книги из ГПНТБ / Кислотная переработка алюминийсодержащего сырья на глинозем [сборник статей]

ступенях установки температура доведена до 200°С; во избежание передавливания пульпы из II ступени в I давление в последней доведено сжатым воздухом до 16 атм.

Первые 2 часа работы установки в периодическом режиме дали возможность приблизиться к некоторой концентрационной точке, которая позволила после перевода батареи на непрерывный процесс за наиболее короткий срок установить во всех трех ступе­ нях батареи постоянство концентрации АЬОз и свободной HNO3.

процесса принимает постоянное значение.

Во второй ступени батареи динамическое равновесие устанав­ ливается несколько позже; здесь даже наблюдается повышение концентрации AI2O3 до 88 г/л, которая затем падает и к 6 часам принимает постоянное значение. В третьей ступени концентрация AI2O3 сначала возрастает до 89,5 г/л, а затем медленно снижается до 85—87 г/л. Повышение температуры в батарее до 200°С приво­ дит к тому, что содержание AI2O3 в третьей ступени превышает

100 г/л.

Сравнивая показатели периодического и непрерывного процес­ сов, можно отметить, что время, необходимое для наиболее пол­ ного извлечения окиси алюминия, в непрерывном процессе воз­

В третьей ступени извлечение за 3—3,5 часа не более 80%, в то время как в периодическом процессе оно практически достигает своего максимума. Подобная картина наблюдается и при 200°С: для извлечения около 85% окиси необходимо более 4 часов.

Причиной такого сдвига величины извлечения по времени в непрерывном процессе является то, что в данном случае концен­ трация свободной кислоты в каждый определенный момент зна­ чительно ниже, чем при периодическом выщелачивании за счет постоянного перемешивания свежей и прореагировавшей части пульпы. Так, например, периодический процесс начинается при содержании свободной кислоты до 350 г/л, а содержание ее в пер­ вой ступени автоклавной батареи находится лишь в пределах

30

120—140 г/л, что, естественно, влияет на скорость выщела­ чивания.

Таким образом, укрупненная проверка процесса азотнокислот­ ного выщелачивания каолиновых глин в автоклавных условиях, позволила уточнить оптимальный режим периодического процесса', и на его основе доказать возможность осуществимости непрерыв­ ного вскрытия сырья в автоклавной батарее.

ЛИТЕРАТУРА

1. К и т л е р И. Н., И с м а т о в X. Р., Л а й н е р Ю. А., К а р а з и н а И. Н.,

УДК 669.273

М. КИМ, А. А. БЕРШИЦКИЙ

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА АЗОТНОКИСЛОТНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ

ГЛИНОЗЕМА ИЗ КАОЛИНОВЫХ ГЛИН

Внимание многих исследователей привлекает проблема исполь­ зования ультразвука для интенсификации процессов и решения' отдельных технологических задач в гидрометаллургии. Это вызва­ но рядом специфических явлений, сопровождающих распростра­ нение ультразвуковых колебаний в жидких средах, основная роль среди которых принадлежит кавитационному полю и химическим и физико-химическим процессам, проявляющимся в объеме жидкош

при отрицательных давлениях легко разрываются с образованием

появилось много оригинальных ультразвуковых установок. Наибо­ лее распространенные из них — ламповые генераторы с магнитострикцйонными преобразователями.

В технологии извлечения металлов и полезных компонентов из

31.

В производстве глинозема из некондиционного сырья выщела­ чивание полезного компонента является основным переделом. Агитационное и автоклавное азотнокислотные выщелачивания высокожелезистого глиноземсодержащего сырья [4, 5] дают срав­ нительно низкое извлечение глинозема при повышенном расходе кислоты. Для снижения расхода кислоты, сокращения длительно-

кладка, 5—магнитострикционный преобразователь. 6'—кон­ трольный термометр, 7—контактный термометр, 8 —мотор с мешалкой. 9-откидная крыша.

