Способ получения чистой окиси алюминия

Номер патента: 969670

Авторы: Зиберт, Фишер, Хааке, Цигенбальг

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИэоК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциаписткческихРеспублик 1 ц 969670(31)ФРС 017 /204962(33) ГДР Ркударетоанный коннтв СССРам изобретенк отнрытнй публиковано ЗО, 10.82 БюДата опубликования опис(ГДР) 2) Авторы изобретения ерт Ру нба 71) Заявитель а Пика Ман ОИ ОКИСИ 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕН АЛЮМИНИЯнеоб- тепла ключаетсх количес целью ислотног высокоп оста-, газа, центно го газа из конечз газов, получаем о солянокислотн растворов и/или роцессе термич ых втребуложения кого Изобретение относится к методу соляйокислотного выщелачивания глин и глиноземистых минералов для получения чистой окиси алюминия.Известен метод получения глинозема изглины путем предварительной механической и термической обработки глины, еговыщелачивания соляной кислотой, отделения высококремнистого кека, кристаллизации гексагидрата хлорида алюминия, термическогоразложения кристаллов на черновой глинозем, регенерации соляной кислоты из газов от разложения, приготовления раствора алюмината натрия вышелачи. ванием чернового глинозема едким натром,осаждения гидрата окиси алюминия изалюминатного раствора введением затравки и выкручиванием, кальцинации гидратаокиси алюминия в глинозем (выкладноеописание изобретения к неакцептованнойзаявке фРГ 11 00 11).Однако метод характеризуется. большттмчислом стадий процесса для полученияглинозема, достаточно чистого для целейпроизводства алюминия,Очистка глинозема осуществляется нев процессе его получения солянокислотнымвышелачиванием, а в дополнительной стадии щелочной очистки, следующей после к процесса выщелачивания. Это вызывает высокие затраты на аппаратуру и энергию,которые при применении этого известногометода в недопустимой мере удорожаютпроцесс.0 Известен также метод получения глинозема, по которому осаждение чистогогексагидрата хлорида алюминия из нечистого раствора хлорида алюминия, получаемого в процессе солянокислотного вышелачит 5 вания, осуществляется введением чистогосолянокислотного газа при низкой температуре.Недостаток метода заходимости отвода больши 0 при низких температурахточной абсорбции солянок Кроме того, регенерации3 9 ОМет большого расхода энергии, сложнойаппаратуры, и высоких затрат,Известен (патент Германской империи414128) метод, при котором упариваютчасть солянокислотного раствора от вышелачивания до выделения суспензин кристаллов хлорида алюминия, а другую частьего используют для абсорбции сравнительно разбавленных солянокислотных газов,содержащих отходящие газы и водяной пар,Ополучаемых, например, при термическомразложении во вращающейся печи.Однако получаемый таким образом примерно 20% раствор соляной кислоты, припомопи которого промывают суспензиюкристаллов с целью разделения хлоридовжелеза и алюминия, в процессе промывкирастворяет значительное количество алюминия, так хах с уменьшающейся концентрацией соляной кислоты повышается раст Оворимость хлорида алюминия. Кроме того,к концу процесса в качестве промывочного раствора допускается использованиетолько соляной кислоты, свободной от железа, приготовление которой дополнительно 25осложняет процесс. Причем при наличииионов трехвалентного железа с хлоридомалюминия образуются твердые растворы,из которых невозможно удалить железопутем промывки, Этим лимитируется содержание железа в растворе от выщелачивания, и предусмотренное использованиежелезистых промывочных кислот для вышелачивания глины сильно ограничивается,Известно также, что после усовершен 35ствования указанного метода (патентГерманской империи 438745), обогащенный соляной кислотой юаствор применяетсяне только для промывки суспензии хлоридаалюминия, но и для выщелачивания новойпорции глины, причем обогащение растворасоляной кислотой и вышелачивание глиныпроводят не отдельно, а вместе таким образом, что раствор в одной операции постоянно держится в контакте с поглошае 45мыми газами, содержащими соляную кислоту, и с глиноземистым сырьем. В результате этого введенная соляная кислота расходуется непосредственно на вышелачивание,а раствор сохраняет свою способность кпоглощению дополнительной соляной кислоты, Таким образом, из глины получаетсяболее концентрированный раствор, а предварительное приготовление концентрированной соляной кислоты отпадает,Однако способ также не решает проблему примесей, характеризуется высокими затратами на аппаратуру, так ках необ 70 4ходима работа нескольких абсорбционных установок в противотоке.