[go: up one dir, main page]

RU2242423C1 - Nepheline raw material-based alumina production process - Google Patents

Nepheline raw material-based alumina production process Download PDF

Info

Publication number
RU2242423C1
RU2242423C1 RU2004100571A RU2004100571A RU2242423C1 RU 2242423 C1 RU2242423 C1 RU 2242423C1 RU 2004100571 A RU2004100571 A RU 2004100571A RU 2004100571 A RU2004100571 A RU 2004100571A RU 2242423 C1 RU2242423 C1 RU 2242423C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soda
mixture
sludge
limestone
alumina
Prior art date
Application number
RU2004100571A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.А. Есиков (RU)
С.А. Есиков
Л.П. Грош (RU)
Л.П. Грош
Л.А. Ярыгин (RU)
Л.А. Ярыгин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТНП-Комплекс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ТНП-Комплекс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТНП-Комплекс"
Priority to RU2004100571A priority Critical patent/RU2242423C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2242423C1 publication Critical patent/RU2242423C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy.
SUBSTANCE: process comprises three-step preparation of batch from alumina-containing material, soda solution, and limestone, and caking the batch in rotary oven followed by cooling. In the first step, electrolytic aluminum production waste in the form of slime in amount 1-5% based on the dry weight of batch and soda solution with concentration 40-60 g/L are added to alumina-containing material. Resulting mix is ground on first wet-grinding mill. In the second step, soda solution (40-60 g/L) is added to limestone and resulting mix is ground on second wet-grinding mill. Finally, soda-slime-nepheline and soda-limestone pulps are after-ground on third wet-grinding mill, after which soda solution (40-60 g/L) is added to obtain batch with 23-27% moisture content.
EFFECT: increased degree of alumina and alkali recovery, reduced power consumption, and weakened environmental pollution impact.
3 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в производстве глинозема спеканием.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the production of alumina by sintering.

Известен способ получения глинозема из нефелинового сырья, включающий приготовление шихты из нефелинового сырья с добавлением каолиновых глин в качестве маложелезистой алюмосиликатной добавки, известняка, содопоташного раствора, спекание шихты и выщелачивание спека /1/.A known method of producing alumina from nepheline raw materials, including the preparation of a mixture of nepheline raw materials with the addition of kaolin clays as a low-iron aluminosilicate additive, limestone, soda-paste solution, sintering the mixture and leaching cake / 1 /.

Недостатком известного способа является использование в качестве добавки дорогостоящих каолиновых глин, приводящее к повышенным затратам.The disadvantage of this method is the use as an additive of expensive kaolin clay, leading to increased costs.

Наиболее близким техническим решением является способ переработки глиноземсодержащего материала, включающий приготовление шихты из глиноземсодержащего материала, соды, известняка и фторсодержащих отходов процесса рафинирования алюминия трехслойным методом в количестве 1-5% и последующее спекание шихты во вращающейся печи /2/.The closest technical solution is a method of processing alumina-containing material, including the preparation of a mixture of alumina-containing material, soda, limestone and fluorine-containing wastes of the aluminum refining process using a three-layer method in an amount of 1-5% and subsequent sintering of the mixture in a rotary kiln / 2 /.

Недостатком известного способа является загрязнение фтором из фторсодержащих твердых отходов рафинирования алюминия сточных вод и газовых выбросов при производстве глинозема. Высокая концентрация соединений фтора, хлора и натрия в отходах понижает температуру плавления спека, что может приводить к нарушению технологического режима производства глинозема из-за выхода из строя печей спекания. Малые объемы этих отходов делают их использование низкорентабельным.The disadvantage of this method is the contamination of fluorine from fluorine-containing solid waste refining aluminum from wastewater and gas emissions from the production of alumina. A high concentration of fluorine, chlorine and sodium compounds in the waste lowers the melting temperature of the cake, which can lead to a violation of the technological regime of alumina production due to failure of sintering furnaces. Small volumes of these wastes make their use unprofitable.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение рентабельности производства глинозема за счет использования особо крупнотоннажных отходов производства алюминия электролизом в виде шлама и снижение загрязнения окружающей среды в зоне шламохранилища производства алюминия электролизом соединениями фтора - веществами 2 класса опасности и бензапиреном - веществом 1 класса опасности, концентрация которого в шламе 160 мг/кг при ПДКраб.зона=0,00015 мг/м3.The objective of the invention is to increase the profitability of the production of alumina through the use of large-scale waste aluminum production by electrolysis in the form of sludge and to reduce environmental pollution in the area of the sludge storage of aluminum production by electrolysis of fluorine compounds - substances of hazard class 2 and benzapyrene - substance of hazard class 1, the concentration of which in the sludge 160 mg / kg with MPC working area = 0.00015 mg / m 3 .

