Основы технологических процессов переработки вторичных ресурсов и техногенных отходов алюминиевого производства

Основы технологических процессов переработки вторичных ресурсов и техногенных отходов алюминиевого производства

Автор: Куликов, Борис Петрович

Шифр специальности: 05.17.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2010

Место защиты: Шелехов

Количество страниц: 380 с. ил. Прил. (79 с.: ил.)

Артикул: 5025917

Автор: Куликов, Борис Петрович

Стоимость: 250 руб.

Основы технологических процессов переработки вторичных ресурсов и техногенных отходов алюминиевого производства  Основы технологических процессов переработки вторичных ресурсов и техногенных отходов алюминиевого производства 

1.1 Промпродукты и отходы алюминиевого производства
1Л Л Производство первичных фтористых солей
1 Л.2 Электролитическое производство алюминия
1Л .3 Пылегазовые выбросы
1Л .4 Смолистые вещества и ПАУ в выбросах
1 Л.5 Мелкодисперсные фторуглеродсодержащие отходы.
1.2 Обзор технологий утилизации отходов и промпродуктов алюминиевого производства.
1.2.1 Переработка отходов с возвратом полезных компонентов в производство алюминия
1.2.1 Л Гидрохимическая технология получения криолита из кремнефгорида натрия.
1.2.1.2 Переработка мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов методом пирогидролиза
1.2.1.3 Производство вторичного криолита карбонизационным способом .
1.2.1.4 Кондиционирование регенерационного криолита.
1.2.1.5 Переработка отходов на низкомодульные фторалюминаты натрия
1.2.1.6 Сернокислотное разложение натриевоалюминиевых фторидов .
1.2.2 Переработка отходов в смежных отраслях промышленности
1.2.2.1 Брикетирование отходов алюминиевого производства для черной металлургии
1.2.2.2 Утилизация фторсодержащих отходов в производстве глинозема
1.2.2.3 Утилизация фторуглеродсодержащих отходов в производстве строительных материалов
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 2. КРЕМНЕФТОРИДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ
АЛЮМИНИЕВО КРЕМНИЕВЫХ СПЛАВОВ И НАТРИЕВО
АЛЮМИНИЕВЫХ ФТОРИДОВ
2.1 Физико химические закономерности взаимодействия кремнефторида. . натрия с алюминием .
2.1.1 Термодинамическое моделирование алюминотермического восстановления КФН
2.1.2 Механизм взаимодействия кремнефторида натрия с алюминием
2.1.3. Исследование термической диссоциации кремнефторида натрия
2.1.4 Исследование спекания фторидов натрия и алюминия
2.2 Исследование взаимодействия кремнефторида натрия с оксидом и гидроксидом алюминия
2.2.1 Термодинамическое моделирование процесса
2.2.2 Механизм и кинетика процесса
2.3 Испытания и внедрение кремнефторидиой технологии получения алюминиевокремниевых сплавов и натриевоалюминиевых фторидов
2.3.1 Исследования промышленного кремнефторида натрия .
.2 Технологические испытания кремнефторидиой технологии.
2.3.3 Внедрение кремнефторидиой технологи и получения алюминиево кремниевых сплавов и натрисво алюминиевых фторидов.
2.3.3.1 Опытно промышленные испытания кремнефторидиой технологии
2.3.3.2 Общие замечания по результатам испытаний.
Экологическая оценка кремнефторидиой технологии.
.3.4 Адаптация КФН технологии к сегодняшним условиям.
ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ЛЕГИРУЮЩИХ ПРИСАДОК, АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ И ЛИГАТУР.
3.1 Получение лигатуры алюминий титан
3.1.1 Исследование взаимодействия кремнефторида натрия с диоксидом титана.
3.1.2 Интенсификация спекания кремнефторида натрия с диоксидом титана .
3.1.3 Кинетика термического разложения оксопентафтортитаната
натрия IV .
3.1.4 Исследование взаимодействия КФН с титановым шлаком.
3.1.5 Получение лигатуры А1Т1 по кремнефторидиой технологии.5 .
3.1.5.1 Получение лигатуры i прямым восстановлением ТЮ2 в смеси сКФН
3.1.5.2 Получение лигатуры i из спеков КФН с ТЮ
3.1.5.3 Анализ качества лигатуры алюминий титан.
3.2 Получение лигатуры алюминий бор
3.2.1 Взаимодействие кремнефторида натрия с борным ангидридом .
3.2.2 Взаимодействие в системе 2i6 В2Оз
3.2.3 Получение лигатуры А1 В кремнефторидным методом.
3.2.4 Анализ качества лигатуры А1 В
3.2.5 Получение лигатуры i по кремнефторидной технологии
3.3 Получение лигатуры
3.3.1 Взаимодействие КФН с оксидом циркония.
3.3.2 Получение лигатуры А1 по кремнефторидной технологии
3.4 Испытания кремнефторидной технологии получения лигатур
3.5 Приготовление борсодержащих алюминиевых сплавов.