Известен также способ производства глинозема из глины (патент Германской империи 562498), заключающийся в выделении железа из упаренных солянокислотных растворов от выщелачивания глины после ее термического разложения путем отгонки с помощью хлоридов. Для самого процесса отгонки требуется поток хлористого водорода высокой концентрации, который должен быть дополнительно приготовлен, что весьма удорожает процесс за счет больших затрат на аппаратуру и энергию.Одним из решающих недостатков известного метода является дополнительное введение хлоридов щелочиых металлов, кальция и магния, так как для возгонки железа необходимо, установить определенноесботношение.окиси железа, окиси алюминия и хлоридов щелочных металлов магнияи хальция.После удаления железа конечный продукт освобождается от остающихся в немсолей путем промывки водой, не содержащей железа, т. е. предварчтельно,введенные хлориды должны быть удалены дополнительной промывкой. Для того, чтобы держать добавки в приемлемых пределах, поэтому способу могут быть переработанытолько глины с низким содержанием железа,Для получения хлорида алюминия, который предназначен для получения окиси алюминия с целью производства алюминия, известны методы (выкладные описания изобретений и неакцептомнным заявкам 1592 064, 15 92 070), по которым кристаллизация хлорида алюминия проводитсятаким образом, что этот продукт уже перед своим термическим разложением имеет достаточную для получения окиси алюминия чистоту. Это достигается проведением многостадийного процесса фракционированной кристаллизации. В результатенеполной кристаллизации в первой стадииголучают достаточно чистый кристаллизат,Остаточный раствор, обогащенный примесями после выделения из него кристаллов, находящихся во взвешенном состоянии, загружают во вторую стадию кристаллизации, Образующийся при этом кристаллизат возвращают в первую стадиюпроцесса, а остаточный раствор, обогащенный примесями, поступает в третьюстадию кристаллизации.Этот процесс фракционной кристаллизации можно осуществить только со зна5 9690чительными затратами на аппаратуру. Аппаратура Оля кристалпи,".ации, необходимаядля возвращения кристаллов после разделения твердой и жидкой фаз и переведения в пульпу в предыдушие стадии, состоит из большого числа кристаллизаторов,центрифуг, теплообменников, баков длярастворения, насосов и др, в зависимостиот требуемого числа стадий,Известен метод (выкладное описание Оизобретения к неахцептованной заявке15 92 070), в котором количество выбрасываемого конечного раствора можнодержать в приемлемых границах толькотогда, когда исходный раствор незначительно загрязнен, т. е, когда перерабатывают сравнительно, чистые глины иглиноземистые материалы. Такие примеси как, например, титановые соли при иаличиии ионов кальция очень трудно подда йются выделению путем осаждения сернойкислотой,Известен метод для выделения хлоридажелеза ( П 1 ) из хлорида алюми 1 ия и вод- д ных растворов, содеркаших хлорид железа (111 ), по которому для удаления железа применяется селективно действующий водонерастворимый оргалический реагент (выклацное описание изобре- Зй тения к неакцептованной заявке15 92 065).Удаление железа является необходимой, но не вполне достаточной предпосылкой для по.35 лучения окиси алюминия, пригодной как исходный материал для электролиза алюминия. Этотметод позволяет получить хлорид алюминия почти полностью очищенный от железа,но других примесей как, например, натрия,магния или кальция он не затрагивает,хотя удаление этих примесей крайне нее. кодимо для получения глинозема, удовлетворяющего всем требованиям к качествуИзвестен метод, И О.