Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Карбонизация
Обескремненный алюминатный раствор поступает на разложение. Карбонизация алюминатного раствора после двухстадийного обескремниваиия проводится с целью получения содопоташных растворов, используемых для получения соды и поташа путем выпарки и раздельной кристаллизации; получаемый в процессе гидрооксид, используется как затравочный при карбонизации с довыкручиванием.
Процесс карбонизации можно схематически представить следующим образом. В начале происходит нейтрализация части щелочи по реакции:
2ROH+CO2=R2CO3+H2O
Каустический модуль раствора снижается, стойкость алюминатного раствора уменьшается, в результате чего он разлагается по реакции:
RAlO2+2H2O=Al(OH)3+ROH
Процесс карбонизации должен осуществляться в условиях, обеспечивающих получение крупнокристаллического гидроксида алюминия с минимальным содержанием примеси кремнезема и щелочей.
Гидрат, полученный после двухстадийного обескремнивания алюминатного раствора и полной карбонизации, направляют как затравочный в процесс карбонизации о довыкручиванием, где растворы подвергаются газации до 50 г/л R2Ok и далее разлагаются выкручиванием до содержания оксида алюминия в маточном растворе до 26-27 г/л. Полученный гидрооксид является продукционным и поступает на кальцинацию, а маточный раствор - на приготовление оборотного раствора для выщелачивания спека.
Принципиальная схема отделения и промывки гидроокиси алюминия
1-приемная емкость алюминатного раствора
2-карбонизатор
3-гидросепаратор
4-сгуститель
5-барабанные вакуум-фильтры
6-репульпаторы
7-насосы
8-бак для отфильтр. маточника
А-алюминатный раствор
В-вода на промывку
Г-продукционная гидроокись
С-слив гидросепаратора
ПГ-пульпа гидроокиси
ЗП- затравочная пульпа
ПВ- промывная вода
М-маточный раствор
Кальцинация
Кальцинация — это процесс обжига гидроокиси алюминия при температуре выше 1100°С с получением технической окиси алюминия — металлургического глинозема для электролитического производства алюминия и неметаллургического глинозема для различных отраслей промышленности (электротехнической, электровакуумной, автомобильной, керамической и т. д.).
При обжиге материала последовательно протекают процессы сушки и дегидратации алюминия и прокалка окиси алюминия, сопровождающаяся частичной перекристаллизацией γ-Аl2О3 в α-Аl2О3:
Металлургический глинозем получают прокалкой при 1200— 1250°С в течение 15—30 мин. В этих условиях вследствие малой скорости превращения γ —> α-Al2O3 в конечном продукте содержится 25—60% α-Аl2О3 и 40—75% γ-Аl2О3. Такой глинозем в отличие от 100%-ной γ-Аl2О3 практически не гигроскопичен.
Неметаллургический глубоко прокаленный глинозем, содержащий >85% α-Al2O3, получают при 1300—1400°С, а активный γ-глинозем — при 900—1100° С.
Технологические и аппаратурные условия осуществления процесса кальцинации должны обеспечивать: 1) минимальный удельный расход топлива; 2) минимальные капитальные и эксплуатационные затраты; 3) получение готовой продукции нужного качества.
Качество различных сортов глинозема регламентировано ГОСТом, а кроме этого, определяется крупностью и формой зерен, насыпной плотностью, растворимостью в крио-лито-глиноземном расплаве и другими важными характеристиками.
Крупность глинозема определяется в основном размерами частиц и агрегатов исходной гидроокиси. При нагреве гидроокиси в интервале температур 400—600° С, когда происходит ее дегидратация, наблюдается некоторое измельчение материала, однако при дальнейшем нагреве и прокалке глинозема происходит его укрупнение в результате спекания мелких частичек до размеров, близких к размерам частиц и сростков исходной гидроокиси. Некоторое разукрупнение глинозема происходит под влиянием температурного и механического воздействия (быстрый нагрев и быстрое охлаждение, активное перемешивание в печах кальцинации, холодильниках и в транспортных трубах).
Скорость процессов сушки и дегидратации гидроокиси алюминия определяется в основном скоростью тепло- и массообмена, и она может быть существенно повышена при осуществлении этих процессов в аппаратах кипящего слоя или циклонного типа. Скорость перекристаллизации γ-Аl2О3 в α-Аl2О3 зависит от скорости внутренней перестройки решетки окиси алюминия, на что и требуется определенное время. Скорость превращения γ в α увеличивается в присутствии минерализаторов — соединении фтора, бора, хлора и других элементов. В присутствии минерализаторов требуемая степень превращения может быть достигнута при более низкой температуре.
