RU2096326C1

RU2096326C1 - Method of processing bauxite

Info

Publication number: RU2096326C1
Application number: RU94018858/25A
Authority: RU
Inventors: В.М. Тыртышный; Н.Н. Тихонов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Всесоюзный научно-исследовательский институт" АО ВАМИ
Priority date: 1994-05-25
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: return solution and bauxite are heated, bauxite is leached, and resulting slurry is thickened thus producing aluminate solution and red sludge. Aluminate solution is decomposed and aluminum hydroxide is separated from mother liquor which is then heated and evaporated. Red sludge is directed into the stage of heating and evaporation of mother liquor in quantity providing solid phase content in mother liquor 5 to 25 g/l. Resulting return solution is directed into bauxite leaching stage. EFFECT: improved process flowsheet.

Description

Изобретение относится к области производства глинозема, конкретно к выщелачиванию боксита и упарке маточного раствора. The invention relates to the field of alumina production, in particular to the leaching of bauxite and evaporation of the mother liquor.

Известен способ предотвращения зарастания поверхности нагрева выпарных аппаратов глиноземного производства за счет покрытия трубок полиэтиленом и другими смолами [1]
Недостатком этого способа является:
снижение теплопередачи из-за плохой теплопроводности полиэтилена;
большие капитальные затраты на покрытие трубок полиэтиленом;
низкая стойкость покрытий от абразивного воздействия твердых частичек в растворе.A known method of preventing overgrowing of the heating surface of evaporators of alumina production by coating the pipes with polyethylene and other resins [1]
The disadvantage of this method is:
decrease in heat transfer due to poor thermal conductivity of polyethylene;
high capital costs for coating pipes with polyethylene;
low resistance of coatings from abrasive action of solid particles in solution.

Известен ингибитор накипеобразования [2] заключающийся в применении жидких полимеров на основе кремнеорганических соединений в качестве пленкообразующего ингибитора, контактирующего с кристаллизирующимися щелочными растворами. Known scale inhibitor [2] consisting in the use of liquid polymers based on organosilicon compounds as a film-forming inhibitor in contact with crystallizing alkaline solutions.

Недостатками этого способа предотвращения образования накипи являются значительные затраты на непрерывный ввод ингибитора и загрязнение раствора. The disadvantages of this method of preventing the formation of scale are significant costs for the continuous input of the inhibitor and contamination of the solution.

Наиболее близким по технической сущности является способ переработки боксита по способу Байера [3]
По этому способу производится последовательно нагрев оборотного раствора и боксита, выщелачивание боксита, сгущение пульпы, после которого полученный раствор алюминатного раствора подвергается декомпозиции с получением гидроксида алюминия и слабого маточного раствора, который подвергается нагреву и упарке с получением оборотного раствора, возвращаемого на выщелачивание, а сгущенный красный шлам после промывки выводится из процесса на шламовое поле.The closest in technical essence is a method of processing bauxite according to the Bayer method [3]
According to this method, the circulating solution and bauxite are heated sequentially, bauxite is leached, the pulp is thickened, after which the resulting aluminate solution is decomposed to produce aluminum hydroxide and a weak mother liquor, which is heated and evaporated to obtain a circulated solution returned to leaching, and the condensed after washing, the red mud is removed from the process to the sludge field.

Недостатками этого способа является образование алюмосиликата, приводящего к интенсивному зарастанию поверхностей нагрева теплообменников, аппаратов выпарки и выщелачивания и значительным затратам на чистку оборудования и капитальным затратам на установку теплообменных аппаратов из-за снижения теплопередачи и резервных батарей на время чистки. Частые остановки батарей на чистку вызывают дополнительные затраты тепла на разогрев оборудования и нагрев раствора. The disadvantages of this method are the formation of aluminosilicate, which leads to intensive overgrowth of the heating surfaces of heat exchangers, evaporation and leaching apparatuses and significant costs for cleaning equipment and capital costs for installing heat exchangers due to reduced heat transfer and backup batteries for cleaning time. Frequent battery stoppages for cleaning cause additional heat costs for heating equipment and heating the solution.

Задача состояла в создании способа переработки боксита с получением более высокого по сравнению с известными технического результата, а именно интенсификации процессов теплообмена за счет образования в растворах развитой поверхности в виде частичек используемого красного шлама для отвлечения осаждения накипи от поверхности аппаратов на частички шлама и турбулизации потока частичками шлама, что позволит снизить капитальные затраты на установку дополнительного оборудования, трудозатраты и расход кислоты на чистку оборудования, а также расход пара на пусковые операции установок. The task was to create a method for processing bauxite with obtaining a higher technical result compared to the known ones, namely, intensification of heat transfer processes due to the formation of a developed surface in the form of particles of used red mud in solutions to distract scale deposition from the surface of the apparatus onto the mud particles and turbulence of the flow by particles sludge, which will reduce the capital cost of installing additional equipment, labor and acid consumption for cleaning equipment, and that the steam consumption for start-up operation units.