роррРеЬои,Э.Ь.Бамет;5ЙчбгосЫОгс Ас 13 ЬеосЬюр оЮ Са 9 оюЕ 6 Каоба 1 о Ргобосе Мвмпа.7%5-Рарегье 1 есЫои, Рарег йО А 11-Ьб заключающийся в получе- нии глинозема вышелачиванием кальциниро- ванной черновой глины соляной кислотой, со 50 тояший из следующих стадий: разделение твердой и жидкой фаз, удаление железа, кристаллизация и термическое разложение, при-. чем производство достаточно чистого крисгталлизата гексагицрата клорица алюминия55осуществляется путем кристаллизации крупнозернистого материала с применением кипящего слоя и промывки его концентрированной соляной кислотой на центрифуге. 70 бКристаллизация крупнозернистого г .хсагилрата хлоридв алюминия осложняетгяналичием узкой метастабильной областии высокой скоростью образования зароль 1 шей. Кроме того, конечная скорость падения кристаллов в растворе из-за высокойвязкости раствора и небольшого различияв плотности между кристаллом и раствором очень мала, При кристаллизации в кипяшем слое это приводит к небольшой скорости течения перенасыщенного растворав кипяшем слое кристаллов, к получениюнебольшик количеств кристаллов на 1 мперенасыщенного раствора, а также к низкой удельной производительности по христаллизации, Кроме того необходима регенерация концентрированной соляной кислотыиз загрязненного промывочного раствора,Из за низкой растворимости примесей требуется значительное количество солянойкислоты,Известен метод (г А РЕ 1 Ег Рд орБои,Й,С.К 1 г 01 ) получения глинозема путем выщелачивания черновой глины соляной кислотой (отчет исследовательскойработы М 6133 Вогеао о Меев),Однако в методе описывают только последовательность отдельных стадий прогцесса, не уделяя достаточного внимания созданию замкнутых циклов с минимальными отходами; метод характеризуется недостаточным учетом возможностей утечки загрязняющих веществ и утилизации получаемых побочных продуктов. Неудовлетворительно выполняются также и требования по охране окружающей среды. Химический постав и физические свойства глинозема также не приведенй, поэтому вопрос о пригодности глинозема для производства алюминия остается открытым.Бель изобретения - создание выгодного в технологическом и аппаратурном отношениях метода получения чистой окиси алюминия из глин и глиноземистых материалов путем выщелачивания соляной кисло,той, который технологически просто и экономически выгодно может быть реализован в промышленных условиях; создание метода комплексного использования легко доступных видов сырья в замкнутых циклах с получением небольших количеств побоч-. ных продуктов, с оптимальным сочетанием соглассованных между собой стадий процесса и соответствующего требования охраны окружающей средьц создание метода возможно полного выделения примесей, позволяющего получать окись алюминия.7 9696 соответствующую по чистоте требованиям алюминиевой промышленности; достижение соответствия физических параметров глинозема требованиям, предъявляемым х нему при использовании в алюминиевой промышленности.Способ осуществляют следующим образом.Черновая глина с влажностью, с какой она выходит из рудника, поступает в ап паратуру для придания ей пригодной формы по технологии прессованич или. резания с последующей сушкой при 130-250 СО в результате чего получается формованное изделие с крупностью зерен 2-15 мм,1% или в установку для измельчения совме щенного с сушкой, для получения матерцала с крупностью 0-1 мм, Остаточная влажность после сушения составляет не более 3%. После этого производится механичес 26 кое или термическое активирование с целью праврашения нерастворимого в кислоте каолинита в растворимый метакаолцнит. Термическое активирование глины или глиноземистых минералов осуществляется в . одной стадии или в нескольких стадиях при 600-800 ОС.