Технология комбинированного содо-известкового выщелачивания нефелиновых шламов при комплексной переработке щелочных алюмосиликатов

• Автор: Старшинов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 195 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Анализ существующей технологии и план ее модернизации

на Пикалевском глиноземном комбинате.

1.1.1 Перевод технологии производства глинозема и цемента

па полусухой способ

1.1.2. Инновационные разработки на существующих переделах комплексной переработки нефелинов

1.1.3. Диверсификация производства.

1.2. Пути повышения извлечения глинозема и щелочи в способе комплексной переработки нефелинов
1.2.1 Влияние технологического режима выщелачивания на извлечение глинозема и щелочи из нефелиновых спеков

1.2.2 Постановка задачи исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ТЕХНОЛОГИИ СОДОИЗВЕСТКОВОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ НЕФЕЛИНОВЫХ ШЛАМОВ.
2.1. Исследование механизма формирования i, i при выщелачивании алюминатных спеков.
2.2. Синтез и физикохимические исследования свойств гидрокарбоалюминагов кальция в условиях низкотемпературного выщелачивания алюминатных спеков и промывки шлама
2.2.1. Синтез эталонного образца гадрокарбоалюмината кальция в ашоминатно силикатных растворах
2.2.2. Кинетика образования и мстастабильная устойчивость гидрокарбоалюминатов кальция в системе
ЫаА0з СО2 i Н.
2.2.3. О механизме образования ГКАК и его переходе в СзАНб.
2.2.4. Трансформация ГКЛКС3АНб в условиях промывки нефелинового шлама
2.2.5. Взаимодействия в системе 2 i Н.
2.2.6. Частные разрезы системы Л i Н гидроалюмосиликаты натрия, образующиеся в условиях глиноземного производства.
2.2.7. Исследование ионного обмена в системе цеолит Л СаОН2.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СОДОИЗВЕСТКОВОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ НЕФЕЛИНОВЫХ ШЛАМОВ
3.1. Экспериментальные исследования процесса содового выщелачивания.
3.1.1 Разработка математического описания содового выщелачивания нефелинового шлама.
3.2. Экспериментальные исследования доизвлечения щелочи из нефелинового шлама известковым молоком
3.2.1. Определение количества отмываемой щелочи нефелинового шлама.
3.2.2 Математическое моделирование процесса
3.2.3. Гидрохимическая обработка нефелинового шлама известковым молоком
3.2.4. Разработка математического описания гидрохимической обработки нефелинового шлама
. известковым молоком.
3.3. Технологический регламент схемы содоизвесткового выщелачивания
3.4. Внедрение АСУ ТП в процесс доизвлечения щелочи из нефелинового шлама известковым молоком.
3.5. Опытнопромышленные испытания гидрохимической обработки нефелинового шлама известковым молоком в ОАО Пикалевское объединение Глинозем ЗАО БАЗЭЛ Цемент
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Расчет ожидаемого экономического эффекта от использования основных разработок диссертации Старшинова
2. Акт опытнопромышленных испытаний технологии гидрохимической обработки нефелинового шлама известковым молоком в ОАО Пикалевское объединение Глинозем ЗАО БАЗЭЛ Цемент Пикалево
Пикалево
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Показано, что существенную роль в повышении эффективности комплексной переработки нефелинов играют гидрокарбоалюминаты кальция, синтезированные в условиях глиноземного производства. Причем рассмотрены аспекты использования ГКАК как в технологии производства глинозема, так и новых попутных продуктов сосредоточено внимание на дискуссионных и нерешенных вопросах, намечены основные пути дальнейшего повышения эффективности технологии комплексной переработки нефелинов на основе более широкого использования карбоалюминатных соединений, а также на основе перевода технологии на полусухой способ дана аналитическая оценка задач диссертационной работы, показано, что они вписываются в решение глобальной проблемы по повышению эффективности комплексной переработки нефелинов в целом. Полусухой сухой способ известен из технологии производства портландцемента классическим способом глина известняк. Полусухой способ отличается от сухого только стадией подготовки шихты. В сухом способе все компоненты шихты сначала высушиваются, после чего обрабатываются так же, как и в полусухом способе. В устройстве непосредственно самих термических установок разницы в полусухом и сухом способах нет. В производстве глинозема из нефелинов методом спекания в настоящее время применяют вращающиеся печи для термической обработки шихт, приготовленных мокрым способом. Недостатки этих печей состоят в низкой скорости термообработки, вызывающей большие габариты и стоимость оборудования, недостаточной ее равномерности, отражающейся на качестве продукции и невысоком тепловом к. Внешний вид установок мокрого и сухого способа показан на рис. Развитие мировой техники спекания многокомпонентных шихт идет преимущественно в направлении использования принципов их термообработки во взвешенном состоянии. Полусухой способ в нефелиновой технологии ПГК содержит свое НОУХАУ. Здесь сочетается способ мокрой шихтоподготовки с влажностью , фильтрация приготовленной нефелиноизвестняковой шихты на мощных мембранных фильтрах под высоким давлением, получение кека с влажностью и обработка кека в системе сухого способа спекания, включающего циклонную подготовку материала и обжиг его в коро ткой вращающейся печи. Рис. Необходимые пояснения сводятся к следующему. Отфильтрованная паспортная шихта с влажностью подается в мельницусушилку, где активно перемешивается и сушится отходящими газами до остаточной влажности 0,,2. Сухая шихта подается на I ступень по ходу материала циклонного теплообменника, затем проходит II, III и IV ступени циклонных теплообменников. Подготовка шихты в циклонных теплообменниках идет . СаССаО С3 1. Производительность одной технологической линии по полусухому способу за счет интенсивной подготовки шихты возрастает в 3 раза по сравнению с линией по мокрому способу, расход топлива за счет уменьшения влажности шихты и снижения температуры отходящих газов сокращается примерно на . Химизм процесса спекания нефелиноизвестняковой шихты в полусухом варианте не меняется по сравнению с мокрым способом. Часть отходящих газов С используется внутри схемы для карбонизации алюминатных растворов, остальная часть после очистки выбрасывается в атмосферу. Спек, после холодильников, транспортируют в буферные емкости передела выщелачивания. Объем буферных емкостей должен обеспечивать бесперебойную работу передела выщелачивания спека при выводе печной установки на текущий ремонт. Для понимания надежности рекомендаций подчеркнем, что принцип функционирования сухого способа на Кольских нефелиновых концентратах был проверен под руководством проф. Сизякова В. М. в Японии на установках одного из лидеров сухой технологии японской компании . Исследования проводили на пробе Кольского нефелинового концентрата объемом 0 тонн и известняках местных японских месторождений, состав которых был аналогичен пикалевским известнякам. По результатам испытаний были подготовлены предложения о строительстве головного образца сухого способа переработки кольских нефелиновых концентратов в составе ПГК2, но с началом перестройки проект был остановлен.