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения глинозема из нефелинового сырья, включающем приготовление шихты из глиноземсодержащего материала, содового раствора и известняка, спекание шихты во вращающейся печи и охлаждение, новым является то, что шихту готовят в три стадии на первой стадии в глиноземсодержащий материал вводят отход производства алюминия электролизом в виде шлама в количестве 1-5% и содовый раствор концентрацией 40-60 г/л, полученную смесь размалывают в первой мельнице мокрого помола, на второй стадии в известняк добавляют содовый раствор концентрацией 40-60 г/л, полученную смесь размалывают во второй мельнице мокрого помола, на третьей стадии содошламонефелиновую и содоизвестняковую пульпы домалывают в третьей мельнице мокрого домола и добавляют содовый раствор концентрацией 40-60 г/л до получения шихты влажностью 23-27%.The problem is achieved in that in the method of producing alumina from nepheline raw materials, including the preparation of a mixture from an alumina-containing material, soda solution and limestone, sintering the mixture in a rotary kiln and cooling, it is new that the mixture is prepared in three stages in the first stage in an alumina-containing material 1-5% of aluminum production waste is introduced by electrolysis in the form of sludge and a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, the resulting mixture is ground in the first wet mill, in the second stage hen, add a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, the resulting mixture is ground in a second wet grinding mill, in the third stage soda-sludge and soda limestone pulps are ground in a third mill of wet grinding and a soda solution with a concentration of 40-60 g / l is added until a mixture with a moisture content of 23 -27%.

Шлам при производстве алюминия электролизом содержит алюминий и его соединения в количестве 5-10% в сухой массе шлама и при добавлении в шихту позволяет уменьшить содержание глиноземсодержащего материала, а карбонаты кальция и магния в количестве 3-5% в сухой массе шлама позволяют уменьшить введение в шихту известняка.The sludge in the production of aluminum by electrolysis contains aluminum and its compounds in an amount of 5-10% in the dry mass of the sludge and when added to the charge, it can reduce the content of alumina-containing material, and calcium and magnesium carbonates in an amount of 3-5% in the dry mass of the sludge can reduce the mixture of limestone.

Шлам, содержащий уголь 20-25%, органические соединения 15-25%, натрий 6-10%, калий 2-3% и фтор 1-1,5% в сухой массе шлама являются заменителями части дорогостоящего мазутного или угольного топлива, а также служит влагопонижающим пластификатором для шихты, позволяющим дополнительно экономить топливо, увеличить извлечение глинозема и натриевой щелочи из спека.Sludge containing coal 20-25%, organic compounds 15-25%, sodium 6-10%, potassium 2-3% and fluorine 1-1.5% in the dry mass of sludge are substitutes for part of expensive fuel oil or coal fuel, as well as serves as a moisture-reducing plasticizer for the charge, which allows additional fuel savings, increase the extraction of alumina and sodium alkali from the cake.

Пример №1. Нефелиново-содоизвестняковую шихту готовят из расчета молярных соотношений:Example No. 1. Nepheline-soda limestone mixture is prepared from the calculation of molar ratios:

2O/Аl2O3=1,05-1,1Na 2 O / Al 2 O 3 = 1.05-1.1

(CaO+MgO)/(SiO2+Fe2O3)=1,9-2,0(CaO + MgO) / (SiO 2 + Fe 2 O 3 ) = 1.9-2.0

Содонефелиновую смесь, имеющую соотношение Ж:Т=1:4 и с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л, подвергают мокрому помолу в лабораторной мельнице в течение 60 минут. Затем содоизвестняковую смесь с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л подвергают мокрому помолу в мельнице в течение 60 минут. Содонефелиновую и содоизвестняковую пульпы смешивают и подвергают совместному мокрому домолу в мельнице в течение 60 минут. Полученную шихту объемом 0,5 л доводят до влажности 25%, определяют ее текучесть по расплыву стандартного конуса, после чего этот объем шихты доводят до влажности 27% и определяют ее текучесть и далее до влажности 30% и 32%, в результате чего определяют оптимальную влажность 30% содонефелиново-известняковой шихты без добавки шлама.Sodonefelin mixture having a ratio of W: T = 1: 4 and using a soda solution concentration of 40-60 g / l, is subjected to wet grinding in a laboratory mill for 60 minutes. Then the soda-lime mixture using a soda solution with a concentration of 40-60 g / l is subjected to wet grinding in the mill for 60 minutes. Sodonefelin and soda limestone pulps are mixed and subjected to joint wet milling in the mill for 60 minutes. The resulting charge with a volume of 0.5 l is brought to a moisture content of 25%, its fluidity is determined by the spread of the standard cone, after which this volume of the charge is brought to a moisture content of 27%, and its fluidity is then determined to a moisture content of 30% and 32%, as a result of which the optimum humidity 30% soda-limestone-lime mixture without the addition of sludge.

