Способ переработки бокситов

Изобретение может быть использовано в цветной металлургии для переработки бокситов гидрохимическим способом. К бокситу добавляют оборотный раствор и обожженную при 1200-1300°С известь в количестве 12-14% от массы боксита. Последующее автоклавное выщелачивание осуществляют при соотношении жидкое : твердое, равном 3,0-3,5:1, давлении 30-32 атм и температуре 230-235°С. Предложенный способ обеспечивает извлечение оксида алюминия в раствор, равное 94%, из трудно вскрываемых бокситов диаспорового и диаспор-бемитового типа в процессе Байера. Кроме того, способ позволяет получать алюминатные растворы с низким содержанием кремния и железа. 2 пр.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии производства глинозема из бокситов по схеме Байера.

Известен способ получения глинозема из боксита, включающий смешение боксита с щелочно-алюминатным раствором, выщелачивание боксита в автоклавах при температуре 140-250°С в течение 1-2 ч с получением алюминатного раствора с концентрацией щелочи 150-200 г/л Na2Ok и каустическим модулем в конечном алюминатном растворе на 0,03-0,10 единиц выше его равновесного уровня в принятых условиях выщелачивания, отделение шлама от алюминатного раствора, разложение алюминатного раствора с получением гидроксида алюминия и маточного раствора, при этом щелочно-алюминатный раствор получают упариванием маточного раствора, смешением шлама, полученного после выщелачивания боксита в автоклавах с упаренным маточным раствором с концентрацией щелочи 160-260 г/л Na2Ok и каустическим модулем 2,6-3,2, выдержку при температуре 98-110°С, отделением шлама от алюминатного раствора. Степень извлечения глинозема составляет 92,5% (Патент RU 2226174, МПК C01F 7/06, 2004 год).

Недостатком известного способа является наличие технологической операции, связанной с приготовлением пульты из маточного раствора и шлама и ее выщелачиванием, что усложняет технологический процесс производства и требует установки дополнительного бакового оборудования.

Известен способ получения оксида алюминия из средне- и низкосортного боксита, который включает добавление в боксит оборотного маточного раствора и деалюминированного остатка, содержащего трехкальциевый гидроалюминат и кремнезем, полученного путем разделения суспензии после переработки красного шлама с добавлением в нее извести, автоклавное выщелачивание по способу Байера с получением суспензии, которую разделяют с получением раствора алюмината натрия и красного шлама, раствор алюмината натрия далее перерабатывают с получением маточного раствора и оксида алюминия (патент RU 2478574, МПК C01F 7/06, 2011 год).

Недостатком известного способа является необходимость введения в технологию отдельного передела по производству трехкальциевого гидроалюмината, который используют в качестве добавки при выщелачивании. Кроме того, способ обеспечивает относительно невысокую степень выщелачивания (не более 80%).

Наиболее близким по технической сущности является способ получения глинозема из бокситов, включающий добавление к бокситу оборотного раствора процесса Байера и извести, предварительно обожженной при температуре 1400 – 1500°С, автоклавное выщелачивание в две стадии: сначала при температуре 90-95°С, а затем при температуре 220°С, с последующим разбавлением и перемешиванием полученной пульпы при температуре 98-100оС. Способ обеспечивает извлечение оксида алюминия до 92% (Бибанаева С.А., Сабирзянов Н.А., Корюков В.Н., Уфимцев В.М., Абакумов С.А. “Технология получение извести и использование ее при производстве глинозема”, “Естественные и технические науки”, № 5, 2014)(прототип).

Однако известный способ обеспечивает возможность переработки на глинозем с высокой степенью извлечения только хорошо вскрывающихся бокситов гиббситового или гиббсит-бемитового типа, к которым в частности относятся бокситы Тиманского месторождения. При переработки известным способом на глинозем трудно вскрываемых бокситов степень извлечения составляет не более 92%.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ переработки, трудно вскрываемых бокситов диаспор или диаспор-бемитового типа обеспечивающим высокую степень извлечения оксида алюминия.

Поставленная задача решена в предлагаемом способе переработки бокситов, включающем добавление к бокситу оборотного раствора с одновременным введением обожженной при высокой температуре извести, последующее автоклавное выщелачивание, с отделением алюминатного раствора после выщелачивания, в котором обожженную при 1200-1300°С известь вводят в количестве 12-14 масс.% от массы боксита, а выщелачивание осуществляют при соотношении жидкое : твердое, равном 3.0÷3.5:1, давлении 30-32 атм и температуре 230-235°С.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ переработки бокситов с извлечением оксида алюминия с использованием обожженной при 1200-1300°С извести в количестве 12-14 масс.% от массы боксита и проведении стадии выщелачивания в предлагаемых авторами условиях.