сти процесса и увеличения вскрываемости исходного сырья нами проведено выщелачивание глинозема из каолиновых глин азотной кислотой под воздействием ультразвука. В качестве источника ультразвука использовали магнитострикционный преобразователь ПМС-6М, получающий питание от ультразвукового генератора УЗГ-2.5А.

Эксперименты проводились в специальной ультразвуковой ванне, изготовленной из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т, днищем которой служила диафрагма магнитострикционного пре­ образователя (рис. 1). В конструкции ванны предусмотрены непре­ рывное механическое перемешивание пульп, регулирование тем­

32

пературы процесса и отбор проб без остановки процесса. В соот­ ветствии с характеристикой применяемого генератора, частота колебаний в течение процесса поддерживалась постоянной по максимальному анодному току и контролировалась частотоме­ ром ИЧ-7.

Исходным сырьем служили обожженные ангренские каолиновые

лачивания, поэтому исследование было направлено на выяснение влияния кавитации ультразвука на их скорость. Для определения оптимальных условий выщелачивания использован математиче­ ский метод планирования эксперимента [6]. В качестве независи­

полагалось, что эффекты второго порядка не имеют существенного

Линейная модель процесса выщелачивания глинозема из ангрен-

программа крутого восхождения — движения по градиенту — для линейного приближения. Приведем вычисления, связанные с поис-

ком направления крутого восхождения:

34

различных функциональных групп и некоторые физико-химиче­ ские свойства.

Согласно последним данным [3], полиэлектролиты К-4, К-6, К-9, АКС являются микрогетерогенными и состоят из разно­ образных агрегатов свернутых макромолекул и распрямленных фибрилл, соединенных параллельной агрегацией в «пачки». По мнению К. С. Ахмедова и С. Зайнутдинова [4], в цепи полимера К-4 находятся функциональные группы: амидные (—CONH2), карбоксильные (в виде—СОО— и СООН) и циклически имидные, причем имидные и амидные группы являются промежуточными продуктами омыления полиакрилонитрила щелочью.

Таблица 1

Зависимость степени осветления азотно­ кислой каолиновой пульпы от вида флокулянта

В данной статье рассматривается метод ускорения процесса разделения твердых и жидких фаз нитратной пульпы при добав­ лении флокулянтов — полиэлектролитов К-4, К-6, К-9 и АКС.

Нами проведены исследования по интенсификации процесса разделения автоклавной азотнокислой пульпы, образующейся при выщелачивании дегидратированной (при 630—650°С) каолиновой

1,104-1,12 с. п.

Ранее было установлено [5], что в присутствии флокулирующих реагентов скорость отстаивания и фильтрации пульпы увеличи­ вается в зависимости от расхода полиэлектролитов К-4 и К-6. В табл. 1 и на рис. 1 приведены данные по отстаиванию автоклав­ ных каолиновых суспензий с добавками препаратов АКС и К-4. Условия отстаивания следующие: расход реагента — 60 г/м3, тем­

36

30 мин.) не оказывает существенного влияния на скорость освет­ ления (табл. 1).

Далее был изучен процесс фильтрации автоклавной пульпы и условия промывки шлама [5]. Производительность по фильтрации

Расход флокулянта — 60 г/м3.

вполне достаточно для ускорения процесса промывки осадка, при этом потерь основных компонентов не наблюдается. Укрупненные заводские испытания по от-

влабораторных условиях 20

37

азотнокислых каолиновых суспензий, а адсорбированное количе­ ство препарата в шламе положительно влияет на интенсифика­ цию процесса его фильтрации из промвод.

Нами изучалось влияние флокулирующих добавок на процесс выделения из пульпы твердых фаз, образующихся при выщелачи­ вании некондиционных бокситов Ворухского, Тургайского и Тих­ винского месторождений, значительно различающихся по химиче­

Данные гранулометрического состава представлены в Табл. 6.

Т а б л и ц а 5

Влияние адсорбированного количества флочулянга на промывку сиштофз и состав получающихся промывных вод

Температура —70°С

В связи с тем, что ворухский боксит содержит большее количе­ ство SЮг (41,8%), рлияние флокулирующих добавок на процесс

39