.1 Исследование термической диссоциации тетрафторбората калия.
3.5.2 Исследование термической диссоциации тетрафторбората калия в смеси с хлоридом калия
3.5.3 Исследование алюминотермического восстановления тетрафторбората калия. . .
3.5.4 Легирование алюминия тетрафторборатом калия .
3.6 Приготовление титансодержащих алюминиевых сплавов
3.6.1 Совершенствование технологии приготовления титансодержащих алюминиевых сплавов.
3.6.2 Проведение промышленных испытаний
ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ УЛАВЛИВАНИЯ . И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ВЫБРОСОВ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ
4.1 Уменьшение фонарных пылегазовых выбросов
4.1.1 Предпосылки к изменению конструкции газосборного устройства электролизера
4.1.2 Математическое моделирование вторичного укрытия электролизера
4.1.3 Разработка конструкции вторичного укрытия рабочего пространства электролизера Содерберга .
4.1.4 Оценка эффективности вторичных укрытий
4.1.5 Влияние вторичного укрытия на содержание загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны
4.1.6 Измерения температуры поверхности вторичного укрытия электролизера
4.1.7 Децентрализованная очистка газов от электролизеров
4.2 Повышение эффективности термического обезвреживания анодных газов
4.2.1 Классификация, состав и параметры анодных газов
4.2.2 Предпосылки для создания нового горелочного устройства.
4.2.3 Математическое моделирование горелочных устройств
4.2.4 Моделирование пылеосадительной камеры
4.2.5 Разработка нового горелочного устройства.
4.2.6 Теплотехнические испытания и внедрение нового горелочного устройства.
4.2.7 Модернизация существующих щелевых горелок
4.2.8 Централизованный дожиг анодных газов в концентрированном состоянии
4.2.9 Мониторинг температуры и разрежения при сжигании анодных газов
в горелочных устройствах.
4.3 Совершенствование технологии производства регенерационного криолита
4.3.1 Стабилизация концентрации солей в газоочистных растворах.
4.3.2 Интенсификация осветления газоочистных растворов.
4.3.2.1 Осветление растворов газоочистки в радиальных отстойниках
4.3.2.2 Осветление газоочистных растворов на шламовых полях
4.3.3 Расход кальцинированной соды на производство регенерационного криолита.
4.3.4 Оптимизация дозировки алюминатного раствора на варку криолита
4.3.5 Отмывка криолита от сульфата натрия
ГЛАВА 5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ
ОТХОДОВ И ПРОМ1 ПРОДУКТОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
5.1 Утилизация отходов со шламовых полей алюминиевых заводов в производстве цемента.
5.1.1 Производство и характеристика портландцемента
5.1.2 Применение фторсодержащих минерализаторов в цементной промышленности.
5.1.3 Выбор направления исследований.
5.1.4 Сертификация и характеристика фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства
5.1.5 Исследования минерализующих свойств боя электродного
5.1.5.1 Методика проведения и результаты экспериментов
5.1.5.2 Обсуждение результатов экспериментов
5.1.6 Проведение промышленных испытаний.
5.1.6.1 Испытания в ОАО Аигарскцемент.
5.1.6.2 Испытания в ОАО Вольскцемент.
5.1.7 Причины высолообразования цемента и возможности их снижения
5.1.7.1 Причины высолообразования цементов
5.1.7.2 Пути снижения высолообразования.
5.1.7.3 Исследование возможности снижения высолообразования Ангарского цемента
5.1.7.4 Промышленный выпуск портландцементного клинкера с добавкой боя электродного
5.2 Использование хвостов флотации угольной пены в черной металлургии .
5.2.1 Использование хвостов флотации при агломерации железосодержащих материалов.
5.2.1.1 Методика проведения экспериментов.
5.2.1.2 Результаты экспериментов
5.3 Сокращение потерь металла при выливке алюминиясырца, производстве готовой продукции, переработке металлсодержащих отходов и промпродуктов.
5.3.1 Балансовое обследование выливки алюминиясырца
5.3.2 Снижение потерь металла при выливке алюминиясырца
5.3.3 Снижение брака при литье крупногабаритных слитков.
5.3.4 Переработка металлсодержащих отходов и промпродуктов алюминиевого производства.
5.3.4.1 Переработка металлсодержащих отходов с использованием энергии жидкого металла.
5.3.4.2 ереработка отвалов электролизного производства алюминия
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ВТОРИЧНЫХ РЕСУРСОВ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ
АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
ВВЕДЕНИЕ


