Способ переработки давсонит-каолинитовой породы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 11954373(22) Заявлено 27.03. 81 (21) 3263763/22-02с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 30,08,82,Бюллетень Мо 32Дата опубликования описания 30,08.82 51) М. Кл.з С 01 Г 7/30 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийИзобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке давсонит-каолинитовых пород на гидроокись алюминия и карбонат натрия.Известен способ переработки давсонит-каолинитовых пород на гидро- окись алюминия и карбонат натрия, согласно которому породу совместно с карбонатом кальция и щелочным реагентом спекают, спек выщелачивают, полученный алюминатный раствор обескремиивают и направляют на декомпо-. зицию и карбонизацию, при этом выделение карбоната натрия ведут упари-. ванием раствора после карбонизации 11 . Наиболее близким по технической- .сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому .является способ переработки давсонит-каолинитовой поро ды на гидроокись алюминия и карбонат натрия, включающий выщелачивание части породи (37-41) щелочным раствором с концентрацией 27,5-55 г/л МаОп отделение шлама сгущением . от содо-алюминатного раствора, декомпозицию содо-алюминатного раствора, отделение гидроокиси алюминия от содо-щелочного раствора и выделение карбоната натрия. Оставшуюсячасть породы (59-63) опекают сошламом, карбонатом кальция и щелочным реагентом, спек выщелачивают,полученный алюминатный раствор подвергают автоклавному обескремниванию, декомпозиции и карбонизации.Карбонат натрия выделяют упаривани ем раствора после карбонизации. В качестве щелочного реагента при .спекании используют пульпу сгущенного шлама, объем которого регулируют таким образом, чтобы вся образующаяся в растворе сода направлялась на спекание 12).Недостатками указанных способов являются сложность процесса, вызванная необходимостью применения для получения продукционного карбоната натрия, стат 1 ии карбониэации алюминатного раствора с предварительным проведением обескремнивания раствора с добавками известит высокие ма-. териальные потоки, поскольку на спекании приходится каустифицировать значительное количество карбонатной щелочи, образующейся при карбони зации алюминатного раствора; продукционный карбонат натрия загряэ 954373нен примесью сульфата натрия, содержание которого составляет 4-5.Цель изобретения - упрощение процесса, снижение материальных потоков и повышение качества карбонатанатрия. 5Поставленная цель достигаетсяспособом переработки давсонит-каолинитовой породы на гидроокись алюминия и карбонат натрия, включающимвыщелачивание части породы щелочнымраствором, отделение шлама сгущением от содо-алюминатного раствора,отделение гидроокиси алюминия отсодового раствора, упаривание содового раствора и выделение карбо" 15ната натрия, спекание оставшейсячасти породы со шламом, карбонатомкальция и щелочным реагентом выщЕлаачивание спека, обескремнива 4 фиеполученного алюминатного раствора и 20ег декомпозицию, декомпозицию соде-ацоминатного раствора ведут прикони;: 1 трации 85-180 г/л МаОс, апес; ; каривания содовый растворохлаждают до 5-27 С.оПовышение содержания карбонатанатрия (На 01 с. ) при декомпозициидостигают снижением доли карбонатанатрия, направляемого на спекание спульпой сгущенного шлама до 10-71от его количества, образовавшегосяв растворе при выщелачивании щелочнымраствором.