кислота используется в стехиометрическом количестве.
Однако известный способ имеет следующие недостатки: использование 60%-ной серной кислоты приводит к разрушению an.. Ж „, 1742214 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОАГУЛЯНТА
НА ОСНОВЕ. СУЛЬФАТА АЛЮМИНИЯ ИЗ
ГЕЛЕНИТОВОГО UJЛАКА (57) Использование: при получении сульфата алюминия из геленитового шлака. Сущность: геленитовый шлак выщелачивают
35 — 45%-ной серной кислотой при 75-80 С в течение 45-60 мин. 2 табл. паратуры, требует последующего разбавления раствора во избежание преждевременной кристаллизации, что увеличивает материальный поток на переделе выпарки: высокая температура выщелачивания (120 С) приводит к интенсивному испарению серной кислоты и частичному ее разложению, Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия путем обработки алюминийсодержащих энергошлаков 24-27%-ным раствором серной кислоты с последующей кристаллизацией сульфатов (2). Сущность способа заключается в следующем, Исходный материал — стекловидный энергошлак, получаемый при сжигании углей, состава, %: А!20з 23,8; СаО 16,0; SION 51,6; Fe0 4,94 обрабатывают 24-27 -ной серной кислотой при 95 — 100 С в течение 1- 2 ч; затем пульпа фильтруется и сернокислый раствор перерабатывается на коагулянт известными способами, Извлечение в раствор полезного компонента (оксида алюминия) составляет 73-83%.
1742214
25
30 разом.
40
Однако при достаточно продолжительной обработке (1-2 ч) и высокой температуре процесса (95-100"С) известный способ не позволяет достичь извлечен.1я А!20з е раствор свыше 83%.
Целью изобретения является повышение степени извлечения AlzOg в раствор.
Поставленная цель достигается тем, что выщелачивание шлака проводят 35-45%ной серной кислотой при 75 — 80 С в течение
45-60 мин с последующи отделением сиштофа фильтрацией.
Решение обладает критериями "новизна" и "существенные отличия", так как нами установлено, что в науке и технике нет известных решений. содержащих выявленную совокупность отличительных признаков.
Общими существенными признаками прототипа и предлагаемого способа являются; получение сульфата алюминия (коагу- 20 лянта) из алюминийсодержащего сырья, использование для выщелачивания серной кислоты.
Отличительными существенными признаками являются использование серной кислоты концентрации 35 — 45%. температура обработки 75-80"С, продолжительность процесса 45-60 мин.
Способ осуществляют следующим обПеред выщелачиванием шлак измельчают на молотковой дробилке до крупности
0,5 мм. Измельченный материал загружают в агитатор с механическим перемешиванием и паровым обогревом. Выщелачивание проводят 35-45%-ной серной кислотой. полученной разбавлением 94%-ной серной кислоты. Выщелачивание проводят при 7580 С в течение 45-60 мин, Извлечение в раствор составляет, %: А! Оз 96-98; СаО
25 — 26; FezOa 62 — 65; SIOz Π— 0.1. Дальнейшая переработка растворов до получения сульфата алюминия (коагулянта) осуществляется по известной технологии.
Пример ы 1-4 (см. табл. 1). Геленитовый шлак состава, %: А!20з 23,3; SIOz 24,0:
СаО 23,4; FezOq 3,0, измельчают и выщелачивают серной кислотой концентрации 30% при 75-.-80 С. В зависимости от продолжительности обработки от 30 до 100 мин извле- 50 чение оксида алюминия в раствор возрастает, достигая максимального значения 82,4% при выщелачивании в течение
60 мин (пример 3), затем снижается до
82,2% при 100-минутной обработке (пример
Пример ы 5 — 8, Обработка шлака (по примерам 1 — 4) проводится раствором 35%ной серной кислоты. Наилучший показатель достигается при 60-минутном выщелачивании (пример 7) — 93,94%, Пример ы 9 — 12, Шлак обрабатывается 40%-ной серной кислотой. Извлечение
А!20з после 60 мин выщелачивания составляет 98%.
Пример ы 13 — 16, Шлак обрабатывается 45%-ным раствором кислоты. Извлечение А!20з максимально при
45 — 60-минутном выщелачивании (пример
15) и составляет 98%
Пример ы 17 — 20, Шлак обрабатывается 50%-ной серной кислотой. Максимальное извлечение А!20з в раствор 97,9% достигается при 45-60-минутной обработке.
Наилучшие показатели извлечения в раствор полезного компонента наблюдаются в диапазоне 45-60-минутной обработки.
Дальнейшее увеличение продолжительности процесса не улучшает его показателей.
Использование кислоты 30%-ной концентрации не позволяет достичь максимальных значений извлечения AlzOa. Применение
50%-ного раствора кислоты не дает существенного повышения извлечения AlzOz в раствор.
Пример ы 1-4 (см. табл. 2). Геленитовый шлак состава, %. Alz0323,3; ЯО2.24,0;
СаО 23,4; Ре20з 3,0, измельчают и выщелачивают 40%-ной серной кислотой в течение 45 мин при 60, 75; 80, 90 С.
Снижение температуры ниже 75 С ухудшает показатель извлечения А!20з в раствор. Извлечение составляет 53,4% (пример 1), Увеличение температуры свыше
80 С (пример 4) не дает эффекта повышения извлечения А!гОз. Извлечение остается на уровне 95,1%, как и при 80 С.
Таким образом, оптимальными режимами проведения процесса, обеспечивающими извлечение А!20з в раствор свыше 90%, следует считать концентрацию кислоты 3545%, температуру 75 — 80 С и продолжительность 45-60 мин. Проведение процесса при условиях ниже граничных приводит к потерям сульфата алюминия из-за низкого извлечения А! Оз в раствор. Создание условий выше указанных границ не дает дальнейшего увеличения полезного компонента в раствор.
Формула изобретения
Способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия из геленитового шлака, включающий выщелачиеание шлака серной кислотой .с последующим отделением сиштофа фильтрацией, отличающийся тем. что, с целью повышения степени извле1742214 ную кислоту и выщелачивание ведут при 7580 С в течение 45 — 60 мин, чения оксида алюминия в раствор, для выщелачивания используют 35 — 457,-ную серТаблица 1
Извлечение основных компонентов в сернокислый раствор в зависимости от условий выщелачивания при 75-80 С
Извлечение в аство, Продолжительность, мин
Кон це нтра-. ция Н2304
А12Оз
Я! О2
СаО
FezOg
35
45
Таблица 2
Зависимость извлечения в раствор основных компонентов от температуры выщелачивания
Составитель Н. Целикова
Редактор M. Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий
Заказ 2256 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул,Гагарина, 101
2 . 3
5
7
9
11
12
13
14
16
17
18
19
100
55,30 .71,6
82,4
82,2
52;20
93,56 .
93;94
93.94
56,6
95,03
98,0
98,0
59,9
98.0
98,0
97,9
71,7.
94,6
97,9
98,0
1,5
2,6
1.5
15,8
0,3.
6,4
3,5
0,25
0,1
0,1 н/обн, н/обн.
0;1
0,2 н/обн. н/обн.
0,25.
0,15 н/обн. н/обн.
22,1
26,8
32,2
34,5
32,2
35,0
21,2
21,1
22.8
25,1
25,3
25,5
25,2.
30,2
33,8.
34,7
26,9
30,5
34,2
34,2
56;30
79,4
80,02
80,02
51,43
66,67
72,1
76,3
41.25 . 58 ;97
63.2 .
71;7
52,9
80,77
82,3
84,0
71,2
80,9
82,2
82,4
