После выщелачивания автоклавную пульпу необходимо разделить на алюминатный раствор твердую фазу— красный шлам (то, что не растворилось при выщелачивании, плюс гидроалюмосиликат натрия).
Разделение алюминатного раствора и шлама после разбавления пульпы водой производят в сгустителях (отстойниках) — сосудах диаметром 15–50 м, на дне которых оседает шлам, а через верх сливается отстоявшийся алюминатный раствор.
Также происходит промывка твердой фазы шламовой пульпы (красного шлама) в системе промывателей с целью наиболее полного отделения алюминатного раствора от твердой фазы шламовой пульпы. Получаемый красный шлам (окраску ему придают частицы Fe2O3) идет в отвал, шлам содержит: 12–18 % Аl2О3, 6–11 % SiO2, 44–50 % Fe2O3, 8–13 % CaO.
Алюминатный раствор дополнительно пропускают через фильтры и направляют на следующую операцию — декомпозицию. Разложение алюминатного раствора, называемое также декомпозицией или выкручиванием, проводят с целью перевести алюминий из раствора в осадок в виде Аl2О3 ·3 Н2O, для чего обеспечивают течение приведенной выше реакции выщелачивания влево, в сторону образования Аl2О3 ·3 Н2O.
Чтобы указанная реакция шла влево, необходимо понизить давление (до атмосферного), разбавить и охладить раствор, ввести в него затравки (мелкие кристаллы гидроксида алюминия) и пульпу для получения достаточно крупных кристаллов Аl2О3 ·3 Н2O перемешивать в течение 50–90 ч.
Декомпозиция — это процесс кристаллизации гидроксида алюминия при разложении пересыщенного алюминатно-щелочного раствора в присутствии большого количества кристаллических зерен затравки (затравочного гидроксида).
Этот процесс осуществляют в серии установленных последовательно и соединенных перепускными сифонами декомпозеров, через которые последовательно проходит пульпа (алюминатный раствор с выпадающими кристаллами гидроксида алюминия).
В серии устанавливают 10–11 декомпозеров с механическим перемешиванием или 16–28 декомпозеров с воздушным перемешиванием пульпы.
Первые представляют собой баки диаметром до 8 м, в которых перемешивание осуществляют вращением вокруг вертикальной оси волокуш (гребков). Декомпозеры второго типа представляют собой цилиндрические баки высотой 25–35 м и объемом до 3000 м3; снизу в них подают сжатый воздух, перемешивающий пульпу.
После декомпозиции пульпа поступает в сгустители, где гидроксид отделяют от раствора. Полученный гидроксид в гидросепараторах разделяют на фракцию с размером частиц 40–100 мкм и мелкую фракцию (размером менее 40 мкм), которые используют в качестве затравки при декомпозиции. Крупную фракцию промывают, фильтруют и направляют на кальцинацию.
Декомпозиция является наиболее важной стадией при производстве глинозема по способу Байера, поскольку от физико-химических свойств полученного гидроксида алюминия непосредственно зависит качество глинозема, а производительность этой стадии определяет экономику всего глиноземного производства.
При кристаллизации гидроксида алюминия из пересыщенного алюминатного раствора в присутствии затравочных зерен происходят следующие явления:
– образование центров кристаллизации (вторичное зародышеобразование);
– агломерация кристаллических зерен затравки;
– линейный рост кристаллов и их разрушение. Основное оборудование участка декомпозиции — декомпозер, гидросепаратор, сгуститель (предназначенный для осаждения гидроксида), охладители и фильтры для фильтрации гидроксида алюминия.
Если понравилась статья просим оценить ее лайком и оставить своё мнение в комментариях! Советуем подписаться, чтобы не пропустить много интересных статей в будущем!
#технологии #наука #оборудование #промышленность #экология #алюминий #красныешламы