Физико-химические и технологические основы комплексной переработки шламов алюминиевого производства

• Автор: Сафиев, Алишер Хайдарович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 103 с. : ил.

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Переработка твердых отходов алюминиевого производства

1.2. Получение алюмината натрия и использование его

для очистки вод

1.3. Заключение по литературному обзору и выбор

направления исследований

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ШЛАМОВОГО ПОЛЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ

2.1. Методика проведения анализов

2.2. Топографический, послойный, химический и минералогический

состав шламового поля Таджикского алюминиевого завода

2.3. Отмывка водорастворимых частей шлама в лабораторных и полупромышленных условиях
2.4. Результаты переработки отмытого шлама методом выжига в опытно-промышленной установке
2.5. Физико-химические свойства отходов и продуктов их переработки
ГЛАВА III.
СПЕКАТЕЛЬНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНАТА НАТРИЯ И КРИОЛИТ-ГЛИНОЗЕМНОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ ШЛАМОВОГО ПОЛЯ ТАДАЗА
3.1. Состав исходных материалов. Выбор состава шихты и режима спекания
3.2. Математическое моделирование процесса спекания шлама
3.3. Кинетика спекания шлама

3.4. Процесс выщелачивания алюминатно-фторидного спека
3.5. Коагулирующие свойства полученного алюмината натрия
3.6. Физико-химические исследования шлама и продуктов его переработки спекательным способом
ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
СХЕМ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВЫХ ПОЛЕЙ
ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ И ИХ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ
ИСПЫТАНИЯ
4.1. Разработка и опытно-промышленные испытания технологической схемы отмывки шлама
4.2. Разработка и опытно-промышленные испытания технологической схемы получения криолит-глиноземного концентрата из отмытого шлама методом выжига
4.3. Разработка спекательной технологической схемы получения алюмината натрия и криолит-глиноземного концентрата из шлама
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Важные научно-технические проблемы совершенствования существующих разработок инновационных и наукоемких технологий способствуют решению актуальной проблемы - переработки промышленных отходов производства алюминия, а также снижению наносимого ущерба окружающей среде твердыми и газообразными отходами производства.
Известно, что шламовые поля Таджикского алюминиевого завода (ТадАЗа) занимают полезные площади и загрязняют окружающую среду региона.
Эти отходы содержат такие ценные сырьевые вещества, как глинозем, криолит, сульфаты, карбонаты и фтористый натрий. Содержание в них примесей, в частности сульфатов, карбонатов и углерода, не позволяет повторно использовать их в качестве возвратного сырья для производства алюминия. Поэтому изучение физико-химических и технологических основ комплексной переработки отходов шламовых полей производства алюминия является актуальной задачей.
Цель работы заключается в исследовании физико-химических основ комплексной переработки отходов шламовых полей алюминиевого производства и разработке промышленной технологической схемы.
Поставленная цель исследований достигается решением следующих задач:
изучением топографического, послойного, химического и минералогического составов шламового поля алюминиевой промышленности;
- установлением основных факторов, влияющих на извлечение водорастворимых частей из шламовых полей в опытно-промышленных условиях;
- разработкой технологической схемы переработки отмытого шлама методом выжига;

Согласно этим данным, следует выделить 4 интервала температур (рис.2.7), характеризующихся происходящими в них изменениями. На линиях ТГ, в начальном интервале температур до 120°С не наблюдается существенных изменений массы. Далее, в интервале температур от 120°С до 450-500°С, наблюдается потеря массы (0,5-Ю,7%) и эндотермический эффект на линии ДТА. Эти изменения связаны с испарением кристаллизационной влаги. Отсутствие подобных изменений на линиях ТГ и ДТА огарка обусловлены удалением влаги из образца в процессе сжигания углерода.
Резкий рост потери массы и экзотермический эффект в третьем интервале температур, от 600°С до 650°С связан с началом процесса окисления углерода.
Рост потери масс в следующем интервале температур (800-1000°С), на наш взгляд, связан с взаимодействием СОг с криолитом.
2ЫазА1Рб + ЗС02 -> 6ЫаР + А1203 + ЗСОР2.
Этим, возможно, обусловлено наличие эндотермического эффекта при температурах 850-860°С на линиях ДТА данных образцов.
Эндотермический эффект, наблюдаемый на линиях ДТА при температурах свыше 900°С, связан с расплавлением криолита.
Таким образом, результаты ДТА, моделируя процессы, происходящие при сжигании углерода из отмытого шлама, способствуют выбору оптимального режима выжига, не допуская расплавления исходного материала.