Предлагаемый режим процесса позволяет достичь такой степени окисления органических веществ и железа, что допол- З 0 нительное окисление раствора от выщелачивания не требуется, Соответствующим выбором режима термического активирования возможно снизить содержание железа (1 ) в растворе дозначенийниже 10 мг/и. зМеханически ипи термически активированный материал поступает на солянокислотное выщелачивание, где достигается полное растворение вышепачиваемой. части Глины с незначительным переведением приМ месей в раствор. Вышелачивание солянойслотой проводится в зависимости от крупости зерна загружаемой глины как перколяционнов вышепачивание (цирхуляционное выщепачивание)йлякрупнозернистойгпины .,в от 2 до 20 мм или как суспензионное вышелачивание для мелкозернистой глины от Одо 2 мм,Параметры и результаты перколяционногоф 0 выщелачивания следующие:Крупность зерна глины, мм 2-20Концентрация солянойкислоты,% 15-25Стехиометрическоеколичество Ивведенной соляной кислоты(в отношении к охиси алюминия), % 80-120 70 8Температура выщелачивания,дС 105-110Продолжительность выщелачивания,ч 6-12Извлечение окиси алюминия 80-90Растворимость железа,% 50-60Дпя суспвнэионного выщелачивания данные аналогичны за исключением продолжительности выщелачивания, которая сокращена до 30-120 мин (в зависимостиот крупности зерна),Последующее за выщелачиванием разделение твердой и жидкой фаэ может бытьпроведено в сгустителях, вращающихсяячейковых фильтрах и других проходящихаппаратах, причем применение флокулян-,тов на основе полиакриламидов обеспечивает значительное повышение седиментационных и .фильтрационных свойств,При применении стехиомвтричесхих ипиподстехиометрических количеств кислоты(в отношении к загружаемой глине) растворенный титан путем гидролиза осаждается и поглощается кехом от выщелачива"ния, Это позволяет почти. полностью удалить чз раствора титан, что исхпючаетвозможность осаждения, сульфата кальцияпри кристаллизации,Содержание тйтанаприэтом снижаетсядо значений ниже 5 мг/л.Высококремнистый кек, подвергаемыймногостадийному процессу промывки, посвоим гидравлическим свойствам, высОкой собственной прочности и низкой кажущейся плотности, а также из-за высокогосодержания аморфной хремнекислоты является ценным исходным ипи добавочнымматериалом для строительной и стехольной промышленности. Кроме того, имеются возможности его применения в качестве заполнителя во многих других отрвсляхПолучаемый после выщелачивания раствор имеет следующий состав:АВ О, г/л 90-1001 вО, г/п 4-8НС 6 свободная, г/л 5 50Мф, г/л 0,1 О,ЗК О, г/л 2-3Т О, мг/л 590, мг/л 30-60510, мг/л 50-100Обезжелезивание раствора хлорида алюминия с приведенным выше содержаниемхпорида железа (11 ), свободной солянойкислоты и примерно 190-280 г/л хлоридаосуществляется путем жидкостно-жидкостной экстракции. Органический экстракцион-ны 1., практически водонерастворимый раствор на основе высшего парафинового углеПрименение принципа кипящего слоя при термическом активирований в предлагаемом методе дает хорошие условия для теплопередачи и вместе с тем высокую производительность нв единицу объема и времени.Кроме того, принцип кипящего слоя позволяет достичь весьма постоянных температур, что предотвращает перегрев кальцинатв и связанное с этим снижение растворимости содержащегося глинозема; дает воэможность применения квк цнркуляционного, так и суспензионного способа выщелачивания, что позволяет перерабатывать исход 9 ММ 7водорода, прн кипении (145-200 фС) содержит 5-15% вторичного алифатическогоамина с 6-12 атомами углерода, а во избежание образования третьей фазы добавляют высший алифвтнческий спирт с 6-12атомами углерода в концентрации 2040 вес. %. После разделения фаз железо,находящееся в органической фазе, реэкстрагируется во второй стадии экстракции припомощи воды или разбавленной соляной 30кислотой с содержанием 10-40 г/л свободной кислоты. Получаемую органическую фазу, свободную от железа, можноопять испольэовать для первой стадииэкстракцни. Отношение обьема органи 15ческой и водной. фаз должно составлятьпри экстрвкции от 1:1 до 1,:5., а при реэкстракции от 3:1 до 7:1. Оптимальнаятемпература для процессов обмена сосотввляет 2540 С. Содержание окиси железа в экстрагированном растворе в процессе кальцинвции может быть сниженодо количества ниже 10 мг/л при полномокислении органических компонентов,Взамен экстрагентв на основе