Шихту разливают по стальным формам емкостью 0,5 л, которые затем помещают в лабораторный сушильный шкаф, где производят сушку образцов шихты с получением брикетов. Полученные брикеты помещают в лабораторную муфельную печь, где производят их спекание со скоростью 8-10°С в минуту. Охлаждение полученного спека проводят вместе с печью до 600°С, а затем в эксикаторе. Температуры спекания 1100°С, 1150°С, 1200°С, 1250°С, время нагрева 120 минут, а время выдержки - 30 минут. В результате определяют оптимальную температуру спекания шихты без добавления шлама в 1250°С. Образцы получаемого спека измельчают в лабораторной мельнице мокрого помола при добавлении содового раствора концентрацией 40-60 г/л при соотношении Ж:Т=1:4, полученную суспензию фильтруют и в полученном фильтрате определяют концентрацию алюминия и натрия. Результаты анализов приведены в таблицах №1-3.The mixture is poured into steel molds with a capacity of 0.5 l, which are then placed in a laboratory drying oven, where the samples of the mixture are dried to obtain briquettes. The resulting briquettes are placed in a laboratory muffle furnace, where they are sintered at a speed of 8-10 ° C per minute. Cooling the obtained cake is carried out together with the furnace to 600 ° C, and then in a desiccator. Sintering temperatures are 1100 ° С, 1150 ° С, 1200 ° С, 1250 ° С, heating time is 120 minutes, and holding time is 30 minutes. As a result, the optimum sintering temperature of the mixture without adding sludge to 1250 ° C is determined. Samples of the obtained cake are ground in a laboratory wet grinding mill with the addition of a soda solution with a concentration of 40-60 g / l at a ratio of W: T = 1: 4, the resulting suspension is filtered and the concentration of aluminum and sodium is determined in the obtained filtrate. The results of the analyzes are shown in tables No. 1-3.

Пример №2. Нефелиново-содоизвестняковую шихту готовят из расчета молярных соотношений:Example No. 2. Nepheline-soda limestone mixture is prepared from the calculation of molar ratios:

2O/Аl2O3=1,05-1,1Na 2 O / Al 2 O 3 = 1.05-1.1

(CaO+MgO)/(SiO2+Fe2O3)=1,9-2,0(CaO + MgO) / (SiO 2 + Fe 2 O 3 ) = 1.9-2.0

Добавка представляет собой шлам - твердые отходы производства алюминия электролизом влажностью 35% и содержит мас.% в сухом шламе: С - 30-39, Аl - 5-10, F - 1,0-1,5, О - 13-21, Na - 6-10, К - 2-3, Si - 1,5-2,5, Н - 6-10, Mg - 0,5-1,0, Са - 1,0-1,5, S - 3-5, Fe - 5-7.The additive is a slurry - solid waste from aluminum production by electrolysis with a moisture content of 35% and contains wt.% In dry sludge: C - 30-39, Al - 5-10, F - 1.0-1.5, O - 13-21, Na - 6-10, K - 2-3, Si - 1.5-2.5, H - 6-10, Mg - 0.5-1.0, Ca - 1.0-1.5, S - 3-5, Fe - 5-7.

Шлам добавляют в содонефелиновую смесь, имеющий соотношение Ж:Т=1:4 и с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л, в виде пульпы влажностью 35% в количестве 2% сухой массы, после чего смесь с добавкой шлама подвергают мокрому помолу в лабораторной мельнице в течение 60 минут. Затем содоизвестняковую смесь, с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л, подвергают мокрому помолу в мельнице в течение 60 минут. Содошламонефелиновую и содоизвестняковую пульпы смешивают и подвергают совместному мокрому домолу в мельнице в течение 60 минут. Полученную шихту объемом 0,5 л доводят до влажности 23%, определяют ее текучесть по расплыву стандартного конуса, после чего этот объем шихты доводят до влажности 25% и определяют ее текучесть, и далее до влажности 27% и 30% в результате чего определяют оптимальную влажность 27% содошламонефелиново-известняковой шихты с 2% добавкой шлама. Шихту разливают по стальным формам емкостью 0,5 л, которые затем помещают в лабораторный сушильный шкаф, где производят сушку образцов шихты с получением брикетов. Полученные брикеты помещают в лабораторную муфельную печь, где производят их спекание со скоростью 8-10°С в минуту. Охлаждение полученного опека проводят вместе с печью до 600°С, а затем в эксикаторе. Температуры спекания 1100°С, 1150°С, 1200°С, 1250°С, время нагрева 120 минут, а время выдержки - 30 минут. В результате определяют оптимальную температуру спекания шихты с добавлением 2% шлама в 1200°С. Образцы получаемого опека измельчают в лабораторной мельнице мокрого помола при добавлении содового раствора концентрацией 40-60 г/л при соотношении Ж:Т=1:4, полученную суспензию фильтруют и в полученном фильтрате определяют концентрацию алюминия и натрия.The sludge is added to the soda-nepheline mixture having a ratio of W: T = 1: 4 and using a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, in the form of pulp with a moisture content of 35% in an amount of 2% dry weight, after which the mixture with the addition of sludge is subjected to wet grinding in a laboratory mill for 60 minutes. Then the soda-lime mixture, using a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, is subjected to wet grinding in the mill for 60 minutes. Soda-sludge-nefelin and soda-limestone pulps are mixed and subjected to joint wet milling in the mill for 60 minutes. The resulting charge with a volume of 0.5 l is brought to a moisture content of 23%, its fluidity is determined by the spread of the standard cone, after which this volume of the charge is brought to a moisture content of 25% and its fluidity is determined, and then to a moisture content of 27% and 30%, as a result of which the optimal humidity 27% soda-sludge-limestone-lime mixture with 2% sludge addition. The mixture is poured into steel molds with a capacity of 0.5 l, which are then placed in a laboratory drying oven, where the samples of the mixture are dried to obtain briquettes. The resulting briquettes are placed in a laboratory muffle furnace, where they are sintered at a speed of 8-10 ° C per minute. The cooling of the resulting custody is carried out together with the furnace to 600 ° C, and then in a desiccator. Sintering temperatures are 1100 ° С, 1150 ° С, 1200 ° С, 1250 ° С, heating time is 120 minutes, and holding time is 30 minutes. As a result, the optimum sintering temperature of the mixture with the addition of 2% sludge at 1200 ° C is determined. Samples of the resulting guardianship are crushed in a laboratory wet grinding mill with the addition of a soda solution with a concentration of 40-60 g / l at a ratio of W: T = 1: 4, the resulting suspension is filtered and the concentration of aluminum and sodium is determined in the obtained filtrate.

