1. Система Na2o- Al 2o3- Fe2o3-SiO2. Взаимодействие между Al 2o3 и Na2co3, Fe2o3 и Na2co3, SiO2 и Na2co3.

При спекании такой шихты образуется хорошо растворимый в воде алюминат натрия малорастворимый двухкальциевый силикат и нестойкий к гидролизу феррит натрия по следующим реакциям:

2. Кинетика выщелачивания спеков. Понятие о первичных и вторичных потерях глинозема

Кинетика выщелачивания хар-ся стадиями

-Внешнедифузионая опред скорость отводов реакции от поверхности частицы через погранич слой

-Внутридифузионая кот определяется скоростью переноса вещ-ва от границ растворения до наружной поверхности частиц

-химич, опред скоростью химич взаимодейств частиц спека с раствором.

Взависимости от характеристик спека,конц оборот. раст-ра и условий выщелачивания.

Важнейшие хар-ки

-пористость это отношение сумарного объема внутр пор к объему спека

-крупность, боксит 6-8мм, нефелин 20-25мм при одностадийном выщелачив, 6-8 мм 2 стадии.

-удельная поверхность,

-твердость, определяется степенью плавкости материала

-св-во шлама, влияет на произво-ть аппаратуры для выщелач спека ,отделение шлама от алюм. раст-ра, промывки шлама

Первичные и вторичные потери глинозема

неполным переходом глинозема е при спекании в растворимые соединения и носят название первичных потерь. Потери носят название вторичных и происходят в основном в результате взаимодействия двухкальциевого силиката с алюминатно-щелочным раствором с образованием гидроалюмосиликатов натрия и гидрогранатов. Вторичные потерн глинозема вызывает также гидролиз алюмината натрия, происходящий при недостаточной стойкости получающихся алюминатных растворов. Вторичные потери щелочи при выщелачивании спека также значительны

3. Назначение и физико-химические основы передела обескремнивания.

Назначение передела обескремнивания − очистка алюминатного раствора от вредной примеси − кремнезема (SiО₂). Процесс обескремнивания проводят в две стадии, первая стадия протекает в автоклавах (автоклавное обескремнивание), вторую стадию осуществляют в мешалках при добавлении химических добавок.

На первой стадии обескремнивания извлекают основную часть кремнезема путем связывания его в гидроалюмосиликат натрия (ГАСН) по реакции:

2NaAlO₂ + 2Na₂SiO₃ + (2+x)H₂O = Na₂О×Al₂O₃×2SiO₂×xH₂O + 4NaOH (1.11)

В результате после автоклавного обескремнивания алюминатный раствор имеет кремневый модуль 400 единиц.

Вторую стадию обескремниания алюминатного раствора, подаваемого в содовую ветвь карбонизации (70 – 80% слива сгустителей первой стадии), осуществляется за счет ввода специально приготовленной известь содержащей добавки – гидрокарбоалюмината кальция (ГКАК) 4CaO×Al₂O₃×nCO₂×11H₂O расчета 4 – 5 г по СаО_акт на один литр общего алюминатного раствора до содержания диоксида кремниния, необходимого для получения глинозема заданной марки (Г-000, Г-00, Г-0). Кристаллизация ГКАК протекает по реакции:

4Сa(OH)₂+Na₂O×Al₂O₃+Na₂CO₃ = 4CaO×Al₂O₃×nCO₂×11H₂O+4NaOH (1.12)

В результате глубокого обескремнивания получают алюминатный раствор с кремневым модулем 3000 единиц.

В отделении обескремнивания имеется участок содовой обработки шлама второй стадии обескремнивания. Назначение данного передела − регенерация оксида алюминия из шлама за счет разложения трехкальциевого гидроалюмосиликата углекислым натрием бикарбонатного раствора отделения карбонизации:

3CaO×Al₂O₃×nSiO₂×(6-2n)H₂O + 3Na₂CO₃ + nH₂O →

CaCO₃+(2-n)/2Na₂O×Al₂O₃ + 4NaOH + 4H₂O + n/2Na₂O×Al₂O₃×2SiO₂×2H₂О (n<0,2) (1.13)

Глубокообескремненный раствор с кремневым модулем 3000 единиц направляют в отделение карбонизации.

9