Исследование и разработка технологии получения алюминия с применением глинозема из боксита Средне-Тиманского месторождения

• Автор: Ершов, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. Опыт эксплуатации различных видов глинозема, при использовании их в электролитическом производстве
алюминия.

1.1. Типы глиноземов.

1.2. Химический состав глинозема.

1.3. Физические характеристики глинозема

1.4. Влияние физикохимических свойств глинозема на

процесс растворения.

1.5. Влияние технологических факторов на растворение

глинозема.
1.6. Методы определения концентрации глинозема в
электролите.
1.7. Изменение физикохимических свойств глинозема после
адсорбции соединений из отходящих газов.
Выводы по главе 1.
Глава 2. Изучение физикохимических свойств глинозема.
2.1 Регламент отбора проб.
2.2 Результаты исследований физикохимического состава
глинозема.
2.3 Сравнительный анализ физикохимических свойств глинозема
с требованиями зарубежных исследователей
2.4 Физикохимический состав глиноземадсорбента
2.5 Результаты исследований физических свойств глинозема
Выводы по главе 2.
Глава 3. Способ определения концентрации глинозема в
криолитглиноземном расплаве
3.1 Описание использованного оборудования.
3.2 Анализ химического состава электролита опытных электролизеров
3.3 Методика определения концентрации глинозема.
3.4 Проверка адекватности определения концентрации
глинозема в электролите.
3.5 Применение способа на практике
Выводы но главе 3.
Глава 4. Исследование влияния физикохимических свойств
глинозема на процесс электролиза
4.1 Методика проведения исследований
4.2 Изменение дисперсного состава глинозема при его транспортировке.
4.3 Влияние физикохимических характеристик глинозема на
свойства криолитглиноземной корки
4.4 Растворение глинозема, криолитглиноземной корки и глиноземистого осадка.
4.5 Пылеунос глинозема в зависимости от его дисперсного состава
4.6 Работа систем автоматической подачи сырья в электролит при использовании различных марок глинозема.
4.7 Испытания глиноземов марок рядовой и укрупненный
4.8 Испытания недопрокаленного и рядового глиноземов.
Выводы по главе 4
Заключение.
Список литературы


Разработаны принципы целесообразного распределения глинозема различных марок, учитывающие тип и конструкцию электролизера, а также степень его оснащенности современными системами автоматизированного управления технологическим процессом электролиза. Предложен способ определения содержания глинозема в криолит-глиноземном расплаве. Статистический анализ показал, что в сравнении с предлагаемым способом химический метод определения концентрации глинозема занижает определяемую величину ira 0,5 - 2%. Определены условия, на основании которых автоматически производится выбор режима питания и корректировка частоты подачи глинозема в электролит, что позволяет поддерживать концентрацию глинозема в заданных пределах. Основные результаты работы прошли опытно-промышленную проверку в условиях опытного участка Уральского алюминиевого завода на электролизерах с обожженными анодами силой тока ЗООкА и рекомендованы к использованию на V серии Иркутского алюминиевого завода. Разработаны и реализованы на практике мероприятия, позволяющие при применении рядового глинозема на электролизерах с обожженными анодами силой тока ЗООкА достигнуть технико-экономических показателей, что и при использовании недопрокаленного глинозема. Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на II, III региональных и IV, V научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов алюминиевой промышленности (Иркутск, - г. ИКСОБА» (Индия, г. XIII международной конференции «Алюминий Сибири» (Красноярск, г. Северо-западной конференции (Волхов, г. Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств» (Иркутск, г. НТС ОАО «СибВАМИ» (Иркутск, г. ИрГТУ (Иркутск, г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано печатных работ, из них семь тезисов докладов и пять статей, в том числе одна в рекомендуемом ВАКом журнале «Цветные металлы». Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 6 источников и двух приложений. Общий объем диссертации - 3 страницы машинописного текста, включая рисунок, таблицы. Глава 1. В настоящее время во всем мире применяются только щелочные гидрометаллургические или щелочные пиро- и пирогидрометаллурги ческие способы [1]. Выбор того или иного метода определяется физико-химическими свойствами, как алюминий содержащих минералов, так и их примесей. В случае наличия большого количества железосодержащих минералов в руде наиболее эффективны щелочные способы, при которых железо не переход в раствор, а остается в шламе [2]. Если, кроме железа, в руде присутствует и кремний, эти способы могут быть использованы при условии предварительного связывания его в малорастворимые соединения. Последнее может быть осуществлено, например, в результате спекания руды с известняком (СаСОз) с образованием 2СаО • ЗЮ2 (способ спекания) или при гидрохимической обработке руды в специальных условиях со связыванием БЮг в Ка • 2СаО • Ю2 * пН. Сравнительная характеристика бокситов отдельных месторождений России и зарубежных стран приведена в табл. Таблица 1. Из табл. Байера. В нашей стране запасы высококачественных бокситов ограничены. Они находятся на Урале и относятся к наиболее трудно вскрываемым бокситам. Ряд крупных бокситоносных провинций, в других районах страны, характеризуются низким качеством боксита пригодного для переработки только по способу спекания. Таким образом, в зависимости от качества перерабатываемого сырья определяется способ получения глинозема и, следовательно, его тип. В литературе и на заводах существуют термины «песчаный», «мучнистый» и «недопрокаленный» (слабопрокаленный) глинозем. Однако, границы свойств соответствующих типов глиноземов достаточно расплывчивы. Обычно глинозем с малым содержанием фракции менее мкм, а-А0з, малой удельной поверхностью и большим временем истечения относится к мучнистому типу. Глинозем с промежуточными свойствами - к недопрокаленному. Так, по данным [3] мучнистый, песчаный и недопрокаленный глиноземы характеризуются свойствами, представленными в табл. ТаблицаЛ.