книги из ГПНТБ / Певзнер, И. З. Обескремнивание алюминатных растворов

бок 8 іи движется вверх. Вода через патрубок 3 вводится в верхнюю часть аппарата. Она заполняет кольцевое пространство водораспределительного устройства 5 и, переливаясь через него, проходит систему решеток. Та-

ним -образом создается сплошная водяная завеса, кото­ рая движется навстречу .поднимающемуся пару. В ре­ зультате происходят конденсация пара и нагрев воды. Для наблюдения за процессом ів корпус цилиндра вмон­

92

тированы ^смотровые стекла 2. Через патрубок 4 аппарат сообщается с гидрозатвором, Горячая вода выходит че­ рез патрубок 7.

Установка для очистки пара первой ступени самоиспарения

Установка служит для очистки пара, поступающего на выпарку, от капель увлеченной пульпы. Основные де­ тали установки — промыватель и два ларосушителя.

Центробежный промыватель пара (рис. 48) представ­ ляет собой цилиндрический сосуд со сферическими крыш­ кой іи днищем. В корпус цилиндра 1 вмонтированы два штуцера 2 для ввода и вывода пара. Штуцеры установ­ лены тангенциально по отношению к цилиндру, что соз-

93

дает центробежную направленность пару. Сверху через форсунки 4 в аппарат подается конденсат. Увлеченная 'конденсатом пульпа в виде укрупненных капель осажда­ ется на стенках аппарата, опускаясь, и затем через пат­ рубок 3 удаляется из аппарата. В промывателе происхо­ дит только предварительная очистка пара. Окончатель­ ная его очистка осуществляется в двух параллельно ра­ ботающих паросушителях (рис. 49).

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1, во внутрь которого вмонтирован съемный циклон 2. В 'ниж­ ней части аппарата имеется штуцер 4 для ввода пара, встроенный тангенциально. В верхней крышке располо­ жен штуцер для вывода пара 3 и ів нижней — штуцер для вывода капель уловленного раствора 5. В результа­ те центробежного вращения пара происходит его очистка от капель раствора.

Сопротивление 'всей установки (паролромыватель п паросушители) не должно превышать 0,1 кгс/см2.

3. Автоматизация и контроль процесса автоклавного обескремнивания

Для управления процессом обескреміинвання авто­ клавная батарея оснащается средствами автоматическо­ го контроля іи регулирования (рис. 50).

Температурный режим батареи, являясь одним из ос­ новных параметров процесса, определяется в результате оптимизации тепловой схемы и поддерживается на за­ данном уровне системой авторегулирования.

Система авторегулирования температурного режима состоит из автономных контуров регулирования и пре­ дусматривает:

регулирование температуры в 1-м и во 2-м автоклавах путем подачи в них острого пара с коррекцией по тем­ пературе в 3-автоклаве, а также стабилизацию соотно­ шения «раствор — греющий пар» (позиции: 31а, 31, 30, 29, 29а, 296, 28, 28а, 286, 28г);

стабилизацию давления пульпы в батарее путем раз­ грузки ее ів сепаратор первой ступени (позиции: 236, 33а, 33, ЗЗв, ЗЗг);

стабилизацию температуры раствора в баке-подогре­ вателе путем глухого нагрева его сепараторным паром

(позиции: 23а, 23, 236);

стабилизацию давления пара, поступающего с ТЭЦ

94

Оепарат орный nap

Рис. 50. Схема автоматического контроля и регулирования автоклавного обескремшівания

95

■Система автоматического контроля предусматривает

•контроль параметров:

расхода и давления адюминатного раствора, поступа­ ющего ів батарею (226, 22а, 22, 276, 27а, 27);

расхода ;и давления .пара, поступающего ів батарею с ТЭЦ (позиции: 286, 28а, 28, 26а, 26);

температуры пульпы в первом, втором, третьем ;и по­ следнем автоклавах (позиции 32а, 326, 32г, 32д, 32), а также температуры в первом и втором сепараторах (по­ зиции: 32е, 32ж, 32);

давление пульпы в батарее (позиции 336, 33а, 33); давление и уровень пульпы в сепараторах, бакешодогревателе и мешалках (позиции: 366, 36а, 36, 376, 37а, 37, 346, 34а, 34, 356, 35а, 35, 246, 24а, 24, 256, 25, 25а) .