вторичных влифатических аминов можно применять и раствор трибутилфосфатв, отношение которого к водной фазе составляет1:2. Реэкстракция железа проводится прифазовом отношении от 4;1 до 6:1. Получаемый в процессе экстракции растворхлорида железа методом разложения егоразбрызгиванием можно переработать навысококачественную окись железа с одновременным извлечением соляной кислоты,Из реэкстрактов, богатых железом,получают еще другие полезные компоненты, как например, галлий путем дополнительной жидкостно-жидкостной экстракциина основе высших, нерастворимых в водеалифатических спиртов в смеси с бензином или с керосиномалифвтических аминов с длинными цепями или и-грибутилфосфата.45Экстрагированный раствор хлорида алюмийия, содержащий 20 вес. % хлоридвалюминия, упаривается в одной ступениили в нескольких ступенях до концентрации л 30 вес. %. Этот М 30% растворхлорида алюминия поступает на кристаллизацию,При данных физико-химических свойствах раствора и кристаллов применяютспособ кристаллизации с циркуляциейсуспензия, твк как путем циркуляции суо 55пензии большое количество кристаллов вводится в зону кипения, что обеспечиваег эф, фективное снижение пересышения. Этот спо-0 10соб кристаллизации позволяет достичь криствллизвта, способного к рассыпанию, с небольшой остаточной влажностью. Путемпромывки свежеприготовленным раствором на центрифуге солержвние примесейможно снизить по калию до 2 10 %, покальцию до 3 10%, по титану до 410 ф%,по ванадию до 2 10 % и по двуокиси кремния до 6 1 Ф%.В случае средней крупности зерна криствллизата не менее 0,25 мм н остаточной влажности 1-7% необходимо вывестивсего лишь 1-7% маточного раствора вотношении к объему введенного свежегораствора, Из этого маточного раствора путем термического разложения получаютчерновой глинозем, который в дальнейшем перерабатывается для необходимыхцелей,Получаемый кристаллизат, содержащий52-54% хлоридв алюминия, поступает надвухствдийное термическое разложение. Внизкотемпервтурной стадии при 150.-200 Спроводится частичное разложение нри помоши горячих отходящих газов из высокотемпературной стадии процесса. Состав промежуточных продуктов подбирают с такимрасчетом, чтобы газ из высокотемпературной стадии процесса разложения содержали не менее З-х,объемных % хлористого водорода. Это способствует тому, чтопри 1200-1300 С без дополнительноговведения газообразного хлористого водорода или других хлорируюших средствпроисходит почти полная хлорируюшвя возгонка примесей, в частности щелочных иземельно-щелочных металлов.Количество с-глинозема соответствует требованиям электролиза расплава.Образующиеся при термическом разложении хлорида алюминия отходящие газыпоступают на адивбатическое или изотермическое поглощение хлористого водородас целью извлечения 15-25% соляной кислоты для выщелачивания, 11 9696 ные глины с различным гранулометрическим составом.Вышелачивание глины в кусковатом виде ио способу циркуляционного вы 1 целачивания по сравнению со способом суспензионного выщелачивания имеет то технологическоепреимушество, что по окончании процесса выщелачивания не требуется отделения раствора от кека в специальных аппаратах, раствор можно выпускать из самофильтру 1 О юшей системы с низким содержанием твердого вещества. Получаемый по предлагаемому методу кристаллизат после центрифугирования содержит очень мало остаточной влаги, т, е. маточного раствора, 5 обогащенного примесями, так что необходимая чистота кристаллизата достигается промывкой упаренным исходным раствором на центрифуге.При термическом разложении происхо дит улетучивание 85-95% натрия и калия от их исходного содержания, Улетучивается такие две трети от исходного количества кальция, и тем самым происходит отделение кальция от получаемого глино зема, Эта повторная очистка глинозема является предпосылкой простой кристаллизацни гексагидрата хлорида алюминия и приводит к значительному снижению затрат на аппаратуру и энергию, Для вывода З 0 отогнанных хлоридов из процесса служит электрофильтр, в котором примеси улавливаются в виде пыли, перерабатываемой из-ва своего высокогосодержания окиси алюминия отдельно, например для получения сульфата алюминия.