Физико-химические и технологические основы комплексной переработки жидких и твердых отходов производства алюминия

• Автор: Азизов Бозорали
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 240 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПУТИ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ.

1.1. Переработка жидких отходов.

1.2. Замена соды сульфатом натрия в производстве глинозема и криолита.

1.3. Переработка твердых отходов производства алюминия

1.4. Заключение по литературному обзору и выбор направления

исследований.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ.

2.1. Десульфатизация растворов шламовых полей

2.2. Кинетика процесса кристаллизации
2.3. Конверсия сульфатов, осажденных из растворов
шламового поля, в карбонаты
ГЛАВА 3. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРЕРАБОТКИ
ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ
3.1. Химический и минералогический состав шлама
3.2. Переработка шлама методом флотации
3.3. Переработка шлама методом выжига
3.4. Переработка отсева склада твердых отходов методом флотации
3.5. Сушка криолитглиноземного концентрата.
3.6. Переработка отсева склада твердых отходов
методом выжига
3.7. Физикохимические свойства твердых отходов и
продуктов их переработки
3.8. Обезжелезивание шлама, отсева СТО и
и продуктов их переработки
ГЛАВА 4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ С МЕСТНЫМ МИНЕРАЛЫ1ЫМ СЫРЬЕМ
4.1. Влияние состава шихты и режима на процесс спекания.
Кинетика процесса спекания.
4.2. Исследование режима и кинетики процесса выщелачивания.
4.3. Обескремнивание и карбонизация алюминат фторидного раствора
4.4. Термическая обработка криолит гидраргиллитовой смеси
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И ИХ ОПЫТНО ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ.
5.1. Переработка растворов шламовых полей
5.2. Способ получения КГК из шлама и отсева СТО
методом флотации.
5.3. Способ получения КГК из углерод, фторсодержащих
отходов методом выжига.
5.4. Способ получения КГК и щелочного коагулянта из
неотмытого шлама.
5.5. Способ получения КГК из отходов производства и
местного алюминий и фторсодержащего сырья.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Вопервых, он является основным компонентом в реакции, в результате которой образуются криолит и сода последняя, затем используется для поглощения фтористого водорода в аппаратах мокрой газоочистки, вовторых, бикарбонат натрия карбонизирует каустическую соду, поступающую с алюминатным раствором на варку криолита . Наличие ЫаОН в реакторах увеличивает содержание несвязанных ЫаР и ИаАЮг в маточном растворе и потери их со шламовыми растворами в виде криолита при использовании маточных растворов газоочистки. Таким образом, недостаток бикарбоната натрия в растворах приводит к ухудшению технологических показателей процесса варки криолита. Следовательно, сохранение бикарбоната в рабочих растворах является важной технологической задачей. С целью выявления причин разложения ЫаНСОз авторами были проведены лабораторные опыты по влиянию на этот процесс изменения солевого состава растворов, продолжительности процесса, площади контакта раствора с атмосферой и других факторов. Опыты показали, что разложение бикарбоната идет по всему объему раствора примерно с одинаковой скоростью. Результаты проведенных исследований дают возможность подобрать условия для технологических операций регенерации криолита, при которых разложение бикарбоната в растворах газоочистки будет минимальным. В работе Н. Г. Лоховой и др. Поэтому авторами был выявлен такой режим выщелачивания, при котором содержание фтора достигало гл, т. С и Ж Т 2 1. Леблана . Сущность способа заключается в сплавлении смеси сульфата натрия, известняка и угля. Процесс протекает при 0 0С. На практике затраты СаС и С превышают стехиометрические количества в 1,52 и 24 раза, соответственно. После разложения всего 2 выделение С прекращается. При повышении температуры реагирующей массы до С при взаимодействии избытка СаС и С с углеродом образуется СО. Выделение оксидов углерода из тестообразной массы плава сообщает ему пористость, которая облегчит проведение следующей операции выщелачивания плава. Выщелачивание плава осуществляется водой при температуре С. Щелок содержит масс. Для освобождения от 2 щелок подвергается карбонизации и окислению. После осветления, очищения и упаривания щелока получают продукт, содержащий 2. Нерастворимый остаток после выщелачивания содержит, масс СаБ, СаСОэ, Н, 3 8 С, 2 3 2СОз1 2 8Ю2, 0,2 0,5 Б и др. Общее содержание серы в остатке составляет около масс. Потеря всей серы введенного сульфата в виде сернистого кальция делала процесс Леблана неэкономичным. Из каждых частей серы содовых остатков по этому способу можно извлечь до 8 частей серы. В работах приведены исследования по переработке сульфатсодержащего осадка, полученного из растворов шламовых полей путем его спекания с углем и известняком по способу Леблана. Авторами этих исследований установлена принципиальная возможность осуществления получения кальцинированной соды из сульфатов шламового поля. Одной из основных проблем переработки отходов производства алюминия является утилизация глауберовой соли, получаемой при кристаллизации оборотных растворов газоочистки и смешанной соли Ыа ИаБ, получаемой при выпаривании этих растворов. Известно, что для производства глинозема криолита сухим щелочным способом требуется много щелочи, поэтому замена соды при спекании на сульфат натрия может быть удачным решением вышеуказанной проблемы. Н2Н
1. Исходя, из намерения о применении сульфата натрия, нами был осуществлен анализ литературы в этом направлении. Сущность сухого щелочного способа производства глинозема заключается в спекании глиноземсодержащего сырья с содой при высокой температуре . Если алюминиевые руды содержат значительное количество кремнезема, то для его связывания в шихту вводят известняк . С Н 1. Полученный спек, направляют на измельчение и выщелачивание водой или содовым раствором. При выщелачивании в раствор переходят алюминат натрия и некоторое количество кремнезема. Поэтому концентрированный раствор алюмината, после некоторого разбавления обескремнивают нагревая раствор алюмината с добавкой извести. Известь связывает кремнезем в нерастворимый силикат кальция, который отделяют от алюминатного раствора сгущением и последующим фильтрованием. С 2 Н 1. А1ОН 1. Выпавший в осадок А1ОН3 отделяют от раствора на вакуумфильтрах и подвергают кальцинации.