Сущность способа заключается в том, что в способе переработки боксита, включающем нагрев оборотного раствора и боксита, выщелачивание, сгущение пульпы с получением алюминатного раствора и красного шлама, декомпозиции алюминатного раствора с получением гидроксида алюминия и маточного раствора, нагрев и упаривание маточного раствора с получением оборотного раствора, направляемого на выщелачивание боксита, часть красного шлама направляют на нагрев и упаривание маточного раствора в количестве, обеспечивающем содержание твердого в маточном растворе 5 25 г/л. The essence of the method lies in the fact that in the method of processing bauxite, including heating the circulating solution and bauxite, leaching, thickening the pulp to obtain an aluminate solution and red mud, decomposition of an aluminate solution to obtain aluminum hydroxide and a mother liquor, heating and evaporation of the mother liquor to obtain a circulating solution directed to the leaching of bauxite, part of the red mud is sent to heat and evaporate the mother liquor in an amount that provides solid content in the mother liquor Nomine solution 5 25 g / l.

По этому способу часть пульпы красного шлама в количестве, обеспечивающем содержание твердой фазы в маточном растворе 5 25 г/л перекачивается насосом после сгущения шлама или после сгущения промытого шлама в мешалку маточного раствора перед нагревом и упаркой в пределе выпарки. According to this method, part of the red mud slurry in an amount providing a solids content in the mother liquor of 5 25 g / l is pumped by the pump after thickening the slurry or after thickening the washed slurry into the mother liquor mixer before heating and evaporation in the evaporation limit.

Снижение содержания твердой фазы менее 5 г/л в маточном растворе нецелесообразно из-за снижения эффективности процесса, а увеличение содержания твердой фазы более 25 г/л не оправдывает дополнительные затраты на увеличение оборота шлама в связи с отсутствием дальнейшего значительного снижения зарастания. A decrease in the solids content of less than 5 g / l in the mother liquor is impractical due to a decrease in the efficiency of the process, and an increase in the solids content of more than 25 g / l does not justify the additional costs of increasing sludge turnover due to the absence of a further significant reduction in overgrowing.

Пример конкретного осуществления. An example of a specific implementation.

В мешалку маточного раствора перед нагревом в трубчатом теплообменнике и упаркой раствора в выпарных аппаратах и сепараторе был направлен красный шлам из расчета содержания в растворе 15 г/л твердого. Практически содержание твердой фазы в растворе за время работы в течение месяца колебалось в пределах 5 20 г/л. Before heating the mother liquor before heating in a tubular heat exchanger and evaporating the solution in evaporators and a separator, red mud was sent based on the content of 15 g / l solid in the solution. In practice, the solids content in the solution during the course of a month ranged from 5 to 20 g / l.

Осмотр поверхности нагрева теплообменника и выпарного аппарата после месяца испытаний выявил полное исключение образования накипи алюмосиликата на греющих трубках. Inspection of the heating surface of the heat exchanger and the evaporator after a month of testing revealed the complete exclusion of the formation of scale of aluminosilicate on the heating tubes.

Во время работы начальный коэффициент теплопередачи в теплообменнике на чистых трубках увеличился с 780 до 950 ККал/м²•^oC•ч и оставался неизменным в течение месячного периода испытаний.During operation, the initial heat transfer coefficient in the clean tube heat exchanger increased from 780 to 950 Kcal / m ² • ^o C • h and remained unchanged during the one-month test period.

Указанные в формуле пределы содержания твердой фазы красного шлама в маточном растворе оказались достаточными для исключения выпадения накипи алюмосиликата на трубках, а возможность исключения образования накипи при колебаниях содержания твердой фазы в растворе позволит со снижением образования накипи в теплообменнике осуществить процесс при простой дозировке шлама без специальных дозировочных аппаратов и непрерывного контроля. The limits of the solid phase content of red mud in the mother liquor indicated in the formula were sufficient to exclude precipitation of aluminosilicate scale on the tubes, and the possibility of eliminating scale formation during fluctuations in the solid phase in the solution will allow the process to be carried out with a reduction in scale formation in the heat exchanger with a simple dosage of sludge without special dosage apparatus and continuous monitoring.

Таким образом, совокупность признаков показывает возможность осуществления заявленного решения для исключения образования накипи на поверхности теплообмена в способе переработки боксита, производства глинозема. Thus, the combination of features shows the possibility of implementing the claimed solution to eliminate the formation of scale on the heat exchange surface in the method of processing bauxite, alumina production.

Claims

A method of processing bauxite, including heating the circulating solution and bauxite, leaching, thickening the pulp to obtain an aluminate solution and red mud, decomposition of the aluminate solution to obtain aluminum hydroxide and the mother liquor, heating and evaporating the mother liquor to obtain the circulating solution, which is directed to the leaching of bauxite, different the fact that part of the red mud is directed to heating and evaporation of the mother liquor in an amount providing a solids content of the mother liquor 5 25 g / l