Метод отличается непрерывной последовательностью отдельных стадий, оптималь но согласованных между собой по аппаратуре и расходу энергии, характеризуется получением чистого глинозема, удовлетворяющего требованиями алюминиевой промышленности, утилизацией получаемых побочных продуктов и, следовательно, является методом положительно сказывающимся на окружающую среду,П р и м е р, Черновую глину из рудника с влажностью 20-24% подвергают пред 50 варительной механической обработке по полумокрой технологии (1), заключающейся в грубом дроблении рудной массы в ножевых валковых дробилках, в последующем мелком измельчении и гомогенизации в бегунах мокрого помола с сепаратором и в прнпании необходимой формы на устройстве для протирки глин или не прессе,70 12После сушки (2) при 105 С по,учается глина следуюшего состава, вес, %:АЕяоэ 30,6-34,0 510 г 45, 1-46,4 Р его 2,40-2,65 й Ог 2,05-2,20 Маго 0,0180,0240,05-О, 15Потери припрокаливании 12,2-13,6Затем материал поступает на термическую активацию (3) при 600-800 С. одну тонну получаемой в этой стадии :кальцинированной глины с гранулометри,ческим составом 0-20 мм (предпочтительно 0-10 мм) после отсеивания мелкой фракции до 2 мм подвергают циркуляционному вышелачиванию по циркуляционному принципу (5), причем 1 т этой глины имеет следующий состав, кг;дно 380,0 г егО 34,8 Е 0 10,8 )а 0,6 Сао 2,7 Тл Од 16,4 Чго 0,6 Я 01 549,080-90% содеркашейся в глине окиси алюминия является легко выщелачиваемым, Глину. помешают в реакционный сосуд аппарата для перколяционного выщелачивания, добавляют 3342 л 20%-ной соляной кислоты и количестве 90% стехиометрической потребности (в отношении к окиси алюминия), выщелачивают в течение 8 ч при температуре кипения 105-" 10 С, В результате этого получается 2896 л неочищенного раствора хло,рида алюминия, содержащего, кг:АЕЖ 820 Ген 50,3 НС 6 28,6 и промывочные воды, содеркащие хлорид алюминия, которые направляются на регенерацию соляной кислоты (7), В этой стадии получают 1254 кг кека следующего состава, кг:Мо 66,5 Г его 8,7549,0 627,0С 2,5 Экстракция железа (Ц) из раствора осуществляется при помощи вторичного алифатического амина в органическом растворе при отношении органической фазы к водной фазе 1:2 следующего состава, наес. %:.Водный раствор после экстракции практически свободен от железа и его составостается неизменным, Реэкстракция железаиз органической фазы осуществляется кон денсатом в объеме 361 л из стадий упарки кристаллизации при отношении органической фазы и водной фазе 5:1, причемводный реэкстракт содеркит 48 г/л железа: 5Очищенный раствор хлорида алюминияв вакуумных испарителях (12) упаривается до насыщения. При этом получают2175 л насышенного раствора хлоридаалюминия и 734 л слабокислого конденсата выпара,Упаренный раствор следующего состава, вес, %:МСЕ 29,00МаС 8 0,20 25ЕС 0,50СаС 3 д. 0,25ГеСЕ0,012ЯОз ,0,003т Сг д0;004поступает на кристаллизацию (12 ).В этой стадии получают 1470 кгкристаллизата, 1234 л конденсата выпара, практически свободного ат НС, и163 л выбрасываемого маточного раствора. После промывки на центрифуге упаренным раствором хлорида алюминия кристаллизат содержит, вес. %:М С 6. 53,5йаСР. 0,02КСР 0,05Сает 0,025ВеСС 0,0014БО 0,0003Т О 0,0003чо 0,0004Кристаллизат подвергается двустадийдному термическому разложению (13) приодновременной хлорируюшей возгонке при.месей с целью получения 270 кг глинозема, содержащего, %;7 еОЬ 10 г.НаОКО55СаОТл Оуч,о,Угол осте:тоолпого откоса гоствщтяет 3,з-,3;, При оолержлнни 4-глинозе.юбольше 80 Ъ и. у летпя улельная поверхность л 20 м /г, кажуявяся плотность2.