Орошение в пенном аппарате производится водой или содовым раствором. В случае использования воды для абсорбции фторида водорода будет получена плавиковая кислота, которую можно применить для повышения качества кондиционирования регенерационного криолита. Расчетная продолжительность пирогидролиза фторидов до заданной степени разложения а, равной 0,5ь0, при ь С, приведена в таблице 1. Таблица 1. Температура, С Продолжительность пирогидролиза, с. Расчет . Из таблицы видно, что для достижения степени пирогидролиза при С, необходимое время пребывания отходов в зоне высоких температур составляет 0ъ0 с. При увеличении температуры до С это время может быть сокращено до с. Пыль и шлам газоочистки могут служить сырьем для получения не только фторида водорода, но и концентрата галлия. При переработке отходов обжигом с пирогидролизом фторидов при С можно получить до 0, кг галлия с каждой тонны отходов, при извлечении галлия на уровне . Са по реакции 1. С Са С 1. При С степень сублимации галлия из отходов достигает температура кипения гемиоксида галлия 5С. При охлаждении газов ниже 0С гемиоксид галлия конденсируется с окислением до Са2Оз. Таким образом, при высокотемпературной обработке фторуглеродсодержащих отходов электролизного производства алюминия возможна селекция оксидов галлия с получением галлиевого концентрата, содержащего Оа 0,,0вес. Высокая стоимость галлия может оказать решающее значение при оценке экономической целесообразности высокотемпературной переработки пыли и шлама алюминиевого производства. Для производства вторичного криолита карбонизационным способом в качестве исходного сырья могут использоваться любые фторуглеродсодержащие отходы алюминиевого производства пыль электрофильтров, шлам газоочистки, хвосты флотации, отработанная футеровка электролизеров. Учитывая имеющийся опыт крупномасштабного внедрения данной технологии, рассмотрим ее на примере переработки отработанной футеровки. С года впервые в нашей стране начато освоение технологии переработки демонтированной футеровки электролизеров в криолитовом цехе Ачинского глиноземного комбината АГК . За более чем ти летнюю историю эксплуатации на АГК переработано свыше 0 тыс. После освоения технологии на всех переделах, годовая производительность цеха составляла 6,,4 тыс. Основным поставщиком отработанной футеровки и потребителем готовой продукции был Красноярский алюминиевый завод. В основе технологии лежит выщелачивание измельченной футеровки раствором каустической соды ОН с последующим выделением криолита из фторалюминатного раствора методом карбонизации. Сущность карбонизационного метода получения криолита заключается в разложении растворенного фторида натрия и алюмината натрия при обработке раствора газами, содержащими углекислоту, по суммарному уравнению 1. ЫаР АОз 4С 2Ш3А6 С 1. Полученный регенерационный криолит последовательно отделялся от маточного раствора в процессе сгущения, фильтрации и сушки продукта. Карбонизационный способ кристаллизации криолита не требует расхода бикарбоната натрия, поэтому является более экономичным. Для его осуществления достаточно наличие газа с концентрацией С не менее 8 об. Источником углекислого газа могут служить газы от печей обжига анодной массы, печей спекания и кальцинации глиноземного производства, печей обжига известняка. Концентрация раствора каустической соды на выщелачивание составляет гдм. Нагрев содержимого реакторов до технологически необходимой температуры С осуществляется острым паром. Н 1. I3 I 1. ЗСНД 1. I 3 3 1. ОАОз. Извлечение АЬОз в раствор возрастает с повышением количества щелочи и колеблется в пределах . Важным технологическим параметром, характеризующим процесс выщелачивания фторглиноземсодержащих отходов, является фторное число весовое отношение А во фторалюминатном растворе. В общем случае снижение фторного числа отрицательно сказывается на качестве криолита, получаемого способом карбонизации. Обескремнивание растворов, полученных при выщелачивании, происходит за счет образования нерастворимого натриевого гидроалюмосиликата Ка2ОАОзЮН.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.197, запросов: 242