Способ переработки алюминийсодержащей минеральной части углей на глинозем

110 с 10 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК фя 1 С 01 Р 7/3 ОПИС ОБРЕТЕНИ Е"П:"ЛЬСТ СКОМУ(54)(57) 1. СПОСОНИЙСОДЕРЖАЩЕЙ МИНЛЕЙ НА ГЛИНОЗЕМ,ние их с минеральние шихты, вьпцелалочным раствором,лученного растворго гидрооксида алкалку, о т л и ччто, с целью повьппчения глинозема,в качестве минераиспользуют алюминалы с молярным со81.0 =(0,5-1,6):1,водят до молярногСаО:ГеО=(0,2-0,2. Способ по пщ и й с я тем, чпри 1100-1400 С. Б ПЕРЕРАБОТКИЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИвключающий шихной добавкой,чивание спекаобескремнива УГ- ова пек е е а, выделениеюминия и егоа ю щ и й с о- тем и ичвл одесса ия ст упрощения прльной добавкиийсодержащие матеротношением А 0 О,а шихтование проо соотношения5): 1. 1,от то спеканведут ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7 1) Казахский политехнический,институт им. В.И.Ленина, Ленингрский горный институт им. Г.В.Плехнова и Казахский научно-исследовтельский институт энергетики(56) 1. Патент Германии й" 753034кл. С 01 Р 7/00, 1937.2. Авторское свидетельство СССВ 47 1774, кл . С О 1 Г 7/38, .19691 1108073Изобретение относится к гидрометаллургии глинозема и может бытьиспользовано для извлечения алюминиянз шлаков, золы, минеральной частитвердых топлив, в частности углей.Известен способ переработкиалюмосиликатного сырья на глинозем,например глин, шлаков, эолы углей,включающий их спекание с известняком 1 1, 10Недостатками этого способа являются необходимость отдельного переделаспекания укаэанного сырья и низкоеизвлечение алюминия вследствие образования при спекании трудновьпцелачиваемых соединений алюминия,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является способ перерабобки алюминийсодержащейминеральной части углей, включающий 20шихтование их с добавками, например кСаСО до соотношения СаО:ГеОз=(1-2):1. При этом СаСОз сначала берут вв количестве 7-207 от расчетного, спе- нкние полученной шихты проводят при 251500 С, затем подшихтовывают осталь- нное количество СаСОЗ и плавят шихтупри 1500-1600 С. Полученный плав обрабатывают содой, алюминатный раствор обескремнивают, далее иэ негокарбониэацией выделяют гидроксид алюминия, который прокаливают доАЕ,О, Г 23Извлечение алюминия в способессоставляет 75-807.35Недостатки данного способа - длительность процесса переработкии низкое извлечение алюминия.сЦель изобретения - повьппение степени извлечения глинозема и упрощение процесса,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки алюминийсодержащей мийеральной части углей на глинозем, включающему ших тование их с минеральной добавкой, спекание шихты, выщелачивание спека щелочным раствором, обескремнивание полученного раствора и выделение иэ него гидрооксида алюминия и его про калку, в качестве минеральной добавки берут алюминийсодержащие материалы с молярным соотношением АЙ 05. ЫО =(0,5-1,6):1, а шихтование йроводят до молярного соотношения 55СаО;Ге 20 =(0,2-0,5):1.При этом спекание ведут. при1100-1400 С. В данном способе в алюминийсодержащих материалах соотношение должно находиться в пределах (0,5-1,6):1, Если соотношение меньше, чем 0,5:1, . то в шихте избыток свободного СаО и при ее спекании будут образовываться гугоплавкие соединения, иэ которых глинозем недостаточно полно извлекается (не более 707). Если соотношение больше, чем 1,6:1, то в шихте недостаток СаО и при ее спекании глинозем связывается в соединения, из которых он не извлекается (извлечение не более 602).Выбранное соотношение СаО:ГеОЗ= (0,2-0,5):1 обусловлено следующим: Ге 05, находящийся в алюминийсодержащих материалах и минеральной части углей, обеспечивает при спекании получение в основном Ге ОГеО(Ге О ),3 Ф оторый легко отделяется при выщелачивании и не взаимодействует с содоыми растворами, не загрязняя алюмиатные растворы железом, вследствие чего нет потерь глинозема. Соотношеие СаО;ГеО не должно быть меньше,. чем 0,2:1, так как в противном случае образуются твердые растворы алюмоферритов кальция в ортосиликате кальция, из которых глинозем плохо извлекается, Извлечение оксида алюминия не более 707 Если это соотношение больше, чем 0,5:1, то при пекании образуется трехкальциевый силикат, при вьпцелачивании которого оксид кремния переходит в раствор и связывает алюминий в нерастворимое оединение (гидроалюмосиликат натрия) Извлечение А 10 з 657.