Исследование азотнокислотной переработки алюмосиликатов для получения оксида алюминия

• Автор: Вайтнер, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Введение

1. Сравнительный анализ кислотных способов получения глинозема

1.1. Солянокислотные методы

1.2. Способы получения глинозема с использованием серной кислоты

1.3. Азотнокислотные способы

Выводы

2. Исследование состава и свойств глиноземсодержащего сырья

2.1. Исследование состава и свойств аргиллита Волчанского

угольного разреза

2.2. Исследование состава и свойств боксита

Выводы
3. Исследование условий максимального извлечения глинозема
из алюмосиликатного сырья
3.1. Влияние прокаливания на вскрытие аргиллита
3.2. Каскадное выщелачивание
3.3. Изучение условий выщелачивания боксита
3.4. Разделение твердой и жидкой фаз пульпы
3.4.1. Фильтрация азотнокислой пульпы
3.4.2. Отмывание пульпы
3.4.3. Сиштоф и его использование
Выводы
4. Обезжелезивание азотнокислых растворов алюминия
4.1. Первая стадия обезжелезивания
4.1.1. Изучение условий получения основного нитрата алюминия
4.1.2. Методика осаждения РеОН3
4.1.3. Действие флокулянтов
4.1.4. Зависимость обезжелезивания раствора нитрата алюминия
от различных факторов
4.2. Вторая стадия обезжелезивания
4.2.1. Выбор сорбента
4.2.2. Изучение условий получения нитратного крокуса
4.2.3. Изучение факторов, влияющих на сорбцию
гидроксида железа на нитратном крокусе
4.2.4. Кинетика процесса сорбции
4.2.5. Изотермы сорбции
4.2.6. Регенерация нитратного крокуса
4.3. Апробация двухстадийной схемы обезжелезивания на растворах,
полученных при выщелачивании глиноземсодержащего сырья
Выводы
5. Термический гидролиз, отмывка и кальцинация
5.1. Изучение термического гидролиза А1Юзз9Н в статических условиях
5.2. Изучение термического гидролиза А1Ю9Н в динамических условиях
5.3. Отмывка продукта термического гидролиза от солей щелочных
и щелочноземельных металлов. Кальцинация.
Выводы
6. Принципиальная схема азотнокислотного способа получения глинозема
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение 1
Приложение 2
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Содержащийся в растворе А1С1з является высаливающим агентом по отношению к железу, что позволяет обеспечить соответствующую очистку при небольшой гдм3 концентрации кислоты 7. Удаление свободной кислоты производится многокамерным электродиализом с ионообменными мембранами, при этом содержание кислоты в регенерируемом растворе доводят до концентрации, позволяющей использовать его после доукрепления свежей кислотой для выщелачивания. После удаления свободной кислоты раствор с подвергают электрохимическому разложению в системе ионообменных мембран с получением оксихлорида алюминия и регенерацией связанной кислоты 2,7, 8. Электрохимическое разложение А1С1з и регенерацию связанной соляной кислоты осуществляют в трхкамерной мембранной системе рис. Раствор II3 католнт, а раствор анолит. В такой системе разложение воды на электродах генерирует ионы гидроксогрупп и водорода, в катодной камере осаждается оксихлорид или гидроксид алюминия, а в центральную камеру переносятся ионы хлора из катодной и ионы водорода из анодной камер. Ионообменные мембраны позволяют достичь глубокого разложения А1С1з и полной регенерации кислоты с высокой эффективностью, а также избежать выделения газообразного хлора на аноде. Данная система применима для разделения хлорида и кислоты. К катионообменная мембрана. Рисунок 1. Рисунок 1. В работе были использованы промышленные мембраны МК и МА, медный катод и платиновый анод. Способ, разработанный в ИМиО, представляется эффективным для получения глинозма, используемого для специальных целей сорбенты, носители катализаторов и т. Кроме того, авторами не указывается возможность регенерации экстрагента. Очистка растворов, полученных при солянокислотном вскрытии прокалнных глин путм экстракции исследовалась, Горным Бюро США. Глинозм получали путм прокаливания II2 при С. Описанный способ обезжелезиваыия связан с использованием летучих и легковоспламеняющихся веществ, в следствие чего внедрение его в промышленности проблематично в связи с высокой пожароопасностью. В работах Е. И. Хазанова 6, 9 предлагается солянокислотный способ переработки аргиллита следующего состава, масс. I, 2,3 РегОз, , i2, 0, , 0, , 0, ЫагО, 0, К2О, 0, i. В результате проведнной работы было установлено, что оптимальным условием извлечения глинозма из аргиллита является прокаливание при температуре С в течение часа, при этом в раствор переходит ,5 I и . При прокаливании при температуре свыше 0 С извлечение глинозма резко падает. Выщелачивание огарка производилось 6 н соляной кислотой и оборотными растворами перколяционным методом. Время выщелачивания до часов 6. В дальнейшем для очистки солянокислотных растворов хлорида алюминия от железа применялся метод ионообменной адсорбции. Для очистки использовались солянокислые растворы н НС1 солей II3 и , содержащие 0 гдм3 А и гдм3 3. В ходе исследований было установлено, что аминоуголь поглощает как железо, так и алюминий. Смола АН обладает малой динамической мкостью по отношению к железу 1,3 гг смолы 2, в то время как смола ЭДЭП поглощает железо в значительных количествах и динамическая мкость е относительно рассматриваемых смол велика 3,3 гг смолы 2 9. При использовании смолы ЭДЭП содержание железа в растворах хлорида алюминия 0 гдм3 II3 удалось снизить до 0,1 гдм3 . Обменная мкость смолы по железу тем выше, чем выше кислотность растворов и содержание в них I3. С повышением концентрации II3 в растворе мкость смолы по алюминию возрастает, а с повышением кислотности раствора снижается. Оптимальная температура процесса очистки С при скорости пропускания очищаемого раствора не более 2 млмин. Элюирование железа осуществляется 0,5 н раствором НС1, объм которого составляет примерно объма очищенного раствора. Смола ЭДЭП не теряет своих сорбционных свойств после многократного использования и после обработки 6 н НС1 может быть использована для очистки новой порции раствора 9. Очищенный от железа солянокислый раствор хлорида алюминия подвергают упариванию, а выкристаллизовавшиеся соли прокалке для регенерации кислоты и выделения глинозма. Глинозм, полученный при С, содержит масс.