RU2256615C1

RU2256615C1 - Bauxite processing method

Info

Publication number: RU2256615C1
Application number: RU2004104100/15A
Authority: RU
Inventors: Лариса Николаевна Сынкова (KZ); Лариса Николаевна Сынкова; Марина Геннадьевна Еремина (KZ); Марина Геннадьевна Еремина; Ольга Ивановна Михайлова (KZ); Ольга Ивановна Михайлова
Original assignee: Акционерное общество "Алюминий Казахстана"
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2005-07-20

Abstract

FIELD: mining industry.

SUBSTANCE: method comprises washing of bauxite with water simultaneously with grinding, multistep separation of resulting pulp on hydrocyclones, leaching of separated sands in Bayer branch, and separation of sands from effluent and sintering thereof. According to invention, hydrocyclone separation is effected at least in three steps and sintered are sands from the last steps, whereas sands from preceding steps are leached. Drain from the last step is withdrawn from process. Separation of pulp in all but the first stages is effect on a hydrocyclone series wherein diameter of apparatus diminishes in each next step. Number of separation steps is found from summary content of kaolinite and goethite in the last-step drain.

EFFECT: enabled concentration of bauxite due to removal of finest fraction, mainly kaolinite and goethite, reduced losses of aluminum hydroxide and alkali, reduced consumption of flocculant, and reduced loading of sintering furnaces.

3 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии получения глинозема из низкокачественных бокситов.The invention relates to a technology for producing alumina from low-quality bauxite.

Известен способ переработки каолинит-гиббситовых бокситов (см. авторское свидетельство СССР №1724577, кл. C 01 F 7/04, опубл. 1992 г.), включающий их дробление, промывку, разделение на бокситовую и каолинитовую фракции, переработку бокситовой фракции способом Байера с выделением оборотного содового раствора, а каолинитовой - способом спекания, при этом промывку перед дроблением ведут оборотным содовым раствором ветви Байера.A known method of processing kaolinite-gibbsite bauxite (see USSR author's certificate No. 1724577, class C 01 F 7/04, publ. 1992), including crushing, washing, separation into bauxite and kaolinite fractions, processing of the bauxite fraction by the Bayer method with the release of a circulating soda solution, and kaolinite - by a sintering method, while washing before crushing is carried out with a circulating soda solution of a Bayer branch.

В этом способе отделенную каолинитовую фракцию в полном объеме направляют на спекание, что значительно увеличивает балластные потоки на печи спекания из-за большого содержания кремния в каолинитовой фракции.In this method, the separated kaolinite fraction is completely sent for sintering, which significantly increases the ballast flows in the sintering furnace due to the high silicon content in the kaolinite fraction.

Известна также схема двойного выщелачивания с целью снижения образования железа (см. патент США №4446117, кл. C 01 F 7/06, опубл. 1984), в котором глинистую фракцию отделяют в сепараторе, подогревают, репульпируют, выщелачивают и подвергают вторичной сепарации, причем слив сепаратора отправляют на декомпозицию, а отстоявшийся красный шлам выводят из системы.A double leaching scheme is also known to reduce iron formation (see US Pat. No. 4,446,117, class C 01 F 7/06, publ. 1984), in which the clay fraction is separated in a separator, heated, repulped, leached and subjected to secondary separation, moreover, the separator drain is sent for decomposition, and the settled red mud is removed from the system.

К недостаткам удаления глинистой фракции в этой схеме относятся дополнительные энергозатраты на нагрев, кроме того, значительны потери щелочи с красным шламом, удаляемым из системы.The disadvantages of removing the clay fraction in this scheme include additional energy costs for heating, in addition, significant alkali losses with red mud, removed from the system.

Наиболее близким из известных решений, принятым за прототип, является способ усовершенствования переработки тургайских бокситов на Павлодарском алюминиевом заводе (см. Насыров Н.З. автореферат диссертации к.т.н.: 05.16.03. Казахский политехнический институт, Алма-Ата, 1973, с.19-22, рис.5). В этом способе дробленый боксит подают на промывку на грохоте водой с температурой 30-60°С, затем разделяют полученную пульпу на длинноконусном гидроциклоне с контрольной перечисткой слива на втором гидроциклоне, пески первого гидроциклона направляют на выщелачивание в ветви Байера. Пески второго гидроциклона возвращают на первую стадию разделения, а слив сгущают с добавлением флокулянта, слив сгустителя в свою очередь возвращают на промывку на грохоте. Сгущенную глинистую фракцию направляют на приготовление шихты спекания.The closest known solution adopted for the prototype is a method for improving the processing of Turgay bauxite at the Pavlodar aluminum smelter (see Nasyrov N.Z. abstract of the dissertation Ph.D.: 05.16.03. Kazakh Polytechnic Institute, Alma-Ata, 1973 , pp. 19-22, Fig. 5). In this method, crushed bauxite is fed for washing on a screen with water at a temperature of 30-60 ° C, then the resulting pulp is separated on a long-cone hydrocyclone with a control draining treatment on a second hydrocyclone, the sands of the first hydrocyclone are sent for leaching in the Bayer branch. The sands of the second hydrocyclone are returned to the first separation stage, and the drain is thickened with the addition of a flocculant, the thickener drain, in turn, is returned to washing on a screen. The thickened clay fraction is sent to the preparation of the sintering mixture.