Система автоматической сигнализации и блокировки лредуематрииает:

сигнализацию предельных уровней раствора в бакеподогревателе раствора и мешалках пульпы (позиции

24а, 25а);

сигнализацию и аварийную остановку насосов: при вскипании пульпы, при повышении давления в батарее свыше допустимого и при прорывах раствора.

Надежная работа средств КИПиА вполне обеспечи­ вает поддержание требуемого технологического режима и производительности автоклавной батареи обескремнивания.

И. ОБЕСКРЕМНИВАНИЕ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ В МЕШАЛКАХ (1-Я СТАДИЯ)

Аппаратурно-технологииеская схема обескремнивания в мешалках приведена на рис. 51. Обескремнивание алю­ минатаых растворов осуществляется в батарее, состоя­ щей из последовательно соединенных мешалок-реакто­ ров 1. Число и объем реакторов принимаются на основа­ нии заданного потока я времени обесгаремнивантия. Так, например, если производительность батареи Q= 100 м3/ч, объем одного реактора У=100 м3, а время обескремнивания т = 4 ч, то необходимое число реакторов в батарее N определится из уравнения

96

Реакторы соединены между собой переточивши тру­ бами с воздушными форсунками. В мешалки подведен ■пар, обеспечивающий (необходимый напрев раствора. Сгу­ щение шлама после обескремнивания осуществляется в сгустителе 5. Нижний продукт сгустителей направляется в мешалку 6, откуда основная часть пульпы в соответст­ вии с принятой дозировкой подается в качестве затрав-

Рис. 51. Апіпаратур'но-теянологотеская схема обескремнивания алюминатных растворов при атмосферном давлении

іки ів батарею реакторов, остальная часть после предва­ рительной фильтрации на барабанном фильтре направ­ ляется в отделение подготовки шихты. Для приема слива со сгустителя (обескремненлого раствори) используется емкость 7.

Чем мельче шлам, используемый в качестве затравки, тем интенсивнее идет процесс обескремнивания. Для по­ лучения мелкой фракции в схему включают гидроциклон 2. Нижний слив гидроциклона, содержащий крупную фракцию шлама, подается в мешалку 3 и после фильтра­ ции на вакуум-фильтре 4 отправляется в ОПШ. Верхний слив подается в сгуститель. Сгущенная пульпа использу­ ется в качестве затравки в процессе обескремнивания.

(При обескремнивании алюминатных растворов в ме­ шалках необходимо соблюдать следующий технологичес­ кий режим.

Температура пульпы должна быть 95—Ю0°С. Повы­ шенная температура обеспечивает более глубокое обескремнивание и предотвращает гидролиз алюминатною раствора. Температура ниже 9б°С опасна из-за возмож­ ного разложения раствора.

97

Дозировка белого шлама (Поддерживается в пределах 100 г/л. Благоприятное .влияние на процесс оказывает на­ личие в исходном алюминатом растворе небольшого ко­ личества частиц красного или серого шлама.

Время обескремнивания должно быть не менее 4—б п. Содержание твердой фазы в сгущенной пульпе из под сгустителей должно выдерживаться в пределах 450— 550 г/л. Снижение содержания твердого приводит к уве­ личению оборота уже обеекремненного алюминатного раствора .в голову процесса. Уплотнение шлама сверх 550 г/л может привести к чрезмерному накоплению его в сгустителях, замутнѳнпю слива алюминатного раство­ ра я даже к остановке перемешивающего устройства

сгустителя.

