
- •Общая характеристика современного производства алюминия и место производства глинозема в металлургии алюминия.
- •Выбор и расчет оборудования. Методы определения производительности аппарата.
- •Развернутая схема завода, работающего по способу спекания.
- •Диаграмма дробной карбонизации, факторы, влияющие на качество получаемого гидроксида алюминия.
- •Аппаратурно-технологическая схема переработки бокситов способом спекания.
- •Физико-химические основы процесса выщелачивания спеков.
- •Политермический способ получения содопродуктов из маточников после карбонизации при переработке нефелиновых руд.
- •Двухстадийное выщелачивание спеков. Аппаратура. Режим процесса.
- •Спекание шихты. Технологическая схема и аппаратурное оформление передела.
- •Комбинирование щелочных способов производства глинозема. Параллельный и последовательный вариант.
- •Взаимодействие между Al 2o3 ,Fe2o3 и CaO в системе Al 2o3-Fe2o3-SiO2-CaO.
- •Технологические схемы обескремнивания алюминатных растворов. Аппаратурное оформление.
- •Общая характеристика способа спекания. История открытия. Роль отечественных ученых в разработке и развитии способа.
- •Технологическая схема получения содопродуктов и сульфата калия при комплексной переработке нефелиновых руд.
- •Технологическая схема карбонизации. Аппаратурное оформление.
- •Взаимодействие между CaO и SiO2, CaO и Fe2o3 в системе Al 2o3-Fe2o3-SiO2-CaO.
- •Физико-химические основы процесса спекания шихты. Кинетика и механизм твердофазных реакций. Отношение составных частей шихты к нагреву.
- •Характеристика шихт глиноземного производства по способу спекания. Сфера промышленного применения.
- •Система Al 2o3-Fe2o3-SiO2-CaO. Взаимодействие между CaO и Al 2o3.
- •Технологическая схема, аппаратурное оформление отделения подготовки шихты в способе спекания.
- •3.Общая характеристика способов производства глинозема, их достоинства и недостатки
- •Система Na2o- Al 2o3- Fe2o3-SiO2. Взаимодействие между Al 2o3 и Na2co3, Fe2o3 и Na2co3, SiO2 и Na2co3.
- •Кинетика выщелачивания спеков. Понятие о первичных и вторичных потерях глинозема
- •Назначение и физико-химические основы передела обескремнивания.
- •Система Na2o- Al 2o3- Fe2o3-SiO2. Взаимодействие между Al 2o3 , SiO2 и Na2co3.
- •Физико-химические основы карбонизации. Способы карбонизации.
- •Технологическая схема передела выщелачивания в способе спекания. Аппаратурное оформление.
- •Состав и природа осадков, образующихся при обескремнивании алюминатных растворов на 1-ой и 2-ой стадии.
- •Устройство печей спекания. Пути усовершенствования их конструкции.
- •Об оптимальном гранулометрическом составе нефелиновой шихты и расходе энергии на измельчение.
- •Технологический режим и аппаратура для обескремнивания алюминатных растворов.
- •Физико-химические основы процесса карбонизации алюминатных растворов.
- •Обоснование двухстадийного обескремнивания алюминатных растворов.
- •Химизм процесса спекания бокситовых и нефелиновых шихт.
- •Влияние различных факторов на показатели второй стадии обескремнивания алюминатных растворов.
- •Характеристика шихт для спекания глиноземсодержащего сырья.
- •Назначение операции спекания глиноземсодержащего сырья.
- •О возможности замены извести карбонатным шламом на второй стадии обескремнивания алюминатных растворов.
- •Первичные и вторичные потери глинозема при выщелачивании спеков.
- •Взаимодействие основных компонентов спёка с водой, растворами соды и едкого натра (химизм процесса).
- •Назначение операции обескремнивания алюминатных растворов и ее сущность.
- •Способы карбонизации алюминатных растворов.
- •Особенности аппаратурно-технологических схем спекания бокситовых и нефелиновых шихт.
- •Экологические проблемы при переработке нефелиновых руд по способу спекания и пути их решения.
- •Качество глиноземсодержащего спёка и его физико-химические свойства.
- •Технологический режим и аппаратура для выщелачивания спёка (спекание нефелинов).
- •Влияние различных факторов на показатели карбонизации алюминатных растворов.
- •Физико-химические свойства пыли печей спекания и способы её утилизации.
