Задача 6

На декомпозицію надходить алюмінатний розчин, що містить 128 г/дм³ Al₂O₃.

Визначити витрату затравочного гідрату алюмінію на 1 м³ розчину для одержання затравочного відношення рівного 2.

Розв’язання

Кількість Al₂O₃, що надійде на декомпозицію з затравочним гідратом, визначаємо за формулою (1.19):

= 11282 = 256 кг Al₂O₃.

Тоді буде потрібно 256  2  78/102 = 391,5 кг гідрату алюмінію.

Задача 7

Визначити склад шихти, що надходить на спікання, при переробці бокситу способом спікання, якщо питомі витрати (на 1 т глинозему) бокситу, кальцинованої соди (у перерахуванні Na₂CO₃ на 95%) і білого шламу відповідно дорівнюють 3500, 230 і 90 кг. Склад бокситу, %: 45,9 Al₂O₃; 14 SiО₂; 17,8 Fe₂O₃; 2,3 CaO; 20 H₂O. Склад білого шламу, %: 32,5 Al₂O₃; 23,8 SiО₂; 26,2 Na₂O_заг; 4,3SO₃. Обіговий содовий розчин містить 14,6 г/дм³ Al₂O₃ і 233,1 г/дм³ Na₂O_Т. Вапняк містить 54,3% CaO і 6,0% H₂O.

Розв’язання

На спікання надходить боксит, вапняк, обіговий содовий розчин, свіжа сода для відшкодування втрат її у процесі і білий шлам. Питома витрата бокситу (за умовою 3500 кг на 1 т глинозему) у перерахуванні на сухий боксит складає:

m_б =3500·(1  0,2) = 2800 кг;

де 0,2  вміст вологи в бокситі, частки.

Питома витрата соди в перерахуванні на Na₂O на 1 т глинозему складає:

= 230·0,95·62/106 = 127,8 кг;

де 62 і 106  молярні маси Na₂O і Na₂CO₃ відповідно.

Знаючи вміст SO₃ у білому шламі, визначаємо вміст сульфатного лугу в ньому:

= 4,3·62/80 = 3,3%;

де 80  молярна маса SO₃.

Об’єм обігового содового розчину визначимо з рівняння каустичного модуля за формулою для = 1

;

або

;

де ,  вміст Al₂O₃ у бокситі і шламі відповідно, частки;

 вміст Al₂O₃ в обіговому содовому розчині, г/дм³;

 вміст Na₂O_Т в обіговому содовому розчині, г/дм³;

102 і 160  молярні маси Al₂O₃ і Fe₂O₃ відповідно;

.

Тоді маємо:

.

Звідки об’єм обігового розчину =3,76 м³.

Розрахувавши за формулою (1.6) густину обігового содового розчину =1261 кг/м³, знаходимо його масу 3,76·1261 = 4741,36 кг.

Витрату сухого вапняку m_вапн на спікання знаходимо з рівняння вапняного модуля за формулою (1.16)

;

де ,  вміст СаО у вапняку і бокситі відповідно, частки;

,  вміст SiО₂ у бокситі і шламі відповідно, частки;

60 і 56  молярні маси SiО₂ і СаО відповідно.

Тоді маємо:

.

Звідки знаходимо m_вапн = 1302,61 кг або з врахуванням вмісту вологи необхідно 1306,61/(1  0,06) = 1385,76 кг вапняку.

Таким чином, розрахунковий склад шихти спікання (на 1 т глинозему), кг:

• боксит 3500;

• кальцинована сода 230;

• вапняк 1385,76;

• білий шлам 90;

• обіговий содовий розчин 4741,36.

Отже, для загальна маса шихти спікання для одержання 1 т глинозему складає:

3500 + 230 + 1385,76 + 90 + 4741,36 = 9947,12 кг.

Задача 8

Розрахувати мінералогічний склад бокситу, якщо 70% SiО₂ знаходиться в каолініті. Хімічний склад бокситу в умовному перерахунку на оксиди, %: 48 Al₂O₃; 10 SiО₂; 22,5 Fe₂O₃; 1,88 TiО₂; 2,8 CaO; 14,12 в.п.п., 0,7 інші. Наявність мінералів у бокситі: діаспор Al₂O₃H₂O, каолініт Al₂O₃2SiО₂2H₂O, кварц SiО₂, рутил TiО₂, кальцит CaCO₃, гематит Fe₂O₃, гідрогематит Fe₂O₃3H₂O.