Способ получения гидроксида алюминия

 

Использование: изобретение может быть использовано в глиноземном производстве . Сущность изобретения: алюминатный раствор от переработки трудновскрываемых бокситов, содержащий 140-160 г/л ЫааОк при каустическом модуле 1,7-1,8 разлагают с выделением гидроксида алюминия в две стадии при температуре 62-64°С на первой стадии и подаче на эту стадию затравки в количестве 80-120 г/л, используя в качестве нее смесь мелкого и мелкодисперсного гидроксида алюминия с удельной поверхностью 8-10 дм2/г соответственно и при соотношении их поверхностей от 1:1 до 4:1, а на второй стадии температуру снижают до 46-48°С и в качестве затравки используют мелкий гидроксид алюминия с удельной поверхностью 8-10 дм2/г. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 01 F 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4801616/26 (22) 12,01,90 (46) 23.09.92. Бюл. ¹ 35 (71) Богословский алюминиевый завод (72) Ф.Ф, Федяев, Д,Н, Еремеев, Т,Б, Гаврилова, Ю.А. Волохов, Ю,Н. Чернабук, Л.П. Луцкая и И,С. Машканцева (56) 1. Патент CLUA ¹ 2657978, кл, 23-143, 1953, 2. Лайнер А,И, и др. Производство глинозема. M. Металлургия, 1978, с. 130 — 131, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА

АЛЮМИНИЯ (57) Использование; изобретение может быть использовано в глиноземном произИзобретение относится к глиноземному производству и может быть использовано при проведении процесса разложения высокомодульных алюминатных растворов с повышенной концентрацией (140 — 160 г/л) по двухстадийной схеме декомпозиции, Процесс получения гидроксида алюминия из пересыщенных алюминатных растворов — один из наиболее сложных и дорогостоящих переделов при производстве глинозема по способу Байера, Низкая скорость кристаллизации, контролируемая поверхностной реа кцией, обусло вл ивает большую продолжительность операции и значительный оборот гидроксида алюминия, используемого в качестве затравки, Скорость роста кристаллов даже в начальный период процесса, при высоком пересыщении раствора, не превышает 5 мкм/ч, что осложняет получение продукции заданного гранулометрического состава и не позволяет использовать в качестве затравки мелко. Ы „„1763369 А1

I водстве. Сущность изобретения: алюминатный раствор от переработки трудновскрываемых бокситов, содержащий 140 — 160 г/л

Ма20„при каустическом модуле 1,7 — 1,8 разлагают с выделением гидроксида алюминия в две стадии при температуре 62 — 64 С на первой стадии и подаче на эту стадию затравки в количестве 80 — 120 г/л, используя в качестве нее смесь мелкого и мелкодисперсного гидроксида алюминия с удельной поверхностью 8 — 10 дм /г соответственно и

2 при соотношении их поверхностей от 1:1 до

4;1, а на второй стадии температуру снижают до 46 — 48 С и в качестве затравки используют мелкий гидроксид алюминия с удельной поверхностью 8 — 10 дм /г. 5 табл.

C дисперсный гидроксид алюминия, обладаю- Я щий развитой удельной поверхностью.

Известен способ разложения алюминатного раствора, с получением гидроксида алюминия приемлемой крупности при достаточно высокой производительности про- О цесса 1, предусматривающий проведение декомпозиции с подачей затравочного гид- роксида алюминия в две стадии, причем на

1-ю стадию подается мелкая затравка, а на

2-ю — крупная, На 1-й стадии создаются благоприятные условия для агломерации частиц затравки (повышенная температура, высокое отношение начального пересыщения раствора Л с к площади поверхности затравочных кристаллов S). На 2-й стадии процесс ведут в условиях преимущественного линейного роста кристаллов, т.е, практически без изменения их количества, путем ввода крупной затравки, что и обеспечивает увеличение площади поверхности частиц и приемлемую скорость кристаллизации, 1763369

Недостаток способа — в его неэффективности применительно к высокомодульным растворам (а =1,7 — 1,8) с повышенной концентрацией Na20»(140 — 160 г/л), так как при этом уменьшается степень разложения раствора, увеличивается оборот затравочного гидроксида алюминия, снижается модуль оборотного раствора при упаривании маточного раствора, Прототипом способа является схема разложения алюминатных растворов, получившая широкое распространение на отечественных глиноземных заводах / 2/ .