Пределы концентрации НаОса всодо-алюминатном растворе и температура охлаждения упаренного содового 35раствора выбраны исходя из 4 утедующего,При концентрации НаОусь менее85 г/л для выделения декагидратакарбоната натрия (Йа 1 СО 10 НО) ох Олаждение необходимо проводить доболее низких температур, при которыхкристаллизуется и присутствующийв растворе декагидрат сульфата натрия (Ма 504 1 ОНО), что приводит кзагрязнении продукционного карбонатанатрия. Концентрации НаОсь более180 г/л, при использовании для выщелачивания щелоч. ного раствора с оптимальной концентрацией 27,5-55 г/лЙа 01, не обраэуЮтся, ввиду ограниченной растворимости карбоната натрия в получаемом содо-алюминатномрасгворе.При температурах охлаждения содового раствора" выше 27 ас кристаллизации декагидрата карбоната натрияиэ указанных растворов не происходит, а при температурах охлажденияниже 5 фС из растворов кристаллизует"ся также и декагидрат сульфата натрия,П р и м е р, Переработке под- .вергают давсонит-каолинитовые породы, содержащие 35, 50 и 90 давсо,нита (см. табл, 1), 65 Породы обрабатывают щелочно-алюминатными растворами, содержащими в виде примеси сульфат и карбонат натрия, Температура обработки 95 С, (см. табл, 2)В результате обработки получают пульпу, состоящую из каолинитовогошлама и содо-алюминатного раствора, содержащего в виде примеси сульфат натрия (см. табл. 3).Шлам сгущают и направляют на спекание (см. табл, 4),Наспекание с пульпой сгущенного шлама направляют не всю образовавшуюся при растворении давсонита соду, а только часть ее (1071). Содо-алюминатный раствор после отделения шлама направляют на декомпозицию (см. табл. 5),В результате декомпозиции получают пульпу, состоящую из гидроокисиалюминия и содового раствора (см.табл. 6).Гидроокись алюминия отделяют отраствора и промывают водой. Промводу объединяют с содовым раствороми упаривают до объемов, соответственно, 0,536, 2,667, 6,037 м , Упаренные растворы охлаждают для выделениякарбоната натрия и получают пульпукристаллов МаоСОз 1 ОНО (см,табл.7).Кристаллы отделяют и используютдля получения карбоната натрия. Ихрастворяют в воде и раствор упаривают, в результате чего выделяюткарбонат натрия в виде МаСО НдО,После прокалки содержание сульфатанатрия в полученной соде менее 2.Сгущенный шлам, полученный после щелочной обработки породы (см.табл. 4), смешивают с частью необработанной породы и карбонатом кальция. Карбонат кальция и породу добавляют из расчета получения в смеси молекулярных отношений МаО/А 10и СаО/510 соответственно равных1,00 и 2,00.Количества добавляемых карбоната кальция, породы и состав полученного после их смешения и прокалкиопека представлены в табл. 8.При спекании используют малосернистый мазут. Количество топливапринимают из расчета 0,2 тут на1 т опека. Для повышения извлеченияглинозема из спека на связываниесеры мазута в На 7504 добавляют карбонат натрия, выделенный иэ растворовохлаждением,Количество добавленных на спекание соды, топлива и образовавшихсясоединений серы в спеке, а такжеобщее содержание сульфата натрия вспеке приведены в табл. 9.Спек после прокалки измельчают 1 и выщелачивают при 85 С. Полученные954373 рам, использованным для щелочной. обработки (см. табл. 2)Таким образом, возможно воспроизводство процесса с теми же показателями.Предлагаемый способ, по сравнению с известными, позволяет упростить процесс за счет исключения стадий карбонизации алюминатного раствора и предварительного обескремнивания раствора, что позволяет исключить как тонкую очистку .газов для карбонизации, так и расход извести на глубокое обескремнивание; снизить материальные потоки в процессе спекания, поскольку на щелоч" ную обработку направляют более 80 породы; повысить качество продукционного карбоната натрия эа счет снижения примеси сульфата натрия до 2. 