Результаты анализов приведены в таблицах №1-3.The results of the analyzes are shown in tables No. 1-3.

Пример №3. Нефелиново-содоизвестняковую шихту готовят из расчета молярных соотношений:Example No. 3. Nepheline-soda limestone mixture is prepared from the calculation of molar ratios:

2O/Аl2O3=1,05-1,1Na 2 O / Al 2 O 3 = 1.05-1.1

(CaO+MgO)/(SiO2+Fе2O3)=1,9-2,0(CaO + MgO) / (SiO 2 + Fe 2 O 3 ) = 1.9-2.0

Добавка представляет собой шлам - твердые отходы производства алюминия электролизом влажностью 35% и содержит мас.% в сухом шламе: С - 30-39, Аl - 5-10, F - 1,0-1,5, О - 13-21, Na - 6-10, К - 2-3, Si - 1,5-2,5, Н - 6-10, Mg - 0,5-1,0, Са - 1,0-1,5, S - 3-5, Fe - 5-7.The additive is a slurry - solid waste from aluminum production by electrolysis with a moisture content of 35% and contains wt.% In dry sludge: C - 30-39, Al - 5-10, F - 1.0-1.5, O - 13-21, Na - 6-10, K - 2-3, Si - 1.5-2.5, H - 6-10, Mg - 0.5-1.0, Ca - 1.0-1.5, S - 3-5, Fe - 5-7.

Шлам добавляют в содонефелиновую смесь, имеющий соотношение Ж:Т=1:4 и с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л, в виде пульпы влажностью 35% в количестве 4% сухой массы, после чего смесь с добавкой шлама подвергают мокрому помолу в лабораторной мельнице в течение 60 минут. Затем содоизвестняковую смесь с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л, подвергают мокрому помолу в мельнице в течение 60 минут. Содошламонефелиновую и содоизвестняковую пульпы смешивают и подвергают совместному мокрому домолу в мельнице в течение 60 минут. Полученную шихту объемом 0,5 л доводят до влажности 23%, определяют ее текучесть по расплыву стандартного конуса, после чего этот объем шихты доводят до влажности 25% и определяют ее текучесть, и далее до влажности 27% и 30%, 9 результате чего определяют оптимальную влажность 25% содошламонефелиново-известняковой шихты с 4% добавкой шлама. Шихту разливают по стальным формам емкостью 0,5 л, которые затем помещают в лабораторный сушильный шкаф, где производят сушку образцов шихты с получением брикетов. Полученные брикеты помещают в лабораторную муфельную печь, где производят их спекание со скоростью 8-10°С в минуту. Охлаждение полученного спека проводят вместе с печью до 600°С, а затем в эксикаторе. Температуры спекания 1100°С, 1150°С, 1200°С, 1250°С, время нагрева 120 минут, а время выдержки - 30 минут. В результате определяют оптимальную температуру спекания шихты с добавлением 4% шлама в 1150°С. Образцы получаемого спека измельчают в лабораторной мельнице мокрого помола при добавлении содового раствора концентрацией 40-60 г/л при соотношении Ж:Т=1:4, полученную суспензию фильтруют и в полученном фильтрате определяют концентрацию алюминия и натрия.The sludge is added to the soda-nepheline mixture having a ratio W: T = 1: 4 and using a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, in the form of pulp with a moisture content of 35% in an amount of 4% dry weight, after which the mixture with the addition of sludge is subjected to wet grinding in a laboratory mill for 60 minutes. Then the soda-lime mixture using a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, is subjected to wet grinding in the mill for 60 minutes. Soda-sludge-nefelin and soda-limestone pulps are mixed and subjected to joint wet milling in the mill for 60 minutes. The resulting charge with a volume of 0.5 l is brought to a moisture content of 23%, its fluidity is determined by the melt of a standard cone, after which this volume of the charge is brought to a moisture content of 25% and its fluidity is determined, and then to a moisture content of 27% and 30%, 9 as a result of which it is determined optimal humidity of 25% soda-sludge-limestone-lime mixture with 4% sludge addition. The mixture is poured into steel molds with a capacity of 0.5 l, which are then placed in a laboratory drying oven, where the samples of the mixture are dried to obtain briquettes. The resulting briquettes are placed in a laboratory muffle furnace, where they are sintered at a speed of 8-10 ° C per minute. Cooling the obtained cake is carried out together with the furnace to 600 ° C, and then in a desiccator. Sintering temperatures are 1100 ° С, 1150 ° С, 1200 ° С, 1250 ° С, heating time is 120 minutes, and holding time is 30 minutes. As a result, the optimal sintering temperature of the mixture with the addition of 4% sludge at 1150 ° C is determined. Samples of the obtained cake are ground in a laboratory wet grinding mill with the addition of a soda solution with a concentration of 40-60 g / l at a ratio of W: T = 1: 4, the resulting suspension is filtered and the concentration of aluminum and sodium is determined in the obtained filtrate.