- •Общая характеристика основных способов производства глинозема из алюминиевых руд: щелочных, кислотных, электротермических. Применимость их к переработке различного сырья.
- •Назначение операции подготовки шихты спекания глиноземсодержащего сырья. Способы корректировки шихты.
- •Характеристика аппаратурно-технологических схем для выщелачивания спеков, их преимущества и недостатки.
- •Порядок выполнения проекта. Части проекта.
- •Требования к шихте для спекания глиноземсодержащего сырья. Интенсификация процесса измельчения шихты.
- •Аппаратурно-технологическая схема отделения агитационного выщелачивания нефелиновых спеков.
- •Переработка нефелиновых руд по способу спекания с добавками бокситов, глин, дистен-силлиманитовых концентратов.
- •Химизм выщелачивания глиноземсодержащего спека.
- •Аппаратурно-технологическая схема отделения подготовки глиноземсодержащей шихты для спекания.
- •Производства цемента из нефелиновых шламов. Общая характеристика способа.
- •2. Превалирующая роль энергетической составляющей в структуре себестоимости глинозема, получаемого по способу спекания, и пути её снижения.
- •Аратурно-технологическая схема отделения проточного выщелачивания нефелинового спека.
- •Роль и значение расчета материального баланса.
- •Аппаратурно-технологическая схема отделения обескремнивания алюминатных растворов. Смотри ответ в билет 4 вопрос 3
- •Расчет материального баланса процесса спекания глиноземсодержащего сырья. Балансирующие величины.
2. Превалирующая роль энергетической составляющей в структуре себестоимости глинозема, получаемого по способу спекания, и пути её снижения.
Удельный расход топлива, энергии и вспомогательных материалов определяется в основном составом исходной руды способом ее переработки (табл. 80).
По данным табл. 79 и 80 и действующим цепам на матирнл лы> топливо и энергию (табл. 81) рассчитаны удельные затр.ч ты по переделам на I т глинозема и на единицу продукта передела (табл. 82 и 83).
Из данных табл. 82 видно, что суммарные удельные затра ты по всем переделам на Уральском заводе значительно выше, чем на Богословском, несмотря на одинаковые качества бокси тов и способы их переработки. Это вызывается главным образом различием цен на материалы, топливо и энергию на разных заводах (табл. 81).
Аратурно-технологическая схема отделения проточного выщелачивания нефелинового спека.
Назначение выщелачивания – максимально возможный перевод оксида алюминия и натрия из нефелиновых спеков в алюминатный раствор и отмывка шлама от алюминатного раствора. Шлам отмывают горячей водой, которую затем используют для выщелачивания спека. 2CaO*SiO2 основная масса в шлам, кремнезем частично переходит в алюминатный раствор в кол-ве 2,5-3 г/л модуль кремневый 30-40ед
Проточное выщелачивание спека проводится в две стадии:
первая стадия - в трубчатых выщелачивателях;
вторая стадия - в стержневых мельницах с последующей промывкой шлама в системе сгустителей
Спек из силоса емкостью 6000 т. ленточным конвейером, через весоизмеритель и течку подается за первый виток спирали в нижнем конце трубчатого выщелачивателя и спиралью за счет вращения выщелачивателя перемещается в верхний разгрузочный конец аппарата. Трубчатый выщелачиватель установлен с уклоном, оснащен внутренней трёхзаходной спиралью, предназначенной для транспортировки спека. Выщелачивание осуществляется оборотным раствором по принципу противотока.
Со стороны разгрузочной части в трубчатый аппарат подают оборотный раствор (смесь содощелочного раствора и промводы сгустителей), который за счет наклона аппарата движется навстречу спеку, обогащается растворенными алюминатами натрия, калия и сливается из аппарата. Пребывание спека (шлама) в аппарате примерно 30 мин. Для улучшения контакта раствора и шлама в спиралях вырезаны отверстия
Спек, прошедший трубчатый аппарат, разгружается в стержневую мельницу и до измельчается для повышения степени извлечения.
