2. Физико-химические свойства пыли печей спекания и способы её утилизации.

Процесс спекания глиноземсодержащей шихты во вращающихся печах сопровождается значительным пылевыделением. Основная масса пыли выносится из печи вместе с отходящими газами. Пылеобразование в зонах печи различно. Из зон спекания и нагрева шихты пылеунос незначителен. Основное количество пыли, составляющее от 25 % до 40 % от количества загружаемой в печь шихты, выносится из сухой части цепной зоны и зоны декарбонизации. Для очистки газовых выбросов печей спекания от содержавшейся в них пыли монтируются пылеулавливающие устройства для обеспечения чистоты воздушного бассейна в соответствии с установленными нормативами, а также возврата пыли в технологический процесс, с целью снижения потерь полезных компонентов.

2 Основные физико-химические свойства пыли и параметры очищаемых газов

Надежность и эффективность систем газоочистки во многом зависит от физико-химических свойств пыли, таких как:

- плотность

- дисперсный состав пыли

- адгезионные свойства частиц

- абразивность частиц

- смачиваемость частиц

- гигроскопичность частиц

- электрическая проводимость слоя пыли

- электрическая заряженность частиц

- способность пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом.

3. Общая характеристика основных способов производства глинозема из алюминиевых руд: щелочных, кислотных, электротермических. Применимость их к переработке различного сырья.

Глинозем можно извлекать из рул как с помощью щелочей, так и с помощью кислот, потому что свойства его амфотерны. Известно много разных способов получения глинозема, однако лишь немногие из них применяются.

Имеющиеся способы извлечения глинозема из руд можно раз­делить на четыре группы: 1) щелочные, 2) кислотные, 3) комби­нированные и 4) термические.

В современном производстве глинозема пользуются главным образом щелочными способами — мокрым (способ Байера) или сухим (способ спекания). Способ Байера успешно применяется при переработке малокремнистых бокситов с кремневым отноше­нием не ниже 7—8. Полученный этим способом глинозем обычно дешевле, чем извлеченный другими известными способами, по­этому около 90% глинозема во всем мире издавна 'Получают по способу Байера.

Если кремневое отношение в боксите ниже 7, то для получе­ния глинозема обычно применяют способ спекания. Раньше бок­ситы и другие глиноземистые породы, в которых много кремнезе­ма, считали вообще не пригодными для производства глинозема щелочным способом. Практика показала, что щелочной способ спекания может применяться даже для таких руд, и которых вы­ше 40% кремнезема (каолины, глины, золы и другие алюмосили­каты). Хотя с увеличением содержания кремнезема в руде уве­личивается удельный грузопоток в переделах, уменьшается про­изводительность оборудования по глинозему, ухудшаются все технико-экономические показатели процесса и себестоимость гли­нозема повышается, щелочной способ спекания может оказаться вполне выгодным при использовании отходов, например шлама в цементной промышленности, и получении побочных продуктов, например соли и поташа. Следовательно, большое достоинство щелочного способа спекания в его пригодности для переработки на глинозем всяких алюмосиликатов, т. е. в его универсальности.

В последние годы с большим успехом применяют комбинированные щелочные способы производства глинозема: способ Байе­ра дополняют способом спекания. При удачном сочетании этих способов можно получать глинозем дешевле, чем только по спо­собу Байера.

Большой интерес представляет разработанный Пономаревым и Сажиным новый способ, по которому спекание алюмосиликатов заменяется автоклавной варкой щелочных растворов в присутст­вии извести.

Кислотные способы не имеют широкого практического при­менения в настоящее время, так как у них много недостатков по сравнению с щелочными.

Boт основные из них:

1. Необходимость оборудовать завод стойкой к кислотам ап­паратурой, которая в несколько раз дороже железной, пригодной для щелочных способов производства глинозема. Это увеличивает удельные капиталовложения и тем удорожает себестоимость, гли­нозема.

2. Оборот кислоты, если возможен, то обычно требует допол­нительных установок. Затраты на это большие, чем в щелочных способах на возврат щелочи.

3. Сложность очистки растворов от примесей, особенно от же­леза и титана.

4. Трудности в получении глинозема надлежащего дисперс­ного состава.

Однако руды с 40—50% кремнезема перерабатывать кислот­ными способами но только не труднее, а иногда легче, чем, на­пример, железистые бокситы с 10 - 20% Si0₂. При щелочных же способах спекания чем больше кремнезема в руде, тем больше нужно известняка на его связывание.

Вполне возможны крупные усовершенствования известных кислотных способов, а также изыскания новых. При выщелачи­вании глинозема из алюмосиликатов с помощью кислот можно получать рассеянные в них многие редкие металлы. Нот почему этими способами занимаются усиленно во веем мире.

В последнее время разрабатывали кислотно-щелочные спосо­бы производства глинозема. Суть их состоит в том, что кремни­стые руды сначала обрабатывают кислотами, получая глинозем с примесями окисей железа, титана и др. Такой глинозем, своего рода концентрат, идет на переработку щелочным способом.

Термические способы, для которых обычно используются элек­тропечи, основаны на восстановительной плавке с выдачей из печи более или менее богатого кремнием ферросплава и шлака, из которого глинозем извлекается щелочными способами. Про­мышленное применение этого способа мыслимо лишь при обилии дешевой электроэнергии.

19