1. О возможности замены извести карбонатным шламом на второй стадии обескремнивания алюминатных растворов.

Обескремнивание растворов с добавкой белого шлама вместо извести несколько улучшается, даже если шлам после многократного оборота и свободной извести в нем уже не содержится.

При многократном обороте состав белого шлама постепенно изменяется, обогащаясь А12О3, Na2О и SiO2 и обедняясь СаО.

Потери щелочи и особенно А12О3 при обескремнивании с добавкой белого шлама намного меньше, чем при обескремнивании с известью.

На основании накопленных данных можно сделать следующие выводы:

1) при обескремнивании растворов с белым шламом снижаются потери Al2Оз и Na2О, а кремневое отношение увеличивается;

2) растворы с высоким щелочным отношением а_обш = 1,9; 2,0 и 2,1 плохо обескремниваются как с известью, лак и с белым шламом, а с а_общ= 1,7 при а_к = 1,5 обескремниваются хороню;

3) растворы крепостью 140 г/л А12O3 и выше плохо обескремниваются как с белым шламом, так и с известью;

4) белый шлам не теряет способности улучшать обсскремнивание и после 10—15 оборотов, при этом предельное число оборотов не установлено;

5) повышение температуры со 130 до 150° несколько улучшает обескремнивание растворов, содержащих до 100—120 г\л А12О3;

6) белый шлам не помогает обоскремпиваншо при нагреве до кипения на воздухе.

Обескремнивание с белым шламом выгоднее, чем с известью: известь не расходуется, а замена ее белым шламом несколько уменьшает потери А12Оз и Ка2О и повышает кремневое отношение.

2. Первичные и вторичные потери глинозема при выщелачивании спеков.

Первичные и вторичные потери глинозема при выщелачивании спеков.

При выщелачивании бокситового спека в лабораторных условиях (по стандартному методу) извлечение глинозема в раствор (химический выход) составляет 93—96%. Потери глинозема (недоизвлечение) в размере 4—7 % обусловливаются неполным переходом его при спекании в растворимые соединения и носят название первичных потерь. При выщелачивании спека в заводских условиях химический выход Al₂O₃ из спека в зависимости от аппаратурного оформления процесса составляет 82—87%, а химический выход Na₂О 91—93 %. Следовательно, непосредственно в процессе выщелачивания теряется еще 9—11 % глинозема. Эти 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 (5-6 %).

3. Взаимодействие основных компонентов спёка с водой, растворами соды и едкого натра (химизм процесса).

Взаимодействие основных компонентов спёка с водой, растворами соды и едкого натра (химизм процесса).

соответствующем кремневому модулю, равному 30-40 ед..

Алюминат натрия и калия при выщелачивании с избытком щелочи переходит в рас­твор.

Na₂0·А1₂0₃ +Н₂0 Na₂O·Al₂О₃+Н₂0 (1)

спек раствор

Выщелачивание спеков ведут водой, щелочными или алюминатными растворами, которые могут содержать карбонат натрия. При этом происходит растворение алюмината натрия (калия), гидролиз ферритов и смешанных алюмоферритов с переходом в раствор едкого натра (калия), а также разложение части двухкальциевого силиката в результате взаимодействия его со щелочью или карбонатом натрия:

R2O*Fe2O3 + 2H2O = 2ROH + Fe2O3*H2O

R2O*xAl2O3(1-x)Fe2O3 + 2H2O=2(1-x)ROH + xRAlO2 + (1-x)Fe2O3*H2O + xH2O;

2CaO*SiO2 + 2NaOH + H2O = Na2O*SiO2(OH)2 + 2Ca(OH)2;

2CaO*SiO2 + 2Na2CO3 + 2H2O= 2CaCO3 + Na2SiO2(OH)2 +2NaOH

3Ca(OH)2 + 2NaAlO2 + 4H2O = 3CaO*Al2O3*6H2O + 2NaOH;

3CaO*Al2O3*6H2O + mNa2O*SiO2(OH)2 = 3CaO*Al2O3*mSiO2(6-2m)H2O + +2mNaOH + 2mH2O;

2NaAlO2 + 2Na2SiO2(OH)2 + nH2O = Na2O*Al2O3*2SiO2*nH2O + 4NaOH

Титанат натрия в щелочных растворах гидратируется с образованием водного титаната Na2O*TiO2*xH2O, который затем частично гидролизуется с образованием TiO2*xH2O и NaOH

Алюминаты кальция взаимодействуют со щелочным раствором с образованием нерастворимого трехкальциевого шестиводного алюмината кальция и алюмината натрия. Для монокальциевого алюмината эта реакция имеет вид:

3(CaO*Al2O3) + 4NaOH + 4H2O = 3CaO*Al2O3*6H2O + 4NaAlO2

Ферриты кальция частично разлагаются алюминатными растворами по реакции

3(CaO*Fe2O3) + 2NaAlO2 + 10H2O = 3CaO*Al2O3*6H2O + 3(Fe2O3*H2O) + 2NaOH

16