Результаты анализов приведены в таблицах №1-3.The results of the analyzes are shown in tables No. 1-3.

Пример №4. Нефелиново-содоизвестняковую шихту готовят из расчета молярных соотношений:Example No. 4. Nepheline-soda limestone mixture is prepared from the calculation of molar ratios:

Na2O/Al2O3=1,05-1,1Na 2 O / Al 2 O 3 = 1.05-1.1

(CaO+MgO)/(SiO2+Fе2O3)=1,9-2,0(CaO + MgO) / (SiO 2 + Fe 2 O 3 ) = 1.9-2.0

Добавка представляет собой шлам - твердые отходы производства алюминия электролизом влажностью 35% и содержит мас.% в сухом шламе: С - 30-39, Аl - 5-10, F - 1,0-1,5, О - 13-21, Na - 6-10, К - 2-3, Si - 1,5-2,5, Н - 6-10, Mg - 0,5-1,0, Са - 1,0-1,5, S - 3-5, Fe - 5-7.The additive is a slurry - solid waste from aluminum production by electrolysis with a moisture content of 35% and contains wt.% In dry sludge: C - 30-39, Al - 5-10, F - 1.0-1.5, O - 13-21, Na - 6-10, K - 2-3, Si - 1.5-2.5, H - 6-10, Mg - 0.5-1.0, Ca - 1.0-1.5, S - 3-5, Fe - 5-7.

Шлам добавляют в содонефелиновую смесь, имеющий соотношение Ж:Т=1:4 и с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л, в виде пульпы влажностью 35% в количестве 5% сухой массы, после чего смесь с добавкой шлама подвергают мокрому помолу в лабораторной мельнице в течение 60 минут. Затем содоизвестняковую смесь, с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л, подвергают мокрому помолу в мельнице в течение 60 минут. Содошламонефелиновую и содоизвестняковую пульпы смешивают и подвергают совместному мокрому домолу в мельнице в течение 60 минут. Полученную шихту объемом 0,5 л доводят до влажности 23%, определяют ее текучесть по расплыву стандартного конуса, после чего этот объем шихты доводят до влажности 25% и определяют ее текучесть, и далее до влажности 27% и 30% в результате чего определяют оптимальную влажность 23% содошламонефелиново-известняковой шихты с 5% добавкой шлама. Шихту разливают по стальным формам емкостью 0,5 л, которые затем помещают в лабораторный сушильный шкаф, где производят сушку образцов шихты с получением брикетов. Полученные брикеты помещают в лабораторную муфельную печь, где производят их спекание со скоростью 8-10°С в минуту. Охлаждение полученного спека проводят вместе с печью до 600°С, а затем в эксикаторе. Температуры спекания 1100°С, 1150°С, 1200°С, 1250°С, время нагрева 120 минут, а время выдержки - 30 минут. В результате определяют оптимальную температуру спекания шихты с добавлением 5% шлама в 1100°С. Образцы получаемого спека измельчают в лабораторной мельнице мокрого помола при добавлении содового раствора концентрацией 40-60 г/л при соотношении Ж:Т=1:4, полученную суспензию фильтруют и в полученном фильтрате определяют концентрацию алюминия и натрия.The sludge is added to the soda-nepheline mixture having a ratio W: T = 1: 4 and using a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, in the form of pulp with a moisture content of 35% in an amount of 5% dry weight, after which the mixture with the addition of sludge is subjected to wet grinding in a laboratory mill for 60 minutes. Then the soda-lime mixture, using a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, is subjected to wet grinding in the mill for 60 minutes. Soda-sludge-nefelin and soda-limestone pulps are mixed and subjected to joint wet milling in the mill for 60 minutes. The resulting charge with a volume of 0.5 l is brought to a moisture content of 23%, its fluidity is determined by the melt of a standard cone, after which this volume of the charge is brought to a moisture content of 25% and its fluidity is determined, and then to a moisture content of 27% and 30%, as a result, the optimum humidity 23% soda-sludge-limestone-lime mixture with 5% sludge addition. The mixture is poured into steel molds with a capacity of 0.5 l, which are then placed in a laboratory drying oven, where the samples of the mixture are dried to obtain briquettes. The resulting briquettes are placed in a laboratory muffle furnace, where they are sintered at a speed of 8-10 ° C per minute. Cooling the obtained cake is carried out together with the furnace to 600 ° C, and then in a desiccator. Sintering temperatures are 1100 ° С, 1150 ° С, 1200 ° С, 1250 ° С, heating time is 120 minutes, and holding time is 30 minutes. As a result, the optimal sintering temperature of the mixture with the addition of 5% sludge at 1100 ° C is determined. Samples of the obtained cake are ground in a laboratory wet grinding mill with the addition of a soda solution with a concentration of 40-60 g / l at a ratio of W: T = 1: 4, the resulting suspension is filtered and the concentration of aluminum and sodium is determined in the obtained filtrate.