В настоящее время производство глинозема (оксида алюминия) осуществляется преимущественно из бокситов гиббситового или гиббсит-бемитового типа. Однако в РФ основные запасы бокситов, находящиеся на Урале, относятся к трудно вскрываемым бокситам диаспорового или диаспор-бемитового типа. Таким образом, является актуальной задача разработки способа извлечения оксида алюминия из бокситов этого типа с обеспечением высокого процента извлечения. Проведенные авторами исследования позволили определить условия и параметры проведения технологического процесса, обеспечивающего высокое извлечение оксида алюминия (до 94%). Использование извести, обожженной при температуре 1200-1300°С, объясняется изменением химических свойств извести (оксида кальция) под влиянием высоких температур. При температурах обжига выше 1300°С происходит изменение параметров кристаллической решетки в сторону уменьшения, в результате чего повышается прочность кристаллической решетки и снижается реакционная способность оксида кальция. Предлагаемый авторами температурный интервал предварительного обжига извести является оптимальным, обеспечивая максимальную реакционную способность извести для активации процесса вскрытия трудно вскрываемых бокситов. При использовании извести, обожженной ниже 1200°С, в количестве менее 12 масс.% от массы боксита степень выщелачивания не превышала 87%, при использовании извести, обожженной выше 1300°С, в количестве более 14 масс.% от массы боксита степень выщелачивания не превышала 88%. Существенными являются параметры проведения процесса выщелачивания, обеспечивающие разложения и перевода в раствор максимально возможного количества оксида алюминия. Выщелачивание осуществляли при соотношении жидкое : твердое, равном 3.0÷3.5:1, давлении 30-32 МПа и температуре 230-235°С. Жесткие условия процесса обусловлены минералогическим составом бокситов диаспорового или диаспор-бемитового типа, который осложняет вскрытие сырья по сравнению с другими глиноземсодержащими минералами. Так, при снижении соотношения жидкое : твердое, менее 3.0:1, снижении давления ниже 30атм и температуры ниже 230 степень извлечения оксида алюминия в раствор снижается до 86-87%, при повышении соотношения жидкое : твердое, более 3.5:1, при повышении давления выше 32атм и температур выше 235° степень извлечения оксида алюминия в раствор также снижается до 88%. Предлагаемый способ позволяет упростить технологический процесс, поскольку позволяет исключить дополнительное предварительное низкотемпературное выщелачивание.

Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Осуществляют автоклавное выщелачивание “сырой” пульпы, полученной путем добавления в боксит, в частности в боксит Северо-уральского месторождения, оборотного раствора и обожженной при температуре 1200-1300°С извести в количестве 12-14 масс.% от массы боксита. Выщелачивание осуществляют при соотношении жидкое : твердое, равном 3.0÷3.5:1, давлении 30-32 атм и температуре 230-235°С, в течение 2-2,5 часов. Затем отключают нагрев, охлаждают автоклав до комнатной температуры и открывают. Полученный продукт фильтруют. Алюминатный раствор помещают в отдельную емкость. Проводят химический анализ алюминатного раствора с целью определения содержания алюминия, натрия, кремния и железа. Определяют извлечение оксида алюминия в раствор. Определяют извлечение по формуле: Вхим= 1- (Ашл*Feб/ Аб *Feшл)*100, где Аб и Fб - содержание Al2O3 и Fe2O3 в боксите, % и Ашл и Fшл - содержание Al2O3 и Fe2O3 в шламе, %. Кремневый модуль определяют по формуле: µSi= Al2O3/ SiO2, где Al2O3 и SiO2 –содержание алюминия и кремния в алюминатном растворе, г/л.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Масса навески 15 г. Берут 13,2 г боксита Северо-уральского месторождения состава, масс.%: Al2O3 – 52,4; CO2 – 4,87; SiO2 – 3,45; Fe2O3 – 21,3; TiO2 – 1,98; MnO – 0,12; CaO – 4,48; MgO – 0,38; Sобщ. – 0,74, потери при прокаливании – 15,52, кремневый модуль- 15,198. Добавляют 1,8г (12% масс.) отожженной при температуре 1200°C извести состава, масс.%: СаО − 90,54; SiO2 − 0,36; Al2O3 − 1,9; Fe2O3 − 0,7; MgO – 1,5, потери при прокаливании − 5. Полученную смесь помещают в автоклав и добавляют 50 мл оборотного раствора состава, г/л: Al2O3 – 149,6; Na2Oобщ. – 320,85; SiO2 – 1,12, кремневый модуль- 133; после чего тщательно перемешивают. Автоклав закрывают, устанавливают в термостат, устанавливают давление 30атм, включают нагрев до температуры 230°С и выдерживают в течение 2 часов. После чего выключают термостат, охлаждают, открывают и полученный продукт фильтруют на вакуумной установке. При этом нижний продукт (алюминатный раствор) отбирают в отдельную емкость. По данным химического анализа получают алюминатный раствор, содержащий (г/л.): Al2O3 – 132, SiO2 – 0,25, Na2Oобщ – 152, Fe2O3 –0,0028, кремневый модуль – 528, степень выщелачивания составила 94%.