Подача всего объема отмытой глинистой фракции в шихту спекания требует увеличения дозировок известняка для связывания кремния. Образующийся при этом двухкальциевый силикат – соединение, нерастворимое в условиях выщелачивания спека. Это в свою очередь создает дополнительный балластный поток на печи спекания, увеличивает количество отвального шлама после выщелачивания, что ведет к росту потерь гидроксида алюминия и щелочи. Кроме того, при снижении качества сырья по содержанию кремния (кремневый модуль μ_si~3,6), увеличения содержания гетита и алюмогетита становится неприемлемым сгущение глинистой фракции. Эти недостатки не позволили осуществить промышленное использование способа.The supply of the entire volume of the washed clay fraction to the sintering mixture requires an increase in the dosage of limestone to bind silicon. The resulting dicalcium silicate is a compound insoluble in the conditions of leaching of cake. This in turn creates an additional ballast flow in the sintering furnace, increases the amount of waste sludge after leaching, which leads to an increase in losses of aluminum hydroxide and alkali. In addition, with a decrease in the quality of raw materials in terms of silicon content (silicon modulus μ _si ~ 3.6), increase in the content of goethite and alumo-getite, thickening of the clay fraction becomes unacceptable. These disadvantages did not allow the industrial use of the method.

Задачей настоящего изобретения является повышение процента извлечения оксида алюминия (Аl₂O₃), сокращение материальных потоков на спекание.The objective of the present invention is to increase the percentage of extraction of alumina (Al ₂ O ₃ ), reducing material flows for sintering.

Технический результат заключается в обогащении боксита за счет удаления из процесса наиболее мелкодисперсной фракции, в основном каолинита и гетита, сокращении потерь гидроксида алюминия и щелочи путем сокращения количества отвального шлама после выщелачивания спека, снижении расхода флокулянта, снижении загрузки печей спекания.The technical result consists in the enrichment of bauxite by removing the finest dispersed fraction from the process, mainly kaolinite and goethite, reducing the loss of aluminum hydroxide and alkali by reducing the amount of waste sludge after leaching of cake, reducing the consumption of flocculant, reducing the load of sintering furnaces.

Для этого в способе переработки бокситов, заключающемся в том, что боксит промывают водой, полученную пульпу подвергают разделению на гидроциклонах в несколько стадий, пески после разделения направляют на выщелачивание в ветви Байера, а из слива в свою очередь выделяют пески и подают их на спекание, боксит промывают холодной водой одновременно с размолом. Разделение пульпы проводят, по меньшей мере, в три стадии, причем пески последней стадии направляют на спекание, а всех предыдущих - на выщелачивание, при этом слив последней стадии выводят из процесса. На всех стадиях, кроме первой, разделение осуществляют в батарейных гидроциклонах с уменьшающимся их диаметром на каждой последующей стадии. Число стадий определяют суммарным содержанием каолинита и гетита в сливе последней стадии не менее 40%.To do this, in the method of processing bauxite, namely, that bauxite is washed with water, the resulting pulp is subjected to separation on hydrocyclones in several stages, the sands after separation are sent for leaching in the Bayer branches, and the sands, in turn, are separated from the drain and fed to sintering, bauxite is washed with cold water at the same time as grinding. Separation of the pulp is carried out in at least three stages, the sands of the last stage being sent for sintering, and all the previous ones for leaching, while the discharge of the last stage is removed from the process. At all stages, except the first, the separation is carried out in battery hydrocyclones with decreasing diameter at each subsequent stage. The number of stages is determined by the total content of kaolinite and goethite in the discharge of the last stage of at least 40%.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - аппаратурная схема заявляемого способа;figure 1 is a hardware diagram of the proposed method;

на фиг.2 - график изменения ж:т шлама сгущения (красного шлама) во времени;figure 2 is a graph of changes in: t thickening sludge (red mud) in time;

на фиг.3 - график изменения скорости слива во времени;figure 3 is a graph of the change in drain rate over time;

на фиг.4 - график зависимости удельного съема Аl₂O₃ от процентного содержания каолинита в боксите.figure 4 is a graph of the specific removal of Al ₂ O ₃ the percentage of kaolinite in bauxite.

