Тема 5. 2. Цикл процесса Байера в системе

Основной химической реакцией в способе Байера является

Для выщелачивания боксита применяется щёлочной раствор, соответствующий точке А. В процессе выщелачивания концентрация раствора меняется в нём увеличивается содержание глинозёма и уменьшается концентрация исходной щёлочи. Состав раствора после выщелачивания соответствует точке Б, то есть линия АБ – линия выщелачивания.

В процессе выщелачивания происходит конденсация пара в автоклавах и раствор частично разбавляется до точки В, далее на производстве следует дальнейшее разбавление пульпы промывными водами (точка Г). Линия БГ – линия разбавления. В растворах резко снижается концентрация глинозёма и щёлочи.

Для более быстрого разложения в алюминатный раствор вводится затравка, с которой попадает некоторая часть оборотного щёлочного раствора, за счёт которого повышается концентрация щёлочи в растворе по линии ГД – линия смешения с затравкой.

В точке Д начинается разложение раствора, то есть уменьшение концентрации глинозёма и появление свободной щёлочи. ДЕ – линия декомпозиции.

После отделения выпавшего гидроксида, раствор выпаривают, в нём повышается концентрация щёлочи по линии ЕЖ – линия выпаривания. Однако выпаренный раствор не достаточно концентрирован для выщелачивания новых порций боксита, так как часть щёлочи прореагировала с другими компонентами боксита и вышла из цикла со шламом, содой, поэтому для восстановления концентрации вводят свежую щёлочь по линии ЖА. Таким образом, в способе Байера цикл по щёлочи замкнут, эта щёлочь используется неоднократно.

Тема 5. 3. Дробление и размол боксита.

Боксит, размер кусков которого до 500 мм, из железнодорожных вагонов разгружают роторным вагоноопрокидывателем 1 в приёмные бункера 2. из бункеров боксит пластинчатым питателем 3 подаётся на крупное дробление в молотковую дробилку 4, где дробится до крупности 100-150 мм. Среднее дробление боксита до крупности 40 мм осуществляется в конусной дробилке 5. Перед конусной дробилкой установлен грохот 6 для отделения мелких кусков руды.

Размол боксита в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с гидроциклонами. Из бункера 1, расположенного над мельницей 4, боксит пластинчатым питателем 2 подаётся на ленточный весоизмеритель 3 и далее в загрузочную точку мельницы. Сюда же поступает оборотный раствор, а также известь. Из мельницы размолотый боксит в виде пульпы поступает в мешалку 5, а из неё насосом перекачивается на классификацию в гидроциклоны 6. Пески гидроциклонов возвращаются в мельницу на доизмельчение, а слив направляется на выщелачивание.

Мельница первой стадии размола работает на боксите в открытом цикле с классификацией размолотого материала в гидроциклоне, а мельница второй стадии работает на песках в замкнутом цикле с гидроциклонами. Классификация пульпы после второй стадии размола проходит в две стадии в последовательно соединённых гидроциклонах.

Пульпой называется смесь твёрдой и жидкой фаз, например в производстве глинозёма – смесь размолотого боксита с оборотным щелочным раствором или смесь гидроксида алюминия со щелочным маточным раствором.