составляет0,55 г/см, Глинозем, получаемый предлагаемым методом, по своему качеству удовлетворяет требованиям,предъявляемым алюминиевой промышленностью. Из газов от процесса разложения в установке для регенерации кислоты (7 ) путем адиабатнческого поглощенияхлористого водорода опять производят соляную кислоту для выщелачивания. Приэтом используют также промывочные растворы от выщелачивания в двух стадиях(5,9) и часть слабо кислых конденсатоввыпара от процесса упаоки (12) экстрагированного раствора хлорида алюминия перед кристаллизацией,Общее извлечение окиси алюминия пометоду сотавляет 71%,формула изобретения 1, Способ получения чистой окиси алюминия солянокислотным вышелачиванием механически и термически активированной глины или глиноземистых минералов с отделением нерастворимого кека, обезжелезиванием раствора кристаллизацией хлорида алюминия, термическим разложением кристаллизата на окись алюминия, регенерацией соляной кислоты из газов от процесса разложения, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сырье в нескольких последовательных стадиях подвергают предварительной механической обработке, а также механической или термической активации так, что содержащаяся в нем окись алюминия переводится в кислоторастворимую форму; механически или термически активированный материал в зависимости от крупности зерна подвергают либо перколяционному вышелачиванию по циркуляционному принципу в случае преобладания фракции выше 2 мм гфи максимальной крупности зерен 5-10 мм, либо суспензнонному вышелачиванию в случае преобладания фракции крупностью менее 2 мм при помощи 20-25%-ного раствора соляной кислоты, причем стехиометрическое количество соляной кислоты в отношении к содержанию окиси алюминия в глине составляет 80-120% и работает в пределахб температуры кипения от 105 до 110 С, а пульпа, получаемая таким образом, поступает на разделение тверлой и жидкой фаз, как, например, на осажление и/или16 мальную температуру не понижают и неповышают, достаточно длительная обработка обеспечивает окислительное разрушение органических примесей,6. Способ по пп. 1-5, о т л и ч а юшийся тем, что вышелачивание в зависимости от крупности зерна проводят либо в неподвижном слое с циркуляцией растворителя либо в суспензии.7. Способпо пп. 1-6, отл и ча ю -ш и й с я тем, что, с целью возможно пол.ного гидролиза первично растворенноготитана, при вышелачивании применяют преимущественно стехиометрическое количество соляной кислоты в отношении к исходному количеству окиси алюминия 100%.8. Способ по пп. 1-7, о т л и ч а юш и й с я тем, что по сравнению с чистой исходной суспензией в результате применения флокулянтов на основе полиакриламидов в пределах 10-100 г/м скорость осаждения удваивается и производительность фильтра повышается на 200300 .9. Способ по пп, 1-8, о т л и ч а ющ и й с я тем, что получаемый послевыщелачивания кремнистый кек используют, например, в строительной промышленности в качестве дополнителя для производства легкого бетона или перерабатывается соответствующим образом длядругих целей например для производствастекла или наполнителей,10. Способ по пп. 1-9, о т л и ч а юш ий с я тем, что в качестве экстрагента применяют .раствор, содержащий5-15 вес,вторичного алифатическогоамина, 20-40 вес. % алифатическогоспирта и остаток алифатических углеводородов, предпочтительно парафиновых углеводородов, в области температур кипения 145-200 С, отношение которых кРводной фазе, содержащей 190-280 г/лхлорида, составляет от 1:1.до 1:5, экстракцию проводят при температуре 2540 С, а при реэкстракции железа отноошение органической фазы к водной фазесоставляет от 3:1 до 7:1, а водная фазареэкстракции содержит 10-40 г/л соляной кислоты, предпочтительно 20 г/л,11, Способпопп. 1-9, отл ичаю ш и й с я тем, что в качестве экстрагента применяют раствор трибутилфосфата в отношении к водной фазе от 1:2 до 1:3 и, что реэкстракцию железа из его раствора проводят при отношении органической фазы к водной фазе от 4;1 до 6:1, а водный раствор реэкстракции 15 96 М 70фильтрацию, фильтрат идет на жидкостножидкостную экстракцию органическим экс.трагентом,например,на основе вторичныхалифатических аминов или нейтральных эфиров фосфорной кислоты, получаемый при экстракции раствор, имеющий содержание.