Способ осуществляли следующим образом. Боксит в количестве 15% от веса исходного подавали в мельницу 1 с пониженной стержневой загрузкой, туда же подавали воду с температурой 20°С, расход воды составил 3 м³ на 1 тн боксита. Пульпу мельницы 1 направили на первую стадию разделения на длинноконусный гидроциклон 2. Пески первой стадии с содержанием класса -1 мм 60% направили на выщелачивание в ветви Байера. Слив длинноконусного гидроциклона 2 подали на вторую стадию разделения в батарейный гидроциклон 3 диаметром 250 мм, пески которого объединили с песками первой стадии разделения и направили на выщелачивание. Слив гидроциклона 3 подали на третью стадию разделения в батарейный гидроциклон 4 диаметром 150 мм. Пески батарейного гидроциклона 4 (твердую фазу глинистой фракции) направили в ветвь спекания. А слив этого гидроциклона с содержанием фракции -4 мкм 72%, в состав которой входят каолинит и гетит, отправили на шламоудаление.The method was carried out as follows. Bauxite in the amount of 15% of the weight of the feed was fed into mill 1 with a reduced core load, water with a temperature of 20 ° C was also fed there, the water flow rate was 3 m ³ per 1 ton of bauxite. The pulp of mill 1 was sent to the first stage of separation into a long-cone hydrocyclone 2. The sands of the first stage with a grade of -1 mm of 60% were sent for leaching in the Bayer branch. The discharge of the long-cone hydrocyclone 2 was fed to the second separation stage into a battery hydrocyclone 3 with a diameter of 250 mm, the sands of which were combined with the sands of the first separation stage and sent for leaching. The discharge of the hydrocyclone 3 was submitted to the third separation stage in a battery hydrocyclone 4 with a diameter of 150 mm. The sands of the battery hydrocyclone 4 (solid phase of the clay fraction) were sent to the sintering branch. And the discharge of this hydrocyclone with a fraction of -4 μm of 72%, which includes kaolinite and goethite, was sent for sludge disposal.

Вывод 5% глинистой фракции, в основном каолинита и гетита, наиболее мелкодисперсной фракции, улучшил показатели сгущения красного шлама в ветви Байера, что иллюстрируется графиками (см. фиг.2, 3), а также увеличил удельный съем Аl₂O₃ на декомпозиции (см. фиг.4). Данные, характеризующие процесс переработки бокситов в целом, представлены в таблицеThe withdrawal of a 5% clay fraction, mainly kaolinite and goethite, the finest fraction, improved the thickening of the red mud in the Bayer branch, as illustrated by the graphs (see Fig. 2, 3), and also increased the specific removal of Al ₂ O ₃ on decomposition ( see figure 4). The data characterizing the process of bauxite processing as a whole are presented in the table

ТаблицаTable μ_si исходного бокситаμ _{si of} initial bauxite % вывода каолинита от боксита в ветви Байера% withdrawal of kaolinite from bauxite in the Bayer branch μ_si боксита в ветви Байераμ _si bauxite in the Bayer branch Извлечение Al₂O₃ Extraction of Al ₂ O ₃ Шламовый коэффициентSlurry ratio Дозировка флокулянта на 1 т шламаDosage of flocculant per 1 ton of sludge Скорость сливаDrain rate Ж:т красного шламаW: t red mud % песков последней стадии разделения% sands of the last separation stage Снижение щелочи на спеканииSintering alkali reduction Высвобождение печи спеканияSintering furnace release Удельный съем Аl₂О₃ Specific Removal Al ₂ About ₃ ед.units %% ед.units %% ед.units кгkg м/часm / hour ед.units %% %% ед.units кг/м³ kg / m ³ До внедренияBefore implementation 3,633.63 00 3,633.63 69,469,4 0,490.49 35,435,4 0,2920.292 2,92.9 -- -- 58,958.9 Схема внедренаScheme implemented 3,633.63 55 3,773.77 70,470,4 0,470.47 31,331.3 0,3240.324 2,722.72 1,41.4 3,133.13 0,230.23 6060

Claims

1. The method of processing bauxite, which consists in the fact that bauxite is washed with water, the resulting pulp is subjected to separation on hydrocyclones in several stages, the sands after separation are sent for leaching in the Bayer branches, and the sands, in turn, are separated from the drain and fed to sintering , characterized in that the bauxite is washed with cold water at the same time as grinding, the pulp is separated in at least three stages, and the sands of the last stage are sent for sintering, and all the previous ones are leached, while the latter is drained with Tadia is removed from the process.

2. The method according to claim 1, characterized in that the separation of the pulp at all stages, except the first, is carried out in battery hydrocyclones with decreasing diameter at each subsequent stage.

3. The method according to claim 1, characterized in that the number of separation stages is determined by the total content of kaolinite and goethite in the discharge of the last stage of at least 40%.