Результаты анализов приведены в таблицах №1-3.The results of the analyzes are shown in tables No. 1-3.

Пример №5. Нефелиново-содоизвестняковую шихту готовят из расчета молярных соотношений:Example No. 5. Nepheline-soda limestone mixture is prepared from the calculation of molar ratios:

Na2O/Al2O3=1,05-1,1Na 2 O / Al 2 O 3 = 1.05-1.1

(CaO+MgO)/(SiO2+Fe2O3)=1,9-2,0(CaO + MgO) / (SiO 2 + Fe 2 O 3 ) = 1.9-2.0

Добавка представляет собой шлам - твердые отходы производства алюминия электролизом влажностью 35% и содержит мас.% в сухом шламе: С - 30-39, Аl - 5-10, F - 1,0-1,5, О - 13-21, Na - 6-10, К - 2-3, Si - 1,5-2,5, Н - 6-10, Mg - 0,5-1,0, Са - 1,0-1,5, S - 3-5, Fe - 5-7.The additive is a slurry - solid waste from aluminum production by electrolysis with a moisture content of 35% and contains wt.% In dry sludge: C - 30-39, Al - 5-10, F - 1.0-1.5, O - 13-21, Na - 6-10, K - 2-3, Si - 1.5-2.5, H - 6-10, Mg - 0.5-1.0, Ca - 1.0-1.5, S - 3-5, Fe - 5-7.

Шлам добавляют в содонефелиновую смесь, имеющий соотношение Ж:Т=1:4 и с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л, в виде пульпы влажностью 35% в количестве 6% сухой массы, после чего смесь с добавкой шлама подвергают мокрому помолу в лабораторной мельнице в течение 60 минут. Затем содоизвестняковую смесь с использованием содового раствора концентрацией 40-60 г/л, подвергают мокрому помолу в мельнице в течение 60 минут. Содошламонефелиновую и содоизвестняковую пульпы смешивают и подвергают совместному мокрому домолу в мельнице в течение 60 минут. Полученную шихту объемом 0,5 л доводят до влажности 23%, определяют ее текучесть по расплыву стандартного конуса, после чего этот объем шихты доводят до влажности 25% и определяют ее текучесть, и далее до влажности 27% и 30% в результате чего определяют оптимальную влажность 23% содошламонефелиново-известняковой шихты с 6% добавкой шлама. Шихту разливают по стальным формам, емкостью 0,5 л, которые затем помещают в лабораторный сушильный шкаф, где производят сушку образцов шихты с получением брикетов. Полученные брикеты помещают в лабораторную муфельную печь, где производят их спекание со скоростью 8-10°С в минуту. Охлаждение полученного спека проводят вместе с печью до 600°С, а затем в эксикаторе. Температуры спекания 1100°С, 1150°С, 1200°С, 1250°С, время нагрева 120 минут, а время выдержки - 30 минут. В результате определяют оптимальную температуру спекания шихты с добавлением 6% шлама в 1075°С. Образцы получаемого спека измельчают в лабораторной мельнице мокрого помола при добавлении содового раствора концентрацией 40-60 г/л при соотношении Ж:Т=1:4, полученную суспензию фильтруют и в полученном фильтрате определяют концентрацию алюминия и натрия.The sludge is added to the soda-nepheline mixture having a ratio W: T = 1: 4 and using a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, in the form of pulp with a moisture content of 35% in an amount of 6% dry weight, after which the mixture with the addition of sludge is subjected to wet grinding in a laboratory mill for 60 minutes. Then the soda-lime mixture using a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, is subjected to wet grinding in the mill for 60 minutes. Soda-sludge-nefelin and soda-limestone pulps are mixed and subjected to joint wet milling in the mill for 60 minutes. The resulting charge with a volume of 0.5 l is brought to a moisture content of 23%, its fluidity is determined by the melt of a standard cone, after which this volume of the charge is brought to a moisture content of 25% and its fluidity is determined, and then to a moisture content of 27% and 30%, as a result, the optimum humidity 23% soda-sludge-limestone-lime mixture with 6% sludge addition. The mixture is poured into steel molds with a capacity of 0.5 l, which are then placed in a laboratory drying oven, where the samples of the mixture are dried to obtain briquettes. The resulting briquettes are placed in a laboratory muffle furnace, where they are sintered at a speed of 8-10 ° C per minute. Cooling the obtained cake is carried out together with the furnace to 600 ° C, and then in a desiccator. Sintering temperatures are 1100 ° С, 1150 ° С, 1200 ° С, 1250 ° С, heating time is 120 minutes, and holding time is 30 minutes. As a result, the optimum sintering temperature of the mixture with the addition of 6% sludge at 1075 ° C is determined. Samples of the obtained cake are ground in a laboratory wet grinding mill with the addition of a soda solution with a concentration of 40-60 g / l at a ratio of W: T = 1: 4, the resulting suspension is filtered and the concentration of aluminum and sodium is determined in the obtained filtrate.