Спекание шихты из минеральной части угля и алюминийсодержащего соединения в интервале температур 1100- 1400 С обусловлено получением соединений из данного сырья с заданными свойствами (высокая степень саморас" сыпаемости и более полное извлечение глинозема), При спекании ниже 1100 С не происходит образование алюминатов кальция и других соединений с необходимой степенью саморассыпания и извлечения глинозема. Если температура выше 1400 С, то в этом случае не происходит получения дифференцированных структур соединений алюминия, кремния, кальция и железа. Это объясняется увеличением активности компонентов шлака, вследствие чего происходит взаимодействие их1108073 Составитель О.СмирноваРедактор Т.Веселова Техред М. Кузьма КорректоР М.Шароши Заказ 5825/16 Тираж 464 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 с футеровкой с образованием нерастворимых соединений алюминия,П р и м е р 1. Берут 1 кг углязольностью 6% с содержанием основныхкомпонентов, вес.: Сао 60; А 1 О 6; 5ЯОп 8; Ге 09 10. Отдельно берут золууглей состава по основным компонентам,вес. : ЯО 50; А 6 О 29,5; СаО 6;Ре 0 5, с молярным отношением в нейАХ Оэ.Б 102 =0,35:1 и добавляют 13 г1 ОАй О (на 100 г золы), в результатечего молярное соотношение в смесиувеличивается до А 1 О ;Бд 02 =0,5:1.Полученный алюминийсодержащий материал в количестве 20,6 г шихтуют суглем до соотношения СаО:Ре О =0,2:1.Шихту спекают в одну стадию в течение1 ч при 1250 С, полученный спекохлаждают, затем вьпцелачивают и обескремнивают алюминатный раствор, выделяют гидроксид алюминия, которыйпрокаливают до глинозема. Извлечениеглинозема 91,5%.П р и м е р 2. Берут 1 кг углязольностью 11% с содержанием основных25компонентов, вес.%: СаО 55; А 6 О 6;БдО 10; Ге 20 7. Отдельно берут низкокачественный боксит, содержаниеосновных компонентов которого, вес.%:Б 102 8,5; АР 205 42; Ре 20 з 10, с молярным соотношением в нем А 1 пОэ.ЯдОп=2,9:1. В боксит вводят 7 г Б 102(на 100 г боксита), вследствие этогомолярйое соотношение АГ О :Я 02 понижается до 1,6;1. Данный алюминийсодер-З 5жащий материал шихтуют углем в количестве 49,4 г до соотношения СаО:Ре 20 э=0,5:1, спекают при 1100 С в течение1 ч, охлаждают и вьпцелачивают, затемалюминатный раствор обескремнивают и 40вьщеляют А 1(ОН) , при прокаливаниикоторого получают глинозем. Извлечение глинозема 93,8%.П р и м е р 3. Берут 1 кг углязольностью 13% с содержанием основных компонентов в минеральной части,вес. ,: СаО 50; Б 10 11; АР 0.9;Ге 2 Оэ 12. Берут глину состава, вес.%: А 8 Оп 40; Б 10 14; ГеОз 14,5, молярное соотношение АР О.Б 102 в ней составляет 1,7:1 и добавляют 5,6 г Б 102 (на 100 г глины), при этом молярное соотношение понижается до 1,2:1. Полученный алюминийсодержащий материал шихтуют с углем в количестве 41,5 г при молярном соотношении СаО:Ге О =2 3 0,3:1.Шихту спекают при 1200 С в течение 1 ч, охлаждают и вьпцелачивают. Алюминатный раствор обескремнивают, осаждают гидроксид алюминия и разлагают его до глинозема, Извлечение глинозема 95,5%.В качестве алюминийсодержащих соединений, помимо высококремнистых железистых бокситов, глин и зол углей, могут быть использованы вскрьпп" ные породы, алюминийсодержащие шлаки и т,п., в которых соотношение,А 62 ОП.Б 102 должно находиться в пределах (0,5-1,6):1.За базовый объект принят способ сжигания углей, содержащих минеральную часть, без вьщеления алюминия из шлаков от сжигания.Таким образом, по сравнению с базовым объектом предложенный способ позволяет: вовлечь в переработку низкокачественное алюминийсодержащее . сырье; устранить дополнительную термообработку за счет совмещения процесса сжигания угля с получением саморассыпающихся алюмокальциевых шлаков; количественно извлечь алюми ний; сократить отвалы за счет переработки минеральной части углей (снизить затраты на захоронение золоотвалов)Экономический эффект от внедрения способа составляет 10 млн. Руб. при переработке 10 млн. т угля, при мощности завода 1 млн. т. глинозема в год.