Технология низкотемпературного процесса обескремнивания алюминатных растворов глиноземного производства

• Автор: Новиков, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 171 с. : ил.

1.1. Технические решения но разделению алюминия и кремния как

отражение существующей технологии переработки высококремнистого алюминиевого сырья и перспектив е развития.
Глава 2. Физикохимические основы разделения алюминия и кремния в при комплексной переработке щелочных алюмосиликатов.

2.1. Равновесие в системах глинозмного производства,

определяющих разделение алюминия и кремния при выщелачивании алюминатных спков.

2.2. Равновесие в системах глинозмного производства, определяющих разделение алюминия и кремния на первой

стадии обескремнивания алюминатных растворов.

2.3. Равновесие в системах глинозмного производства, определяющих разделение алюминия и кремния на второй

стадии глубокого обескремнивания алюминатных растворов.

2.4. Природа кремния в алюминатном растворе

2.5. Массообменпые процессы при осаждении

гидроалюмосиликатов натрия.
Глава 3. Экспериментальное исследование процессов
низкотемпературного обескремнивания алюминатных растворов глинозмного производства.
3.1. Активация затравочных материалов для интенсификации
процесса низкотемпературной кристаллизации ГАСН
3.2. Исследование равновесия в системе алюминатный раствор
активированный нефелиновый концентрат
3.3. Исследование кинетики низкотемпературного
обескремнивания алюминатных растворов с использованием
затравки активированного нефелинового концентрата.
Глава 4. Синтез и применение ГКАК различной активности в технологии низкотемпературного обескремнивания алюминатных растворов.
4.1. Синтез и исследование технологических свойств гидрокарбоалюмината кальция, полученного с использованием карбоната кальция различной природы
4.2. Исследование дообескремнивания алюминатных растворов
после низкотемпературной кристаллизации ГАСН.
Глава 5. Анализ известных аппаратурнотехнологических решений и разработка аппаратурнотехнологической схемы процесса
низкотемпературного обескремнивания алюминатных растворов
Заключение
Список использованных


Как альтернатива щелочным способом переработки низкокачественного алюминиевого сырья применимы кислотные методы, обеспечивающие возможность комплексной переработки алюмосиликатов с получением глинозема, солей, кремнезма и др. Кислотные технологии производства глинозма исторически развивались параллельно со щелочными способами. Нами найдены указания на разработку кислотных способов переработки глин, природных щелочных алюмосиликатов лейцитов и нефелинов, глинистых вскрышных пород, алунитов, красных шламов, минеральной части углей и некоторых др. По типу используемых кислот и их соединений для вскрытия высококремнистого алюминиевого сырья наибольшее внимание уделяется сернокислотным сернистокислым, азотнокислотным, солянокислотным и бисульфатным способам. Тип используемой кислоты соединения определяется не только возможностью применения данного реагента для вскрытия сырья, но и возможностью его регенерации, удобством отделения примесей прежде всего железа видом попутно производимой продукции, стоимостью реагента, экологической безопасностью технологии, коррозионной стойкостью оборудования и рядом других соображений. Понятно, что на разных временных этапах освоения кислотных технологий акценты и мотивации могли несколько изменяться. Наиболее ранние ссылки, найденные нами, на разработку и применение кислотных способов относятся к ЗОым годам прошлого века. С нашей точки зрения, этот интерес к альтернативным технологиям производства глинозма в то время был продиктован недостаточностью разведанных запасов высококачественных бокситов в экономически освоенных регионах, что делало экономически обоснованным переработку местных видов низкокачественного алюминиевого сырья. По оценкам специалистов, среди сернокислотных способов наибольший интерес представляет осуществлнный в сво время в Германии способ Алотон Бухнера. После отделения квасцов они разлагались аммиаком, в результате чего в осадке остатся гидроксид алюминия. Примером солянокислотного метода, применявшегося в Италии, служит способ Бланка, предназначенный для переработки лейцитов i на глинозм и хлористый калий. При вскрытии концентратов лейцита соляной кислотой в раствор переходят хлориды алюминия и калия, что позволяет их отделить от кремнезмистого остатка. При охлаждении раствора хлоридов в осадок выпадает хлористый калий, который отделяется на центрифуге. Последующее насыщение раствора хлористым водородом при С позволяет осадить хлористый алюминий, который затем отфильтровывается, а маточный раствор после дополнительного выделения К. С1, поступает на выщелачивание новых порций лейцита. А1С ЗН 6II1 А. На современном этапе развития кислотных технологий, необходимо отметить, практически полное отсутствие публикаций по этому вопросу в зарубежных изданиях. Наибольшая активность российских разработок и соответственно публикаций но кислотным технологиям переработки не бокситового сырья относится к годам прошлого века. Это явилось следствием недостатка разведанных запасов высококачественных бокситов для производства глинозма и попыткой расширения сырьевой базы алюминиевой промышленности за счт переработки высококремнистого сырья природного и техногенного происхождения. Подавляющее количество публикаций относится к разработке сернокислотных и азотнокислотных способ переработки нефелинов, алунитов и каолиновых глин. Отдельные публикации но совершенствованию кислотных технологий относятся ко второй половине ых годов и прослеживаются на протяжении последних десяти лет. Отличительная особенность этих публикаций связана с представлением исследований по комплексной переработке низкокачественного сырья, включающей дополнительное извлечение редких металлов , и др. А.К. Запольским и Ю. А. Лайнером ,. Азотнокислотный способ переработки алюмосиликагного сырья, сохраняя все основные достоинства кислотных технологий, позволяет обеспечить высокоэффективную регенерацию кислоты и выпуск широкого ассортимента продуктов . Исследование теоретических аспектов и разработка кислотных методов переработки высоко кремнисто го алюминиевого сырья стали основой для их использования применительно к редкометальному сырью алюмосиликагного типа , .