Результаты анализов приведены в таблицах №1-3.The results of the analyzes are shown in tables No. 1-3.

Анализы получаемых спеков примеров №1-5 показывают, что введение в шихту в составе шлама соединений фтора и щелочных металлов снижает оптимальную температуру спекания, необходимую для образования пористого качественного спека /табл.№1/. Введение в шихту шлама увеличивает содержание Аl2О3 и Na2O в спеке, получаемом при спекании шихты со шламом /табл.№2/. Введение в шихту в составе шлама соединений алюминия и натрия увеличивает извлечение из спека алюминия и натрия в пересчете на Al2O3 и Na2O /табл.№3/.Analysis of the obtained cakes of examples No. 1-5 show that the introduction of fluorine and alkali metal compounds into the mixture in the sludge reduces the optimal sintering temperature necessary for the formation of a high-quality porous cake / table. No. 1/. Introduction to the mixture of sludge increases the content of Al 2 O 3 and Na 2 O in the cake obtained by sintering the mixture with sludge / table. No. 2/. The introduction of aluminum and sodium compounds into the mixture in the sludge increases the extraction of aluminum and sodium from the cake in terms of Al 2 O 3 and Na 2 O / table No. 3/.

Как видно из таблицы №3, повышение дозы шлама в шихте более 5% (к сухой массе шихты) приводит к снижению извлечения Аl2О3 и Na2O из спека за счет образования легкоплавких натрий(калий)кальциевых силикатов в образуемом малопористом клинкерообразном спеке, из которого плохо переходят в алюминатный раствор ионы алюминия и натрия. Присутствие в шламе соединений кальция и магния позволяет уменьшить количество известняка в шихте. Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет повысить степень извлечения глинозема с 85,5 до 92,5%, щелочи Na2O с 87,0 до 91,0% за счет внесения со шламом в шихту алюминий- и натрийсодержащих соединений и за счет уменьшения расшихтовки спека, также снизить энергозатраты за счет уменьшения температуры спекания с 1250°С до 1100° вследствие эффекта плавня у шлама и за счет снижения влажности шихты с добавкой шлама с 28-30% до 23-27%, также снизить загрязнение окружающей среды в зоне шламохранилища соединениями фтора и бензапиреном.As can be seen from table No. 3, an increase in the dose of sludge in the mixture by more than 5% (to the dry mass of the mixture) leads to a decrease in the extraction of Al 2 O 3 and Na 2 O from the cake due to the formation of low-melting sodium (potassium) calcium silicates in the clinker-like cake formed by the low-porosity , from which aluminum and sodium ions are poorly converted into an aluminate solution. The presence of calcium and magnesium compounds in the sludge can reduce the amount of limestone in the mixture. Thus, the use of the proposed method in comparison with the known one allows to increase the degree of extraction of alumina from 85.5 to 92.5%, alkali Na 2 O from 87.0 to 91.0% due to the introduction of aluminum and sodium compounds with sludge into the charge and by reducing the scale of the cake, also reduce energy consumption by reducing the sintering temperature from 1250 ° C to 1100 ° due to the melt effect in the sludge and by reducing the moisture content of the mixture with the addition of sludge from 28-30% to 23-27%, also reduce pollution environment in the area of the sludge storage with fluorine and b compounds nzapirenom.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ № 2165888, кл. С 01 F 7/38, 2001.1. RF patent No. 2165888, cl. C 01 F 7/38, 2001.

2. Авт. св. СССР № 1274999, кл. C 01 F 7/38, 1986.2. Auth. St. USSR No. 1274999, cl. C 01 F 7/38, 1986.

Claims (1)

Способ получения глинозема из нефелинового сырья, включающий приготовление шихты из глиноземсодержащего материала, содового раствора и известняка, спекание шихты во вращающейся печи и охлаждение, отличающийся тем, что шихту готовят в три стадии, на первой стадии в глиноземсодержащий материал вводят отход производства алюминия электролизом в виде шлама в количестве 1-5% от сухой массы шихты и содовый раствор концентрацией 40-60 г/л, полученную смесь размалывают в первой мельнице мокрого помола, на второй стадии в известняк добавляют содовый раствор концентрацией 40-60 г/л, полученную смесь размалывают во второй мельнице мокрого помола, на третьей стадии содошламонефелиновую и содоизвестняковую пульпы домалывают в третьей мельнице мокрого домола и добавляют содовый раствор концентрацией 40-60 г/л до получения шихты влажностью 23-27%.A method of producing alumina from nepheline raw materials, including the preparation of a mixture from an alumina-containing material, soda solution and limestone, sintering a mixture in a rotary kiln and cooling, characterized in that the mixture is prepared in three stages, at the first stage, aluminum production waste is introduced into the alumina-containing material by electrolysis in the form of sludge in an amount of 1-5% of the dry weight of the mixture and a soda solution with a concentration of 40-60 g / l, the resulting mixture is ground in the first wet grinding mill, soda is added to the limestone in the second stage a solution with a concentration of 40-60 g / l, the resulting mixture is grinded in a second wet grinding mill, in the third stage soda-sludge and soda-limestone pulps are crushed in a third wet grinding mill and a soda solution with a concentration of 40-60 g / l is added to obtain a mixture with a moisture content of 23-27% .
RU2004100571A 2004-01-05 2004-01-05 Nepheline raw material-based alumina production process RU2242423C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004100571A RU2242423C1 (en) 2004-01-05 2004-01-05 Nepheline raw material-based alumina production process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004100571A RU2242423C1 (en) 2004-01-05 2004-01-05 Nepheline raw material-based alumina production process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2242423C1 true RU2242423C1 (en) 2004-12-20