15 20 Таблица 1 Состав пород Вес породы, кг Содержание 1 1 1,0 л 510,йа 268,5273285 29,05 21,98 8,08 11,36 19.58 37,9 37,36 35,79 4,21 Таблица 2 Состав и объем растворов Объем раствора, м Содержание в растворе, кг1 йа 20 А 120 йаг Оусл ОЭ йа 20 к йаг 0 ел 106,39 45,31 39,92 38,7 82,21163,18 94,937 44,625 34,057 28,243 135 л 625 63 с 75 246063 89427 244,125 114,75 997805 919,773 0,8924 2,9932 6,1148 Таблица 3 Состав пульпы ОбъемжидкойФазы, м Вес твердой фазы (каолинита),кг Состав жидкой фазы, кг А 203йа 2 Окисл 5 0 л йа 20 80,325 77,457 11475 . 308,062 206,55 1109,405 167,7129 73,2375 104,625 188,325 28,243 89,427 919,773 0,9113 3,0202 6,1634 25,8 алюминатные растворы подвергают обес. кремниванию при 175 С (см. табл. 10),Обескремненные алюминатные раство ры подвергают декомпозиции, в результате чего из них выделяют, соответ.- ственно, 59 547 кг, 49,543 кг и 67,883 кг А 120 в виде гидроокиси алюминия.Составы и объемы растворов после декомпозиции приведены в табл. 11.10 Растворы после декомпозиции смешивают с растворами после выделениякарбоната натрия охлаждением (см.табл. 12),Растворы упаривают до объемов,соответственно, равных 0,8924 м,2,9932 м и 6,1148 мф. Полученныев результате упаривания растворы аналогичны (по объему и содержанию вних отдельныхкомпонентов) раство 1 Концентрация раствора, г/л954373 Т аб л и ц а 4 Состав и количества шлама Вествердойфазы,кг Яоля йаОумв жидкойфазе от образовавшейсяпри обра-.ботке Состав жидкой фазы, кг Объемжидкой 9 вы,АфдОз Ма 20 цел МаО 70,6 25,9 10,4 28,97311,161,967 31,77712,242158 167,7129.25,8 30,64232,8611,589 Таблица 5Состав содо-алюминатного раствора, кгюттютеее юеа0,5508 2,6671 6,0990 И 0,165 . 180а ю ав юю е аю юавютт а Таблица б Состав пульпы Выделилосьглиноземав видеА 1(ОН),кг Жнд Фаза и Состав раств О Ма у 0 уел йааО л 20,8027,742 58,.57.7 116,796 44, 26498,465 186,358 4 17,070 79,888 910 л 165 0,5 2,6 6,0 275, 2021097,816 43,93 87,59 еееев 7 Табл Темпе ратуав ра оклажед, аС выделилосьйа Оелв видейаС 01 ОНО идкая Фаз Содержание, к А 1 О Объем ыюаыафвавюююю МаОел МаО еВатт 2 34,057246,062 12, 7529, 1.4 00,01 0,4992,582 0 4 3,933 7,597 16 27 5 л 747 186,3 ююетыаюююеююеаветеююееееюеюею а тевеют 11,173 О, 36 05 9 л 539 0,3222 9,608 0,0644 Концентрация МаОцел г/л, 0,066832 Ок 049542 13,145 11,222 11,304 Таблица 10 извлечено из спека в алюминатные растворы,кг йаг 504 (в пересчете на 50 у),на связы"вание серы, кг Образовалось в спеке сульфата натрия из сернистых соединений топлива (в пересчете на505), кг Общее содержание сульфата натрия в спеке954373 12 Таблица 12 Состав смешанных растворов, кг Сульфат (впересчетена 0) Объем сме-,шанногораствора,м йа Ос 44,625 63,75114,75 34,057 246,062 997,805 94,937 135,625 244,125 28,243 89,427 919,773 1,158 3,130 6,498 Формула изобретения Составитель В. МальцевТехред А,АчКорректор С. Шекмар Редактор К. 1(инив Заказ 6356/19 Тираж 509 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 Способ переработки давсонит-каолинитовой породы на гидроокидь алюминия и карбонат натрия, включающий выщелачивание части породы ще" лочным раствором, отделение шлама сгущением от содо-алюминатного раствора, декомпозицию содо"алюминатного раствора, отделение гидроокиси алюминия от сода-щелочного раствора, выделение карбоната натрия, спекание оставшейся части породы со шламом и карбонатом кальция, выщелачивание спека, обескремнивание полученного алюминатного раствора и его декомпозицию, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, снижения материаль 20 ных потоков и повышения качества карбоната натрия, декомпозицию содо-алюминатного раствора ведут при концентрации 85-180 г/л МаОцд, а содо-щелочной раствор охлаждают до25 5-27 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 610358, кл. С 01 Г 7/30, 1975.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2898074,кл. С 01 Г 7/30, 1980.