Пример 2. Масса навески 15 г. Берут 12,9 г боксита Северо-уральского месторождения состава, масс.%: Al2O3 – 52,4; CO2 – 4,87; SiO2 – 3,45; Fe2O3 – 21,3; TiO2 – 1,98; MnO – 0,12; CaO – 4,48; MgO – 0,38; Sобщ. – 0,74, потери при прокаливании – 15,52, кремневый модуль- 15,198. Добавляют 2,1 г (14% масс.) отожженной при температуре 1300°C извести состава, масс.%: СаО − 90,54; SiO2 − 0,36; Al2O3 − 1,9; Fe2O3 − 0,7; MgO – 1,5, потери при прокаливании − 5. Полученную смесь помещают в автоклав и добавляют 50 мл оборотного раствора состава, г/л: Al2O3 – 149,6; Na2Oобщ. – 320,85; SiO2 – 1,12, кремневый модуль- 133; после чего тщательно перемешивают. Автоклав закрывают, устанавливают в термостат, устанавливают давление 32атм, включают нагрев до температуры 235°С и выдерживают в течение 2 часов. После чего выключают термостат, охлаждают, открывают и полученный продукт фильтруют на вакуумной установке. При этом нижний продукт (алюминатный раствор) отбирают в отдельную емкость. По данным химического анализа получают алюминатный раствор, содержащий (г/л.): Al2O3 – 132, SiO2 – 0,25, Na2Oобщ – 152, Fe2O3 –0,0028 , кремневый модуль – 528, степень выщелачивания составила 94%.

Таким образом, авторами предлагается простой, эффективный способ извлечения оксида алюминия в раствор из трудно вскрываемых бокситов диаспорового и диаспор-бемитового типа в процессе Байера, обеспечивающий высокое извлечение равное 94%, высокий кремневый модуль и низкое содержание железа в алюминатном растворе.

Способ переработки бокситов, включающий добавление к бокситу оборотного раствора с одновременным введением обожженной при высокой температуре извести, последующее автоклавное выщелачивание с отделением алюминатного раствора после выщелачивания, отличающийся тем, что обожженную при 1200-1300°С известь вводят в количестве 12-14 масс.% от массы боксита, а выщелачивание осуществляют при соотношении жидкое : твердое, равном 3,0-3,5:1, давлении 30-32 атм и температуре 230-235°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к извлечению молибдена и рения из сульфидных молибденсодержащих концентратов. Способ переработки молибденитовых концентратов включает предварительное смешивание концентрата с одной из дешевых магнийсодержащих минеральных пород - магнезитом MgCO3 или бруситом Mg(ОН)2 в количестве 110% от стехиометрически необходимого для полного связывания молибдена, рения и серы в нелетучие соединения.

Изобретение относится к способу извлечения скандия из красных шламов - отходов глиноземного производства. Извлечение скандия включает стадии распульповки красного шлама, сорбционного ступенчатого выщелачивания скандия из пульпы с использованием ионообменного сорбента с получением насыщенного по скандию ионита и обедненной по скандию пульпы, десорбцию скандия раствором карбоната натрия с получением десорбированного ионита, который повторно направляют на сорбционное выщелачивание скандия, и раствора товарного регенерата скандия, который направляют на получение скандиевого концентрата.
Изобретение относится к переработке сульфидного концентрата, содержащего драгоценные металлы. Способ включает смешивание сульфидного концентрата, содержащего драгоценные металлы, и кальцийсодержащего флюса с получением шихты, обжиг шихты в среде кислородсодержащего газа при температуре 600-750°С с получением огарка.
Изобретение может быть использовано при переработке отвальных красных шламов глиноземного производства в частности из красного шлама в процессе Байера. Способ извлечения оксида алюминия из отходов глиноземного производства включает автоклавное выщелачивание отходов при повышенных температуре и давлении в присутствии извести в щелочном растворе с последующим охлаждением пульпы после выщелачивания, добавлением воды, перемешиванием и фильтрованием.

Изобретение может быть использовано при получении гидроксида бериллия, используемого в производстве металлического бериллия, медно-бериллиевой лигатуры, керамики из оксида бериллия и солей бериллия.