В соответствии с этой схемой в.алюминатный раствор с повышенным Naz О»(140—

160 г/л) и а» (1,7 — 1,8) вводят. затравочный гидроксид (РЗ=400 — 600 г/л) и разлагают в течение 50 — 70 ч, постепенно понижая температуру, Недостатки способа-прототипа: невысокая продуктивность раствора, т.е. выход гидроксида алюминия, а также значительный оборот затравочного гидроксида (в

5 — 6 раз превышающий количество продукционногоо), следствием которого является необходимость наличия значительных площадей для сгущения и фильтрации, высокие энергозатраты на перемешивание, фильтрацию, перекачку затравки, . Целью изобретения является повышение выхода гидроксида.

Указанная цель достигается применением к таким растворам схемы 2-х стадийной декомпозиции, Для 1-й стадии количество затравки составляет 80 — 120 г/л, а в качестве затравки используют смесь мелкого и мелкодисперсного гидроксидов алюминия с удельной поверхностью 8-10 дм /г и 100-200 дм /г при соотношении их поверхностей 1:1 до 4;1, при этом 1-ю стадию разложения ведут при температуре 6264 С в течение 6 часов.

Далее, на 2-й стадии, в полученную после 1-й стадии гидратную пульпу вводят остальную (мелкую) затравку и продолжают разложение постепенным понижением температуры до 46 — 48 С.

Пример, Промышленный алюминат-. ный раствор, содержащий, г/л: Na20p—

177,5; КагО» — 150,7; NazO»e — 26,8; А!20з—

140,8; а»- 1,7 заливают в лабораторный декомпозер с воздушным перемешиванием, к раствору добавляют часть затравки — промышленный гидроксид алюминия с вакуумфильтров (мелкий гидроксид), а также пульпу мелкодисперсного гидроксида алюминия. Первую стадию декомпозиции lipoводят в течение 6 часов, затем добавляют основную массу затравки и 2-ю стадию ведут при постепенном понижении температуры пульпы. Общая продолжительность операции составляет 48 ч.

Результаты опытов приведены в табл.

1 — 5.

5 Условные обозначения, принятые в таблицах:

Рз1 — количество мелкой затравки, вводимой на 1-й стадии декомпозиции (стадии агломерации), г/л;

10 Рзг — то же, на 2-й стадии декомпозиции (стадии роста), г/л;

P — суммарное количество мелкой затравкй на 2-х стадиях декомпозиции, г/л;

S < — поверхность мелкой затравки, вво15 димой на 1-й стадии декомпозиции, м /л;

S — поверхность мелкодисперсного гидроксида алюминия, вводимого на 1-й стадии декомпозиции, м /л;.

a» — каустический модул ь маточного

20 раствора после декомпозиции;

Из данныхтабл, 1 следует, что уменьше. ние количества затравки на первой стадии ниже 80 г/л и повышение выше 120 г/л приводит к снижению выхода гидроксида

25 алюминия.

Из табл, 2 видно, что наилучшие результаты получены при соотношении поверхностей мелкой и мелкодисперсной затравок на первой стадии в пределах от 1;1 до 4: 1 и

30 удельной поверхности мелкой затравки 8- .

10 дм /r. Выход за заявленные пределы снижает степень разложения раствора, а уменьшение соотношения ниже 1:1 приводит еще и к ухудшению отстаивания гидрат35 ной пульпы.

В табл. 3, 4 и 5 показано соответственно влияние удельной поверхности мелкодисперсной затравки, температуры на первой стадии и конечной температуры на второй

40 стадии, Из приведенных данных следует, что наибольший эффект достигается при удельной поверхности мелкодисперсной затравки 100 — 200 дм /г, температуре на перг вой стадии 62 — 64 С и конечной температуре

45 на второй стадии 46 — 48 С, Выход за указанные пределы приводит к снижению выхода гидроксида алюминия, При разложении раствора по известному способу в одну стадию выход А!гОз соста50 вил 60,2 г/л.

Таким образом, предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет повысить выход гидроксида алюминия на 6 г/л.

