Розв’язання

Кількість обігового розчину знаходимо за формулами (1.13 і 1.14)

N = 0,608  (500 – 50)  1,5 + 0,608  50 + 0,387 20 = 448,5;

V_об = = 8,908 м³ на 1 т бокситу;

_об = = 2,99.

де _об - 2,99 каустичний модуль знаходимо з складу обігового розчину за формулою (1.9)

Об’єм обігового і алюмінатного розчинів знаходимо за формулами (1.37 і 1.41)

N = = 1,83;

V_ал = = 12,2 (м³/т Аl₂O₃);

V_об = = 9,148 (м³/т Аl₂O₃).

Ефективність обігу луги знаходимо за формулою (1.42)

Е = 1,645 = 109,3.

Задача 3

Знайти густину пульпи гідрату алюмінію, що містить 800 г твердої фази в 1 л пульпи, якщо густина рідкої фази дорівнює 1,24 г/см³.

Розв’язання

Густину пульпи обчислюємо, перетворивши формулу (1.4)

г/см³.

Задача 4

Ведуть автоклавне знекремнюваннє алюмінатного розчину складу, %: 130 Al₂O₃; 5 SiO₂; = 1,5. В результаті сицілійний модуль досяг 350.

1. Розрахувати кількість отриманого ГАСН складу Na₂OAl₂O₃2SiО₂2Н₂O.

2. Каустичний модуль розчину після знекремнювання.

Розв’язання

Кількість Al₂O₃ в складі ГАСН – х. Згідно формули (1.12) маємо після знекремнювання

= = 350; х = 3,944;

де - кількість SiO₂ в складі ГАСН відповідно молярним масам складових оксидів Al₂O₃ і SiO₂:

Na₂OAl₂O₃2SiО₂2Н₂O = 62 + 102 + (260) + 2(21+16) = 320.

Знаходимо масу ГАСН

ГАСН = = 12,37 г.

Каустичний модуль розчину після знекремнювання знаходимо за формулою (1.9)

_об = = = 1,52;

де 118,54 – вміст Na₂O до знекремнювання (Na₂O = ), г/дм³;

2,44 – втрати Na₂O в складі ГАСН (Na₂O = ), г/дм³;

3,944 – втрати Al₂O₃ в складі ГАСН, г/дм³.

Задача 5

Зробити розрахунки хімічних втрат Na₂O_к і Al₂O₃ на 1 т глинозему в умовах переробки за способом Байєра бокситу складу, %: 51,86 Al₂O₃; 4,92 SiO₂; 20,0 Fe₂O₃; 1,11 TiO₂

; 0,92 CaO; 25,8 в.п.п..

До якої категорії за мінералогічним складом відноситься боксит.

Прийняти:

• частка активного SiO₂ в бокситі складає 0,94%;

• хімічне вилучення Al₂O₃ при вилуговуванні дорівнює 87,34%;

• на вилуговування додають СаО в кількості 2% від маси бокситу;

• вміст СаО_акт в вапні – 90,2%.

Розв’язання

Співвідношення в.п.п. і вмісту Al₂O₃ в бокситі становить: в.п.п./Al₂O₃ = 25,8/51,86 = 0,427, що приблизно відповідає співвідношенню тригідратного гідроксиду {(Al₂O₃3Н₂О)( = 0,529)} – боксит гіббситового типу.

В 1000 кг бокситу – 9,2 СаО. З вапном додається на 1000 кг бокситу:

0,902  20 = 18,04 кг СаО_акт.

Загалом:

СаО = 18,04 + 9,2 = 27,24 кг.

Вапно реагує в першу чергу з TiO₂ з формуванням титанату кальцію СаОTiO₂.

Надлишок СаО утворює 3СаОAl₂O₃6Н₂O або 3СаОAl₂O₃nSiО₂(6-2n)Н₂O.

Надлишок TiO₂ утворює з Na₂O: Na₂O2TiO₂Н₂O.

На утворення СаОTiO₂ піде:

СаО = = 7,77 кг;

де 56 і 80 - молярні маси СаО і TiO₂.

Надлишки СаО реагують з утворенням гідрогранатів кальцію (ГГК) складу 3СаОAl₂O₃nSiО₂(6-2n)Н₂O тобто:

СаО = 27,24 – 7,77 = 19,47 кг.

Al₂O₃ = = 11,82 кг.

Кількість SiО₂ в складі ГГК залежить від умов вилуговування і становить (наприклад при 230 ^оС і 200 г/дм³ Na₂O_к, n = 0,8), тоді враховуючи що кількість активного SiО₂ в бокситі

SiО_{2 акт} = 49,2  0,94 = 46,25 кг.

В ГГК буде зв’язано:

SiО₂ = 19,47  = 5,56 кг.

Склад ГГК, кг: 19,47 СаО; 11,82 Al₂O₃; 5,56 SiО₂.

Склад ГАСН за формулою Na₂OAl₂O₃1,75SiО₂2Н₂O

SiО₂ = 46,25 – 5,56 = 40,69 кг;

Al₂O₃ = = 40,69 кг;

Na₂O = = 24,73 кг.

Склад ГАСН: 24,73 Na₂O; 40,69 Al₂O₃; 40,69 SiО₂.

Загальні хімічні втрати Al₂O₃ на 1000 кг бокситу

Al₂O₃ = 518,7  (1 – 0,8734) = 65,65 кг.

Втрати в вигляді нерозчинного Al₂O₃

Al₂O₃ = 65,65 – (40,69 – 11,82) = 13,14 кг.