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, а именно к способам гидрометаллургической переработки твердофазных полиметаллических минеральных материалов с целью выделения из них меди и цинка.

Изобретение относится к способу переработки красного шлама при получении скандийсодержащего концентрата и оксида скандия, в котором ведут карбонизационное выщелачивание, сорбцию скандия на фосфорсодержащем ионите, десорбцию скандия и осаждение скандиевого концентрата.
Способ переработки растворов после карбонатной переработки вольфрамовых руд включает вскрытие вольфрамового концентрата автоклавным содовым выщелачиванием вольфрама из вольфрамового концентрата, регенерацию вскрывающего реагента и возвращение его на стадию выщелачивания, концентрирование вольфрама с помощью ионного обмена на твердом анионите, десорбцию с получением десорбата десорбата и регенерацию анионита.
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к извлечению скандия из красных шламов - отходов глиноземного производства. Способ включает выщелачивание красного шлама карбонатными растворами при одновременной газации шламовой пульпы газовоздушной смесью, содержащей СO2.

Изобретение может быть использовано в химической технологии. Способ получения фторида кальция из фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства включает обработку фторсодержащих растворов гидроокисью кальция с последующим разделением раствора и пульпы и выделением фторида кальция, который промывают водой.
Изобретение относится к получению шариков оксида алюминия, которые можно использовать в качестве подложки катализаторов. Способ описывает получение оксида алюминия в виде шариков, имеющих содержание серы от 0,001 до 1 вес.% и содержание натрия от 0,001 до 1 вес.% от полной массы указанных шариков.
Изобретение относится к получению шариков оксида алюминия, которые можно использовать в качестве подложки катализаторов. Способ описывает получение оксида алюминия в виде шариков, имеющих содержание серы от 0,001 до 1 вес.% и содержание натрия от 0,001 до 1 вес.% от полной массы указанных шариков.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения геля оксида алюминия включает первую стадию осаждения оксида алюминия, включающую осаждение в водной реакционной среде по меньшей мере одного основного прекурсора и по меньшей мере одного кислого прекурсора.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения геля оксида алюминия включает первую стадию осаждения оксида алюминия, включающую осаждение в водной реакционной среде по меньшей мере одного основного прекурсора и по меньшей мере одного кислого прекурсора.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения оксида алюминия готовят алюминиевую смесь, имеющую рН от 3 до 4, путем добавления соли алюминия, содержащей сульфат алюминия, хлорид алюминия или нитрат алюминия, к водному раствору или воде.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения оксида алюминия готовят алюминиевую смесь, имеющую рН от 3 до 4, путем добавления соли алюминия, содержащей сульфат алюминия, хлорид алюминия или нитрат алюминия, к водному раствору или воде.
Изобретение относится к способу производства аморфного мезопористого оксида алюминия, характеризующегося связностью (Z) более 2,7. Способ производства оксида алюминия заключается в том, что вначале осуществляют по меньшей мере одну первую стадию осаждения оксида алюминия (а) при температуре от 20 до 40°С в течение периода времени от 2 до 30 минут.

Изобретение может быть использовано при переработке алюминийсодержащего сырья, в том числе бокситов, нефелинов. Способ получения гидроксида алюминия включает декомпозицию алюминатного раствора в присутствии затравки, фильтрацию гидроксида алюминия и его сушку.

Изобретение относится к оборудованию гидрохимических производств и может использоваться в производстве глинозема из нефелинов или низкосортных бокситов методом спекания.

Изобретение может быть использовано при переработке низкокачественного алюминийсодержащего сырья, в том числе нефелинов. Разложение алюминатного раствора выполняют путём карбонизации газами, содержащими СО2, при температуре от 20 до 40°С при начальной концентрации каустической щёлочи в растворе от 26 до 95 г/л в пересчёте на Na2Oк и каустическом модуле раствора от 1,5 до 1,9.

Изобретение относится к кремнийорганическому полимеру, ингибирующему образование отложений, к полимерному продукту, а также к вариантам способа уменьшения образования кремнийсодержащих отложений в промышленном процессе.

Изобретение может быть использовано в цветной металлургии для переработки бокситов гидрохимическим способом. К бокситу добавляют оборотный раствор и обожженную при 1200-1300°С известь в количестве 12-14 от массы боксита. Последующее автоклавное выщелачивание осуществляют при соотношении жидкое : твердое, равном 3,0-3,5:1, давлении 30-32 атм и температуре 230-235°С. Предложенный способ обеспечивает извлечение оксида алюминия в раствор, равное 94, из трудно вскрываемых бокситов диаспорового и диаспор-бемитового типа в процессе Байера. Кроме того, способ позволяет получать алюминатные растворы с низким содержанием кремния и железа. 2 пр.

Наверх