SU42065A1 - Способ получени глинозема из алунита - Google Patents

Description

В состав алунита, кроме глинозема, вход т сульфаты щелочных металлов и серна  кислота, св занна  с алюминием в виде сернокислого алюмини , что  вл етс  основным отличием алунитов от другого глиноземного сырь .

По прин тому промышленностью способу обработки алунитов едкой щелочью в раствор переход т сульфаты щелочных металлов, и окись алюмини  в виде алюмината натри . Указанный раствор после обескремнивани  карбонизируют и маточный раствор, отделенный от глинозема и содержащий соду и сульфаты, каустифицируют, сульфаты выдел ют выпаркой и последующим охлаждением.

Наличие сульфатов в растворах на прот жении всех технологических операций ставит производство глинозема из алунитов в особо неблагопри тные услови  относительно щелочных способов получени  глинозема из других видов глиноземного сырь .

Примен ть дл  выщелачивани  алунита раствор едкой щелочи, более концентрированный нежели 90 г ISa2O на 1 литр невозможно, так как получаетс  раствор, близкий к насыщению сульфатами , из которого при охлаждении последние кристаллизуютс  на стенках аппаратов и трубопроводов, так что „выкручивание глинозема, требующее 100-120 Z RljOs на 1 литр, здесь не (141)

применимо, а потому гидрат окиси алюмини  выдел етс  карбонизацией.

Таким образом, было бы весьма целесообразным процесс отделени  сульфатов от глинозема поставить первым в р ду процессов мокрой переработки алунитов, т. е. перед выщелачиванием глинозема, что дало бы возможность выдел ть гидрат „выкручиванием.

При рассмотрении реакции Вовле 

Na2(K2)SO4 flIoCSOA ZAIjOs бНоОН+ 12 NaOH Ma2(Kj)SOi-|-3Na2 SO4 +

Ч-ЗЯЬОз 3Na2O + 12HaO

видно, что шесть молекул едкого натри  расходуютс  на нейтрализацию серной кислоты, св занной с глиноземом, образу  сульфат и шесть молекул едкого натри , раствор   окись алюмини , образуют алюминат.

Основыва сь на изложенном, реакцию Вовле  можно записать в двух уравнени х:

1.Ma2(K2)SO4 Л12(5О,)з 2Л12Оз еИ.О +

+ 6МаОН 4 Ма25О4 + 6Я1(ОН)з

2.бЛ1(ОН)з +61ЧаОН ЗА12Оз ЗМаО +

+ 12Н2О

Авторы, исход  из этого, изобрелинасто щий новый способ получени  глинозема из алунитов путем раздельногавыщелачивани  сульфатов и глинозема из алунитов, в отличие от однофазного.

В лаборатории „Ганджалюминстро  авторами были проведены предварительные опыты по раздельному выщелачиванию сульфатов и глинозема из Заглинских алунитов. Первые опыты, когда обработка алунита щелочью с целью выделени  только сульфатов длилась полчаса, были безуспешны, так как имела место однофазна  реакци  Вовле , т. е. в раствор переходили сульфаты щелочных металлов и глинозем, хот  отношение количества сульфатов к количеству глинозема в растворе после сульфатното выщелачивани  значительно больше того же отношени  в растворе глиноземного выщелачивани . Увеличение продолжительности выщелачивани  сульфатов из алунита повело к весьма благопри тным результатам, т. е. указанное отношение в сульфатном растворе еще больше возросло. Надо предполагать , что в первый короткий промежуток времени реакци  идет согласно однофазному уравнению Вовле , но вследствие недостатка едкой щелочи полного выщелачивани  алунита из породы не происходит; при продолжении процесса выщелачивани  образовавшийс  алюминат действует на неразложенный алунит, как щелочь. Иначе говор , происходит гидролиз алюмината и освобождающа с  при этом едка  щелочь св зываетс  с серной кислотой, что способствует полному гидролизу алюмината.

Практически указанные работы проводились следующим образом: 100 г алунитовой руды, размолотой до 100 мешков , обрабатывались при перемешивании в жестком стакане на кип щей вод ной бане в течение часа раствором едкого натри , содержащего 90 г NajO на 1 литр. Количество едкой щелочи, вз той дл  разложени , точно соответствовало теоретически необходимому дл  нейтрализации серной кислоты, св занной с глиноземом. По окончании выщелачивани  вес массы со стаканом добавлением воды доводилс  до первоначального , осадок отфильтровывалс  на воронке Бюхнера и промывалс . Было замечено, что к. концу выщелачивани  сульфатов масса несколько загустевает, объем фильтрата уменьшаетс  на 10°/о

относительно вз той дл  разложени  щелочи, что можно объ снить образованием гидрата окиси алюмини , св завшего часть воды в виде гидратной и гигроскопической. Промывка концентрата проходила без, затруднений,;-Промытый концентрат обрабатывал с Т: как обычно, раствором ед«ей щелоча с садержанием 120 г на 1 литр, количество которой соответствовало необходимому дл  образовани  алюмината

НэзО т , с молекул рным отношением ,7.

nlavJ

Осадок промывалс  и фильтрат анализировалс  на 5Оз и Л12Оз. Результаты опытов сведены в таблицу:

Незначительное количество глинозема (3,lVo), содержащегос  в растворе сульфатов , выдел етс  добавлением, в конце операции сульфатного выщелачивани , в раствор сульфатов бикарбоната в количестве , стехиометрически соответствующем едкой щелочи, наход щейс  в растворе в виде алюмината. Чтобы избегнуть перехода в сульфатный раствор глинозема, можно также обрабатывать алунит недостатком щелочи против необходимого количества дл  св зывани  ЗОз, что так же, как и осаждение глинозема бикарбонатом проверено и дало положительные результаты.

Схема переработки алунитов указывает вариант с переработкой сульфатов содовым заводом на сухой бикарбонат, выдаваемый глиноземному заводу, а потому выпарки последний не имеет, так как промышленные воды поступают на растворение бикарбоната. В случае получени  глиноземным заводом раствора едкой щелочи в схему должна быть включена выпарка. Кстати, необходимый дл  добавки при сульфатном выщелачивании бикарбонат всегда имеетс  на содовом заводе.

Вывод из цикла небольшого количества сульфатов, переход щих из концентрата в алюминатный раствор, осуществл етс  с промышленными водами красного шламма и гидрата; выводима  при этом из глиноземного цикла щелочь компенсируетс  свежей.

При выщелачивании глинозема из концентрата не требуетс  применени  повышенного давлени , как это имеет место при выщелачивании глинозема из бокситов.

Предмет изобретени .

Способ получени  глинозема из алунита путем выщелачивани  алунита раствором едкого натра, отличающийс  тем, что выщелачивание ведут в два приема, а именно сначала количеством едкого натра, соответствующим переводу ионов серной кислоты, св занных с ионами алюмини , в сульфат натри , или в несколько меньшем количестве, а затем, по удалении раствора образовавшегос  сульфата натри , остаток обрабатывают раствором едкого натра дл  перевода глинозема в алюминат, из которого глинозем выдел ют по известным способам.