План

1. Методы разложения алюминатных растворов.

   1. Декомпозиция алюминатных растворов:

      1. Химизм процесса;

      2. Факторы, влияющие на процесс декомпозиции;

      3. Основное оборудование.

   2. Карбонизация алюминатных растворов:

      1. Химизм процесса;

      2. Факторы, влияющие на процесс карбонизации;

      3. Способы карбонизации;

      4. Основное оборудование.

2. Используемая литература.

3. Используемые термины.

Методы разложения алюминатных растворов

Разложение алюминатных растворов является одной из наиболее важных операций в производстве глинозема, так как имеет большое влияние на производительность и определяет качество глинозема.

Основными методами разложения алюминатных растворов являются:

1. Декомпозиция алюминатных растворов;

2. Карбонизация алюминатных растворов.

Различие методов разложения алюминатных растворов заключается в том, что каждый из них предназначен для алюминатных растворов, полученных при переработке бокситов различными способами:

• Декомпозиция – процесс разложения алюминатного раствора, полученного способом Байера;

• Карбонизация – процесс разложения алюминатного раствора, полученного способом спекания.

Разложение алюминатного раствора методом выкручивания (декомпозиция)

Декомпозиция – это процесс разложения, основанный на свойстве “нестойких” (неравновесных) растворов самопроизвольно разлагаться на гидрат алюминия (Al(OH)₃), выпадающий в осадок, и щелочной раствор.

С целью ускорения процесса создаются определенные дестабилизирующие условия. Неправильно выбранный технологический режим декомпозиции приводит к снижению степени разложения алюминатного раствора, что в свою очередь увеличивает удельный материальный поток на 1т глинозема и снижает эффективность технологического цикла.

Химизм процесса:

NaAl(OH)₄→Al(OH)₃ + NaOH.

Процесс протекает в две стадии:

• выделение твердых частиц гидрата алюминия в виде зародышевых центров;

• кристаллизация или рост зародышевых центров.   

На декомпозицию алюминатного раствора влияют следующие факторы:

1. Температурный режим;

2. Концентрация  алюминатного раствора; 

3. Каустический модуль алюминатного раствора;

4. Количество и качество затравки.

Факторы, влияющие на процесс декомпозиции

1. Температурный режим 

Температура процесса – это основной фактор управляемости разложения алюминатных растворов.

Высокая температура растворов приводит к снижению степени разложения и  укрупнению частиц выпадающего в  осадок гидрата алюминия.

    Низкая  температура процесса приводит к  переизмельчению осадка, ухудшению условий сгущения гидратной пульпы и, соответственно, к повышению содержания в гидроксиде алюминия неотмытой щелочи.

    Процесс декомпозиции ведут при начальной  температуре 60-75^°С и конечной – 48-50^°С. Так для получения гидроксида алюминия нормальной крупности процесс охлаждения раствора при декомпозиции ведут постепенно и непрерывно, при этом исключают резкие перепады температур, которые, в случае возникновения, способствуют усилению колебаний дисперсности (поверхность частиц, отнесенная к единице объема).

2. Концентрация  алюминатного раствора 

С увеличением концентрации щелочи алюминатный раствор становится более стойким к разложению и выход глинозема снижается. Низкоконцентрированные растворы подвержены более глубокому разложению, но удельный съем глинозема с 1м³ раствора снижается. Концентрация алюминатного раствора должна обеспечивать приемлемую степень разложения (не менее 50%) и высокий удельный съем Al₂O₃ c 1м³ раствора (20-25 кг/сут).

3. Каустический модуль алюминатного раствора

Каустический модуль алюминатного раствора не является величиной постоянной и зависит от примесного состава раствора.

4. Количество и качество затравки

Увеличение затравочного отношения, которое рассчитывают как весовое отношение Al₂O₃ в затравочном гидрате к Al₂O₃ в исходном растворе, приводит также к увеличению съема глинозема. С увеличением затравочного отношения ускоряется процесс разложения алюминатного раствора, причем прирост скорости разложения при увеличении затравочного отношения >1 снижается.

Основным оборудованием в процессе декомпозиции является декомпозер.