Формула изобретения

55 Способ получения гидроксида алюминия при переработке трудновскрываемых бокситов, включающий разложение алюминатных растворов с каустическим модулем

1,7-1,8 и концентрацией Na20» 140 160 г/л при подаче к ним затравки с понижением

1763369 температуры раствора к концу разложения, о т-л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода гидроксида алюминия, разложение ведут в две стадии при подаче на первую стадию затравки в количестве

80-120 г/л и температуре 62 — 64 С, а на второй стадии разложение ведут при снижении температуры до 46 — 48 С, используя на первой стадии в качестве затравки смесь мелкого и мелкодисперсного гидроксидов anюминия с удельной поверхностью 8 — 10 дм /г г и 100 — 200 м /г соответственно и при соотг

5 ношении их поверхностей 1 — 4:1, а на второй стадии используют мелкую затравку с удельной поверхностью 8-10,дм /г. г

Tà6лица1

Выход

Al?03 в гlл,(, кон

I стадия

II стадия

ФГ пп мелкая затравка мелкодисперсная затравка мелкая затравка

Р г,г/л Р,г/л

Вп, В„ /В„

Р г/л

Взг мз/л

240 310 3,00 58,6

220 300 3,24 63 5

259 348 3,28 64,3 гоо 3оо 3,37 66,1

190 310 3,21 63,0

150 3oo 2,89 56,7

5,6 3,6

6,4 3,6

7,7 3,46

8,6 3,46

9,84 3,6

12,0 3,5

Таблицаг

Выход

А1зоз в гlл

II стадия

В!4 пп

I стадия

Ps, гlл 32 г/л.2

Вп

Вн мелкая затравка мелкодисперсная затравка

Р33 s Ssi Втз ° ВП ., Г гlл м /л дмз/г мз/л

6,0

8,0

10,0

12,0

3,17 62,3

3,37 66,2

3,34 65,7

3,23 63,5

2,96 57,1

3,15 62, О

3>12 61,4

Таблица

I стадия декомпозиции

Выход

А1„0а (В1, г/л ит," пп

II стадия мелкая затравка мелкодисперсная затравка кон мелкая затравк

ВыВ, S, S3> (s„

РЭз, Р, г/л г/л

S 1 РЭ ° SJ °

8,0 90

8,0 90

8,0 90

8,0 90

8,0 120

8,0 120

8,0 120

8,0 120

7о

8о

89

120, 150

1ZO

1Z0

1го

120

7,г

7,2

7,г

7,2

9,6

9,6

9,6

9,6

7,2

9,6

1г,о

14,4

11,0

»,о

»,О

1ОО

1Оа

230

1,6

1,8

2,22 г,49

2,73

3,4

100 3,6

100 3,6

100 3,6

1 оо 3,6

2,75

1),0

12,0

3,6 2,0

3,6 2,0

3,6 г,о

3,6 2,0

3,6 2,7

3,6 2,7

3,6 2,7

3,6 2 7 г,а 18о Зоо

2,7 180 300

3,3 18о Зоо

4 о 18о 3оо

4,4 120 240

1,о 1го z4o

О 9 120 240

2! О 300

210 300

210 300

210 300

1Во Зоо

180 3,, 180 300

18о 3оо

3,06

3,26

3,24

3,05

3,14

3,37

3,35

3,03

60,2

64,1

63,5

60,0

61,7

66,2 .65,8

59,4

1763369

Таблица 4

Выход (А1 О г/л

I стадия

II стадия

Бь Р1 Р пп

$11

$ °;

129 258

129 258

129, 258

129 258

129 259

129 258

Та бл и ц а 5

I

I стадия 1 II стадия Выход

1 т А1 0>

p. $ $ $ /$ и Р Р с г/л

З,1

ФГ пп

3,19 61,9

3,24 62,6

3,28 64,3

3,35 66,1

3,33 65,6

3,32 65,3

3,46 2,22

3,46 2,22

3,46 2,22

3,46 2,22

3,46 2,22

3,46 2,22

1 89 7,68 50

89 7,68 49

3 89 7,68 48

4 89 7,68 47

5 89 7,68 46 ,6 89 7 68 45

Составитель Ф,Федяев

Редактор Л.Телимерова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н Бучок

Заказ 3424 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

1 65 129 0

2 65 129

3 64 129

4 63 129

5 62 129

6 61 129

11, ll, 11, ll, 11, 11, 0

0

0

1 0,47

1 0,47

10,47

10,47

10,47

1,05

1,05

1,05

1,05

1,05

259

259

259

259

259

259

348

348

348

348

348

348

2,66

2,84

2,86

2,90

2,88

2,85

49,0

55,0

55,6

56,7

56,2

55,3