Совершенствование технологии получения крупнозернистого глинозема с использованием гидроклассификации суспензии Al(OH)3 при комплексной переработке нефелинов

• Автор: Давыдов, Владимир Иоанович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Аналитический обзор и постановка задачи исследований

1.1. Требования предъявляемые к песочному глинозему

1.2. Теоретические основы и технология разложения алюминатных растворов

1.3. Теория и технология глинозема высших марок крупнозернистой структуры

1.4. Постановка задачи исследований

2. Влияние состава затравки на гранулометрию гидроксида алюминия, осаждающего в процессе разложения алюминатных растворов.
2.1. Исследование процесса карбонизации с использованием затравки гидроксида алюминия различного дисперсного состава
2.2. Кристаллооптические исследования образцов гидроокиси алюминия, полученных карбонизацией алюминатных

растворов с использованием затравок различного

дисперсного состава.
2.2.1. Зазравка гидроксид алюминия, содержащий, в основном, частицы размером мкм.
2.2.2. Затравка гидроксид алюминия, содержащий, в основном, фракции мкм
2.2.3. Затравка гидроксид алюминия, содержащий, в основном, частицы размером мкм.
2.2.4. Наработка затравки для постановки опытов по моделированию разложения алюминатных растворов в содощелочной ветви
2.3. Цикловые опыты по получению крупнозернистого
гидроксида алюминия.
2.3.1. Кристаллооптические исследования проб гидроксида алюминия, полученных в процессе проведения цикловых опытов.
3. Исследование влияния кальцийсодержащих соединений на крупность и прочность получаемого гидроксида алюминия
3.1. Взаимодействие в системе ГКАК затравка алюминатный раствор.
3.2. Исследование влияния добавки модификатора на гранулометрический состав и прочность агрегатов
гидроксида алюминия, получаемых в процессе
карбонизации алюминатных растворов
3.2.1. Предварительные замечайия.
3.2.2. Экспериментальные исследования влияния дозировки СаСОз в процесс карбонизации на гранулометрический состав и прочность агрегатов гидроксида алюминия
4. Исследования по обоснованию новых эффективных аппаратурнотехнологических схем карбонизации
4.1. Дробление газовых пузырей в газожидкостных реакторах с мешалками
4.2. Исследование эффективности работы карбонизаторов на модельных установках.
4.2.1. Методика проведения эксперимента.Л
4.3. Новая конструкция карбонизатора.
4.4. Расчет транспортной системы технологической батареи процесса карбонизации
4.5. Классификация гидроксида алюминия.
4.5.1. Аппаратура, применяемая для классификации суспензии гидроксида алюминия.
4.6. Технологический расчет классификатора.
5. Схема подготовки и распределение затравки по батареям содовой и содощелочной ветвей.
6. Выводы.
Литература


Специализированные химические компании в настоящее время осуществляют рыночную продажу кристаллических модификаторов, в том числе и для глиноземной промышленности. Однако из имеющихся в литературе данных можно сделать заключение, что основные процессы кристаллизации, для регулирования которых сконструированы эти реагенты, по настоящему не изучены , . К тому же почти во всех работах приводятся результаты, полученные в различных экспериментальных условиях , причем в подавляющем числе работ гидролиз алюминатных растворов рассматривается в условиях декомпозиции, по теории разложения алюминатных растворов методом карбонизации сведения очень скудны 5. Все это не дает возможности использовать известные количественные зависимости для определения влияния исходных параметров концентрации раствора, температуры, массы и свойств затравки, наличия примесей на результаты процесса кристаллизации. Основное положение, из которого мы исходим, заключается в следующем химические и физические свойства глинозема формируются на стадии переработки алюминатных растворов. Гидролиз алюминатных растворов с целью выделения гидроксида алюминия и получения товарного глинозема осуществляется в основном методом карбонизации практически полная карбонизация на ,5 в содовой ветви и частичная карбонизация на с до выкручиванием в содощелочной ветви. В процессе карбонизации при большом пересыщении карбонатионом на границе газжидкостьтвердое управлять технологией кристаллизации А1ОН3 намного сложнее, чем в байеровской декомпозиции алюминатных растворов, и здесь для решения задачи получения песочного глинозема требуются особые нестандартные подходы. Разложение алюминатных растворов может осуществляться двумя способами карбонизацией и декомпозицией. В этой работе особое внимание уделяется именно карбонизации, как основному способу переработки алюминатных растворов после обескремнивания. Процесс карбонизации осуществляется следующим образом. Длительное время считалось, что в системе Ыа АЬз С Н единственным устойчивым соединением является гидроксид алюминия в одно или трехводной форме. Ыа АОз 2С 2Н. Было установлено, что это соединение в определенных условиях может образовываться и выделяться в твердую фазу при карбонизации алюминатных растворов. Оно названо гидроалюмокарбонатом натрия ГАКН. Долго считалось, что ГАКН может образовываться лишь в условиях бикарбонатной или содобикарбонатной среды. Однако образование этого соединения может происходить в содовой и даже в содощелочной среде. ГАКН может выделяться с А1ОНз при карбонизации и загрязнять А1ОНз несмываемой щелочью. При исследовании процесса образования ГАКН при карбонизации были проведены некоторые опыты для выяснения важного вопроса в том, какими путями можно избежать этого соединения. В исследованиях были использованы натриевые синтетические алюминатные растворы, полученные из едкого натра и гидроксида ВАЗа. В исследованиях была использована карбонизационная установка, позволяющая подавать в карбонизатор газ любого состава по С. Карбонизатор был установлен в водяном термостате, что позволяло поддерживать заданную температуру с точностью 0,5С. Было исследовано влияние температуры на образование ГАКН. Карбонизации подвергался алюминатный раствор, содержащий в гл 9,4 АОэ 2,5 Ыа. Следовательно, образования ГАКН при карбонизации алюминатного раствора в указанных условиях происходит тем в большей степени, чем выше температура. ВАМИ свидетельствуют о том, что при температуре С образование ГАКН может осуществляться при высоком содержании каустической щелочи. При прочих равных условиях количество образующегося алюмокарбоната тем больше, чем выше содержание в растворе углекислого натрия и ниже содержание каустической щелочи. Далее отмечалось, что образованию алюмокарбоната натрия способствует повышение температуры, повышение количества подаваемого углекислого газа, повышение концентрации С в применяемом газе, повышение интенсивности перемешивания карбонизируемого алюминатного раствора и отсутствие гидроксида алюминия. Избыточная каустическая щелочь алюминатного раствора взаимодействует с образованием соды и частично бикарбоната натрия.