Family

ID=34388759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004100571A RU2242423C1 (en) 2004-01-05 2004-01-05 Nepheline raw material-based alumina production process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2242423C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2364572C1 (en) * 2008-02-06 2009-08-20 Александр Валерьевич Александров Method of aluminium-containing sinter production

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1383136A (en) * 1971-09-27 1975-02-05 Mitsui Mining & Smelting Co Process for the treatment of bauxite
FR2359074A1 (en) * 1976-07-23 1978-02-17 Pechiney Aluminium ALUMINUM AGGLOMERS OF GOOD MECHANICAL STRENGTH WITH ADJUSTABLE GRANULOMETRY OBTAINED FROM HYDRATED ALUMINUM NITRATE AND PROCESS FOR OBTAINING
US4113832A (en) * 1977-11-28 1978-09-12 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Process for the utilization of waste materials from electrolytic aluminum reduction systems
SU1274999A1 (en) * 1985-03-22 1986-12-07 Иркутский Филиал Всесоюзного Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Method of processing alumina-containing material
RU2165888C1 (en) * 1999-08-12 2001-04-27 Научно-исследовательский физико-технический институт Method of obtaining alumina from nepheline stock
RU2167210C2 (en) * 1999-07-13 2001-05-20 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Technology of processing of carbonic slime removed from system of electrolytic winning of aluminum
RU2171853C2 (en) * 1999-05-11 2001-08-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Method for processing waste lining of aluminium cells

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1383136A (en) * 1971-09-27 1975-02-05 Mitsui Mining & Smelting Co Process for the treatment of bauxite
FR2359074A1 (en) * 1976-07-23 1978-02-17 Pechiney Aluminium ALUMINUM AGGLOMERS OF GOOD MECHANICAL STRENGTH WITH ADJUSTABLE GRANULOMETRY OBTAINED FROM HYDRATED ALUMINUM NITRATE AND PROCESS FOR OBTAINING
US4113832A (en) * 1977-11-28 1978-09-12 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Process for the utilization of waste materials from electrolytic aluminum reduction systems
SU1274999A1 (en) * 1985-03-22 1986-12-07 Иркутский Филиал Всесоюзного Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Method of processing alumina-containing material
RU2171853C2 (en) * 1999-05-11 2001-08-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Method for processing waste lining of aluminium cells
RU2167210C2 (en) * 1999-07-13 2001-05-20 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Technology of processing of carbonic slime removed from system of electrolytic winning of aluminum
RU2165888C1 (en) * 1999-08-12 2001-04-27 Научно-исследовательский физико-технический институт Method of obtaining alumina from nepheline stock

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2364572C1 (en) * 2008-02-06 2009-08-20 Александр Валерьевич Александров Method of aluminium-containing sinter production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2291000T3 (en) BRIQUETS FOR THE PRODUCTION OF MINERAL FIBERS AND ITS USE.
JP2017511789A (en) Pyroxene ceramics and method for producing the same
SU1698219A1 (en) Ceramic body for making lining and facing tiles
CN103351154A (en) Thinned ceramic tile and manufacturing method thereof
CN106565204A (en) High-performance red-slurry ceramic product and preparation method thereof
WO2016011668A1 (en) Method for producing ceramic tiles using coal combustion waste
RU2242423C1 (en) Nepheline raw material-based alumina production process
CN106336227B (en) A kind of mineral products waste refractory material and its preparation process
RU2167210C2 (en) Technology of processing of carbonic slime removed from system of electrolytic winning of aluminum
RU2705844C1 (en) Method of preparing vanadium-containing slag to oxidative annealing
RU2370468C1 (en) Thermal insulating mixture
CN115286404B (en) Low-aluminum mullite castable for molybdenum-containing waste liquid incinerator and preparation method thereof
RU2171853C2 (en) Method for processing waste lining of aluminium cells
CN111423223A (en) Method for preparing ceramic by replacing kaolin with spodumene slag
RU2388714C1 (en) Heat resistant brick mortar
RU2478590C1 (en) Slag fluxing agent
RU2225357C1 (en) Nepheline ore processing method
RU2592927C1 (en) Composition for producing heat-resistant concrete
Etukudoh et al. Effect of cassava peel on the insulating properties of Ogugu clay deposit
Petrovskiy et al. Use of leaching cake from refractory lining of dismantled electrolysers in cement production
RU2232735C1 (en) Raw meal for manufacturing masonry products
RU2340559C1 (en) Method of processing nepheline ores and concentrates
CN102249646B (en) Method for preparing red brick
RU2162829C2 (en) Ceramic body
RU2176227C2 (en) Composition of casting slip

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070106