хлорида алюминия 20 вес.. и железа20 мг/л упаривают в одной или нескольких ступенях до концентрации 30 вес, %,а экстрагированный и упаренный раствор 1 Оподвергают одноступенчатой или многоступенчатой кристаллизации при 65-110 Си давлении 0,1-1,0 атм; кристаллизациюпроводят таким образом, чтобы получитькристаллы высокой чистоты с оптимальным составом и физическими свойствами,соответствующими требованиям, предъявляемым к качеству получаемого глинозема;затем получаемый кристаллизат подвергают двустадийному процессу термического 20разложения, состоящему из стадии частичного разложения при 150-300 С и стадииополного разложения при 1200-1350 С, аобразующиеся отходящие газы, содержащиехлористый водород, поступают на абсорбцию для получения соляной кислоты, применяемой в обороте в процессе выщелачивания.2,Способпоп, 1, отличающий+ся тем, что предварительная механическая ЗОобработка и термическая активация прово,дятся с таким расчетом, чтобы получитьматериал с крупностью зерна от 2 до10 мм, подходящий для перколяционноговьпцелачивания, и с растворимостью окиси 35алюминия в соляной кислоте выше 80 .3. Способ по и, 1, о т л и ч а ю ш и йся тем, что в результате сушки, комбинированной с измельчением, а также в результате последующей термической активации получают материал с крупностью зерна0,5 мм, подходящий для суспензионного выщелачивания, и с растворимостьюокиси алюминия в соляной кислоте выше 80%,454, Способ ло п, 1, о т л и ч а ю ш и йся тем, что путем сушки с последующимизмельчением без проведения термическойактивации получают механически активированный материал с крупностью зерна0,5 мм, подходяший для суспензионноговыщелачивания,и с растворимостью окисиалюминия в соляной кислоте выше 80%.5, Способ по п. 1, о т л и ч а ю ши й -ся тем, что термическая активация осуше 55ствляется преимушественно в диапазонетемператур от 700 до 80 СРС по принципу кипящего слоя с соблюдением достаточного постоянства температур, т. е. опти969670 17содержит 10-40 г/л соляной кислоты,предпочтительно 20 г/л.12. Способ по пп. 1-11, о т л н ч аю ш н й с я тем, что водный раствор отреэкстракции перерабатывают с целью по-лучения галлия, термическим разложениемполучают высокочистую окись железа, а газы от разложения, содержашие хлорнстыйводород, направляют. на регенерапию соляной кислоты, 1 О13. Способ по пп. 1-12, о т л и ч аю ш и й с я тем, что кристаллизапнюпроводят с принудительной циркуляциейсуспензии кристаллов, чистоту получаемого кристаллизата обеспечивают промывкой 3исходным раствором с низким содержанием примесей, а путем пентрифугированияполучают кристаллизат с незначительнойостаточной влажностью.14. Способ по пп, 1-13, о т л и ч авю ш и й с я тем, что для удаления примесей из кристаллизатора отводят осветленный маточный раствор в обьеме 1-7%(в отношении к количеству введенного свежеприготовленного раствоа) и лерерабаты вают его на черновой глинозем,1815. Способ по пп, 1-14, о т л и ч а ю ш и Й с я тем, что для промежуточного продукта от стадии час 1 ичного разложения прн низкой температуре подбирают такой состав, который позволя" т в высокотемпературной сталин разложения получить реакционные газы, содеркашие не менее 3 об.Ъ хлористого водорода, с целью максимальной отгонкн исходных примесей.16, Способ по пп. 1-15, о т л и ч аю а и й с я тем, что отходящий газ нз низкотемпературной стадии разложения подвергают тонкой очистке и с получаемой пылью удаляют основное количество улетученных примесей. 17, Способ по пп. 1-16, о т л и ч аю ш и й с я тем, что отходяшие газы, содержашие хлорнстый водород, преврашают предпочтительно путем адиабатической адсорбиии в 15-.30%-ную оборотную соляную кислоту.Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.Составитель О, ГолыжниковаРедактор С, Юско Техред М.Гергель Корректор Л. БокшанЗаказ 8303/25 Тираж 509 Под писное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Смотреть

Заявка

7770527, 04.04.1979

МАНСФЕЛЬДСКИЙ КОМБИНАТ ИМ. ВИЛЬГЕЛЬМА ПИКА

ЦИГЕНБАЛЬГ ЗИГФРИД, ХААКЕ ГЕРХАРД, ЗИБЕРТ РУДОЛЬФ, ФИШЕР ГЕРХАРД

МПК / Метки

МПК: C01F 7/20

Метки: алюминия, окиси, чистой

Опубликовано: 30.10.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/9-969670-sposob-polucheniya-chistojj-okisi-alyuminiya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения чистой окиси алюминия</a>

Похожие патенты