Тема 4. 2. Дробление и измельчение.

Цель дробления и измельчения заключается в увеличении поверхности сырьевых материалов для быстрого и полного протекания необходимых химических реакций между компонентами шихты.

Различают крупное, среднее и мелкое дробление, которое осуществляется в щёковых и конусных дробилках (для твёрдых алюминиевых руд) и молотковых и щёковых (для хрупких руд).

Для отделения кусков руды, которые не требуется дробить на данной стадии, устанавливают грохоты (колосниковые: подвижные и неподвижные).

Для тонкого измельчения в глинозёмном производстве применяют шаровые мельницы мокрого помола, которые работают в замкнутом режиме с классифицирующими аппаратами (спиральный, реечный и другие), которые делят выходящий из мельницы материал на пески (возвращающиеся на домол) и слив.

Всё вышеперечисленное оборудование связано между собой системой транспортёров, питателей, трубопроводных коммуникаций в единую транспортную сеть.

Раздел № 5. Получение глинозёма по способу Байера.

Тема 5. 1. Общая схема процесса.

Способ Байера является основным в мировом производстве глинозёма. На ряду с бокситами в качестве исходного сырья применяют щёлочь и известняк. Если берётся известняк, то его обжигают до извести.

Бокситы, в зависимости от химического и минералогического состава имеют разную твёрдость и вскрываемость, поэтому их дробят в две, три стадии (крупное, среднее дробление), а затем их подвергают сухому или мокрому помолу. Размельчают его вместе с известью в среде оборотного щёлочного раствора. Полученную пульпу качают на выщелачивание раствором едкого натра. Выщелачивание проводят в автоклавах – аппаратах работающих под давлением, так как присутствующие в боксите минералы при температуре до не вскрываются, а для достижения высоких температур необходимо поднимать давление, то есть использовать автоклавы.

После выщелачивания получается пульпа, состоящая из крепкого алюминатного маточного раствора и шлама (не растворимый осадок боксита). Шлам приобретает краснокирпичный цвет из-за присутствующих здесь оксидов железа. Шлам отстаивают (сгущают) затем промывают водой и сбрасывают в отвал, а промывной водой разбавляют алюминатный раствор после выщелачивания.

При разбавлении концентрация раствора снижается, стойкость его падает и раствор готов к разложению. Разлагают его методом декомпозиции (выкручивание в баках декомпозёрах). Раствор разлагается за счёт постепенного понижения температуры, что приводит к гидролизу алюмината натрия: .

Гидроксид алюминия выпадает в осадок и остаётся маточный раствор. Ускорению этого процесса способствует введение свежеосаждённой затравки (мелкие кристаллы) и перемешивание раствора (операция выкручивания). Осадок отделяют сгущением, а затем фильтруют на вакуум-фильтрах.

Гидроксид алюминия промывается и классифицируется по крупности. Более мелкая часть возвращается на декомпозицию в качестве затравки, а крупные кристаллы прокаливаются в печах кальцинации, и получается (глинозём).

Промывная вода от промывки гидроксида алюминия и маточный раствор не соответствующий по щёлочи нужной концентрации для выщелачивания, выпаривают, при этом в осадок выпадает и ряд других примесей. Соду отделяют от раствора и каустифицируют. Щёлочной раствор возвращают на мокрый размол.