- •Методы разложения алюминатных растворов
- •Разложение алюминатного раствора методом выкручивания (декомпозиция)
- •Факторы, влияющие на процесс декомпозиции
- •Устройство и принцип действия декомпозера
- •Карбонизация алюминатных растворов.
- •Влияние различных факторов на карбонизацию
- •Способы карбонизации
- •Устройство и принцип действия карбонизатора
- •Контрольные вопросы:
План
Методы разложения алюминатных растворов.
Декомпозиция алюминатных растворов:
Химизм процесса;
Факторы, влияющие на процесс декомпозиции;
Основное оборудование.
Карбонизация алюминатных растворов:
Химизм процесса;
Факторы, влияющие на процесс карбонизации;
Способы карбонизации;
Основное оборудование.
Используемая литература.
Используемые термины.
Методы разложения алюминатных растворов
Разложение алюминатных растворов является одной из наиболее важных операций в производстве глинозема, так как имеет большое влияние на производительность и определяет качество глинозема.
Основными методами разложения алюминатных растворов являются:
Декомпозиция алюминатных растворов;
Карбонизация алюминатных растворов.
Различие методов разложения алюминатных растворов заключается в том, что каждый из них предназначен для алюминатных растворов, полученных при переработке бокситов различными способами:
Декомпозиция – процесс разложения алюминатного раствора, полученного способом Байера;
Карбонизация – процесс разложения алюминатного раствора, полученного способом спекания.
Разложение алюминатного раствора методом выкручивания (декомпозиция)
Декомпозиция – это процесс разложения, основанный на свойстве “нестойких” (неравновесных) растворов самопроизвольно разлагаться на гидрат алюминия (Al(OH)3), выпадающий в осадок, и щелочной раствор.
С целью ускорения процесса создаются определенные дестабилизирующие условия. Неправильно выбранный технологический режим декомпозиции приводит к снижению степени разложения алюминатного раствора, что в свою очередь увеличивает удельный материальный поток на 1т глинозема и снижает эффективность технологического цикла.
Химизм процесса:
NaAl(OH)4→Al(OH)3 + NaOH.
Процесс протекает в две стадии:
выделение твердых частиц гидрата алюминия в виде зародышевых центров;
кристаллизация или рост зародышевых центров.
На декомпозицию алюминатного раствора влияют следующие факторы:
Температурный режим;
Концентрация алюминатного раствора;
Каустический модуль алюминатного раствора;
Количество и качество затравки.
Факторы, влияющие на процесс декомпозиции
Температурный режим
Температура процесса – это основной фактор управляемости разложения алюминатных растворов.
Высокая температура растворов приводит к снижению степени разложения и укрупнению частиц выпадающего в осадок гидрата алюминия.
Низкая температура процесса приводит к переизмельчению осадка, ухудшению условий сгущения гидратной пульпы и, соответственно, к повышению содержания в гидроксиде алюминия неотмытой щелочи.
Процесс декомпозиции ведут при начальной температуре 60-75°С и конечной – 48-50°С. Так для получения гидроксида алюминия нормальной крупности процесс охлаждения раствора при декомпозиции ведут постепенно и непрерывно, при этом исключают резкие перепады температур, которые, в случае возникновения, способствуют усилению колебаний дисперсности (поверхность частиц, отнесенная к единице объема).
Концентрация алюминатного раствора
С увеличением концентрации щелочи алюминатный раствор становится более стойким к разложению и выход глинозема снижается. Низкоконцентрированные растворы подвержены более глубокому разложению, но удельный съем глинозема с 1м3 раствора снижается. Концентрация алюминатного раствора должна обеспечивать приемлемую степень разложения (не менее 50%) и высокий удельный съем Al2O3 c 1м3 раствора (20-25 кг/сут).
Каустический модуль алюминатного раствора
Каустический модуль алюминатного раствора не является величиной постоянной и зависит от примесного состава раствора.
Количество и качество затравки
Увеличение затравочного отношения, которое рассчитывают как весовое отношение Al2O3 в затравочном гидрате к Al2O3 в исходном растворе, приводит также к увеличению съема глинозема. С увеличением затравочного отношения ускоряется процесс разложения алюминатного раствора, причем прирост скорости разложения при увеличении затравочного отношения >1 снижается.
Основным оборудованием в процессе декомпозиции является декомпозер.