Крепкий алюминатный раствор (слив трубчатых аппаратов) сливается в конический сборник, откуда насосами откачивается на гидроциклоны диаметром (350, 500) мм для отделения твердой фазы от раствора. Осветленный крепкий алюминатный раствор после гидроциклонов перекачивается в приемные мешалки отделения обескремнивания
В стержневые мельницы кроме шлама из трубчатого аппарата поступают пески гидроциклонов. Пульпа стержневых мельниц поступает в репульпатор, куда так же подаётся слив промывных сгустителей основной нитки промывки шлама
оборотный раствор для трубчатых аппаратов и мельниц,конц оксида Ал не более 40г/л, модуль каустич 1,7-2,1 ед.температ воды не менее 80градус. Алюминатный раствор конц оксид Ал 75-90 г/дм3. модуль каустич 1,4-1,5ед. Извлечение оксида Ал не менее 82,5%, извлечение оксидов К и Na не менее 82%
23 |
|
|
|
Экология и защита окружающей среды от загрязнений при производстве глинозема по способу спекания (характеристика пылеочистных систем, организация замкнутой системы водооборота, утилизация отходов производства).
Предотвращения загрязнения атмосферы и водоёмов промышленными отходами является важнейшей задачей. Основные отходы глинозёмного производства: сбрасывание отвальных шламов на шламовые поля, отходящие газы печей, сбросной воздух аспирационных установок, сточные воды.
Организация эффективных систем газоочистки, замкнутого водооборота и утилизации отходов производства позволяет практически полностью исключить загрязнение окружающей среды.
Основными вредными продуктами, выбрасываемыми в окружающую среду цехом кальцинации, являются глинозёмная пыль, которая выбрасывается через выхлопные трубы вращающихся печей; глинозёмная и содовая пыли, выбрасываемые из силосов при поступлении в них продуктов; и пыль, выносимая из железнодорожных вагонов при погрузке.
С экологической точки зрения глинозём относится к довольно безопасному продукту, но примеси (Nа2О, SО3), выбрасываемые вместе с пылью в атмосферу оказывают неблагоприятное влияние на здоровье людей и окружающую среду.
Для снижения выброса пыли глинозёма в атмосферу с отходящими газами печные газы подвергаются многоступенчатой очистки, которая последовательно осуществляется в холодной головке печи, двух ступенях батарейных циклонов и электрофильтрах.
Степень очистки отходящих газов печей кальцинации колеблется в пределах 98%, выбросы в атмосферу не более 0,1г/м3, что свидетельствует о довольно удовлетворительной работе экстрофильтров как пылеулавливающих агрегатов. Уловленная пыль возвращается в технологический процесс.
Эффективность работы пылеулавливающего оборудования зависит от грамотного ведения технологического режима прокалки гидроксида алюминия, технического состояния пылеулавливающего оборудования, поддержания высоких воль – амперных характеристик электрофильтров, непрерывного удаления улавливающей пыли из системы очистки газов.
Охлаждённый глинозём пневмотранспортом транспортируется в приемные силоса. Транспортирующий воздух очищается от пыли перед выбросом в атмосферу из глинозёмных силосов рукавными фильтрами.
Для создания нормальных условий труда, охраны окружающей среды и исключения потерь готового продукта (глинозёма и соды) при погрузке железнодорожных вагонов пользуются аспирационно-техническими установками, которые создают разрежение в загружаемом вагоне, откачивают и очищают запылённый воздух.
На комбинате производится также очистка отходящих газов от вращающихся печей спекания и аспирационного воздуха от колосниковых холодильников, от вращающихся печей обжига известняка.
Очистка отходящих газов от печей спекания производится таким же образом как и в цехе кальцинации (пылевая камера, батарейные циклоны и электрофильтры).
Аспирационный воздух колосниковых холодильников подвергается очистке в батарейных циклонах и далее выбрасывается в атмосферу.
Отходящие газы от печей обжига известняка подвергаются очистке в циклонах и электрофильтрах, и выбрасываются в атмосферу.
Глинозёмный комбинат крупный потребитель промышленной воды, поэтому для предотвращения попадания загрязнённой щелочами воды в ближайшие водоёмы предусмотрена замкнутая система водооборота. Отработанная вода поступает в отстойники, где отстаивается от твёрдых частиц, затем охлаждается в градирнях и используется вновь. В зависимости от назначения воды и требований к содержанию в ней примесей организовано несколько систем водооборота (чистая, подшламовая, для технических нужд).
На комбинате действует система удаления сточных вод, которые направляются в систему удаления шлама.
Шлам от глинозёмного производства складируется на шламоотвале до определённого времени (до введения новой технологии по переработки шлама) с полным возвратом осветлённой воды в производство.