ІИ. ГЛУБОКОЕ ОБЕСКРЕМНИВАНИЕ АЛЮМИНАТНЫХ РАСТВОРОВ (2-Я СТАДИЯ)

1. Переработка алюминатных растворов от выщелачивания бокситовых спеков

1. Аппаратурно-технологическая схема

Аппаратурно-технологическая схема глубокого обескреміниваіния алюминатных растворов, полученных при выщелачивании бокситовых спеков ТГЗ, изображена на рис. 52..

Алюминатный раствор, прошедший первую стадию обескремнивания и контрольную фильтрацию, после от­ деления белого шлама поступает в батарею мешалокреакторов глубокого обескремнивания, состоящую из не­ скольких последовательно 'соединенных мешалок 2. Вре­ мя обескремнивания -составляет 1,5—2 ч. В головной ре­

мешалок с целью более полного обмена пульпы. Пульпа, после обескремнивания состоящая из глубо­

ко обесиремненіного алюминатного раствора и известко­ вого (вторичного) шлама, направляется в сгустители 3 для разделения. При необходимости в сгустители пода­ ется коагулянт для улучшения отстаивания твердой фа­ зы. Слив сгустителей через буферные мешалки 6 пода­ ется насосами на фильтры 7 для контрольной фильтра-

98

цин. Отфильтрованный алюминатный раствор направля­ ется в сборный бак 10 п из него откачивается на карбо­ низацию.

Сгущенная пульпа известкового шлама поступает че­ рез сбортики-мешалки 5 и 11 та вакуум-фильтры 12, где дополнительно отделяется глубоко обескремнениый алю­ минатный раствор. Отфильтрованный известковый шлам поступает на регенерацию.

Как уже было указано, регенерация А120з из извест­ кового шлама осуществляется но схеме, изображенной на рис. 30,6. Шлам поступает в мешалки-реакторы первой стадии регенерации 16. Сюда же поступает лромвода со второй стадии регенерации. Прореагировавшая пульпа направляется в сгустители 17 на разделение. Слив со сгустителей, представляющий собой содово-щелочной раствор, через баки-сборники 19 направляется на выще­ лачивание спека. Сгущенный шлам делится на две части: около .50% от всего шлама возвращается на глубокое обескремінивание, остальной шлам подается на вторую стадию регенерации в мешалки раствора 20. Сюда же дозируется в определенном количестве содовый раствор.

Шлам после регенерации, состоящий в основном из СаСОз., отделяется от раствора на сгустителях второй ступени 21. Слив со сгустителя направляется на первую стадию регенерации, а сгущенный шлам фильтруется на вакуум-фильтре 24 и через буферные емкости подается в отделение приготовления шихты для спекания.

При необходимости увеличения каустического модуля содово-щелочного раствора на первую стадию регенера­ ции дозируется известковое молоко. Регенерация вторич­ ного шлама может быть осуществлена в одну стадию. Однако в этом 'случае снижаются извлечение А120 3 и степень каустификации содовых растворов.

Технологический режим

На вторую стадию обескремнивання поступает алю­ минатный раствор, содержащий 130—140 г/л А120з, ок= = 1,5-7-1,55 с |xsi ~ 250. Основные технологические па­ раметры процесса:

99

400—450 г/л. Более плотная пульпа плохо транспортируется, а разбавленная увеличивает материальный поток на переделах обескремнпвания и карбонизации.

Очень важен систематический контроль за содержа­ нием Si02 в известковом шламе, используемом при глу-<» боком обескремниванпн. Допустимое содержание Sі0 2 должно быть не выше 2—2,6% от массы шлама. При бо­ лее высоком содержании происходит резкое снижение глубины обеекремнивання на второй стадии, обусловлен- *

2. Переработка алюминатных растворов от выщелачивания нефелиновых спеков

Аппаратурно-технологическая схема

На рис. 63 представлена аппаратурно-технологичес­ кая схема глубокого обескремниваиия алюминатных растворов от выщелачивания нефелиновых спеков Пикалевекого глиноземного комбината.

02