пошук:  

>> Самилін Валерій, Білецький Володимир: Спеціальні методи збагачення корисних копалин (курс лекцій) / 14.html

Текст-індекс >>

Авторська сторінка
Опублікував:  biletskv

 

Лекція No 14



Технологія автоклавного вилуговування

Процес проводять під тиском і при перемішуванні гострою парою в закритій посудині - автоклаві. Автоклавним вилуговуванням переробляють боксити з метою отримання глинозему, а також вольфрамові руди з отриманням вольфрамату натрію. Переваги процесу:

збільшення швидкості реакцій за рахунок підвищення тиску і температури;

герметичність апаратури зменшує втрату реаґентів і виключає забруднення навколишнього середовища.

Автоклавне вилуговування протікає за рахунок простого обміну йонами реаґуючих компонентів.



Технологія автоклавного вилуговування при отриманні глинозему

Отримання алюмінію включає дві основні стадії:

  • виробництво глинозему;

  • електролітичне отримання алюмінію з глинозему.

Глинозем отримують методом сплавлення або автоклавного вилуговування за способом Баєра.

Алюміній у природі зустрічається тільки у зв'язаному стані у формі власне алюмінієвих мінералів і силікатних порід. Характеристика основних мінералів алюмінію, що використовуються в автоклавному процесі, наведена в таблиці 14.1.

Таблиця 14.1 - Характеристика основних мінералів алюмінію

Мінерал

Хім. формула

Вміст Al2O3, %

Корунд

Al2O3

100

Діаспор, беміт

Al2O3*H2O

85

Гідраргіліт

Al2O3*3H2O

64.5

Каолініт

Al4[Si4O10](OH) 8

39.5

Алуніт

KAl3[(SiO4]2 (OH)6

37 -39

Нефелін

KNa3[ Al Si4O4]4

32 -36



Переробці, як правило, піддають боксити, що містять, в основному, діаспор, беміт, гідраргіліт.

Якість бокситів визначається масовим співвідношенням оксиду алюмінію до двооксиду кремнію, яке називається кремнієвим модулем (μSi).



Al2O3/ SiO2 = μSi. Чим вищий модуль (менший кремнію), тим краще йде процес. Звичайно модуль знаходиться в межах від 22.5 до 5.6.

Вилуговування бокситів ведуть лужними розчинами. Процес Баєра являє замкнений цикл, суть якого визначається оборотною хімічною реакцією:

Al2O3*nH2O + 2 NaOH 2NaAlO2 + (n + 1) H2O

Алюмінат натрію

В автоклавах при температурі t = 130 - 240 оС реакція протікає праворуч, при цьому відбувається вилуговування. Їдкий натр розчиняє глинозем бокситу, утворюються алюмінат натрію і вода. Потім розчин розбавляють оборотною промивною водою, відділяють і промивають осад, що не розчинився. Прояснений розчин охолоджують. При цьому реакція протікає в зворотний бік, тобто утворюються гідрат глинозему і їдкий натр. Процес називається: викручування, або декомпозиція. Продукти розділяють у згущувачах і на фільтрах. Розбавлений розчин їдкого натру має низьку концентрацію. Його випаровують і направляють на вилуговування. Цикл замикається.

Для остаточного доведення глинозему його піддають розжарюванню (кальцинації) при температурі 1200 оС. При підвищенні температури спочатку видаляється зовнішня волога, потім при 250 оС гібсит втрачає 2 молекули зв'язаної вологи і переходить в беміт. При температурі 500 - 550 оС беміт перетворюється в безводний γ - Al2O3, при температурі 850 - 1200 оС відбувається перетворення γ - Al2O3 в практично негігроскопічний α- Al2O3.

На рис. 14.1 наведена спрощена схема отримання глинозему за способом Баєра.

Основним обладнанням у технологічних схемах отримання глинозему є автоклави (Рис. 14.2), які встановлюються батареями по 8 - 10 штук у кожній.



Технологія автоклавного вилуговування вольфраму

Промислові мінерали вольфраму:

  • вольфраміт - (Fe, Mn)WO4;


Рис. 14.1. Спрощена схема отримання глинозему способом Баєра



Рис. 14.2. Автоклав



  • шеєліт - CaWO4;

  • ферберит - FeWO4;

  • гюбнерит - MnWO4

Основні типи вольфрамових родовищ - вольфраміт - кварцові жили і скарнові шеєлітові родовища. Вміст вольфраму в рудах від десятих часток до 1.5 %. Складність складу і невисокий вміст утруднюють отримання кондиційних концентратів з високим вилученням. Застосування автоклавного вилуговування дозволяє підвищити ефективність процесу. Цей процес уперше розроблений в СРСР І.М.Масленицьким і В.С.Сирокомським.

Переведення вольфраму з концентрату в розчин здійснюється внаслідок взаємодії розчину соди з вольфраматом кальцію CaWO4 (шеєлітом) при температурі 170 - 250 оС.

CaWO4 + Na2CO3 Na2WO4 + Ca CO3

розчин

На рис. 14.3 наведена схема автоклавного вилуговування вольфрамових продуктів.


Рис. 14.3. Схема вилуговування вольфрамових продуктів

 
Навіґація по серверу:   головна сторінка «нотатника» · бібліотека Vesna.org.ua
 
Універсальна перекладачка для будь-яких пар мов
Тут спілкуються про літературу
Rambler's Top100 Тлумачний словник: англійсько-білорусько-польсько-російсько-український

Віртуальна Русь, 2005-2011
Пишіть, якщо що...