Файл: Высокотемпературное выщелачивание бокситов.docx

негативные последствия снимаются уже на 3 стадии промывки. Снижениескорости сгущения красных шламов в присутствии пыли электрофильтров,по-видимому,связаносвозросшимколичествомсырья,поступившимнавыщелачивание.

Глава 4. Предлагаемая технологическая схема и ее финансово- экономическая оценка

Длянаглядностипредлагаемыхрешенийнарисунке4.1показанасуществующаясхемапроизводстваглиноземаспособомБайер-спеканиепараллельныйвариант.Рисунок 4.1 – Существующая схема производства глинозема по параллельномувариантуБайер-спеканиеПредлагаемое в данной работе усовершенствование заключается в том, чтовместе с бокситом ветви спекания дозируется свежая и оборотная сода, а такжеизвестняк для его термической каустификации при температуре 900-1200°Сприизвестковом отношении, определенном в результате экспериментови по аналогиисо способомспеканиятрехкомпонентной бокситовой шихты.Данноерешениеснизитвдальнейшемциклепроизводствадозировкуизвесткового молока в ветви гидрохимиии. После процесса спекания и охлажденияспёк системой ленточных транспортёров подаётся в приёмный бункер отделениямокрогоразмола(рисунок4.2).Избункеровчерезтечкуспёкпоступаетвмельницы на измельчение, где смешивается с бокситом ветви Байера и оборотнымрастворомвопределённыхпропорциях.Пыльэлектрофильтров,всвоюочередь,системойпневмотранспортаподается в циклон-бункер, откуда винтовым питателем поступаетв мешалку соборотнымраствором,откудапридостиженииоптимальногож:тнасосомперекачиваетсявотделениемокрогоизмельчения

---

боксита, где совместно с бокситом и спёком измельчается в шаровых мельницах.

Технологическим продуктом отделения мокрого размола является сырая пульпо-механическая смесь боксито-спёковой шихты и щелочного раствора насыщенного возвратной пылью. Измельчение шихты осуществляется в шаровых мельницах мокрого размола с классификацией полученной пульпы в гидроциклонах.

Измельчение и классификация производится в две стадии. Продукционная сырая пульпа перед подачей в автоклавные отделения выдерживается в мешалках сырой пульпы, где происходит усреднение её состава, затем подается в паровые подогреватели, где начинается частичное обескремнивание.

Конечное обескремнивание происходит в автоклавах одновременно с выщелачиванием. Полученная пульпа подаётся на автоклавное выщелачивание при температуре Т=240°С с концентрацией щёлочи в оборотном растворе Na₂O=250
г/л. Дальнейшая переработка пульпы производится по существующей технологии ветви Байера.


Рисунок 4.2 – Усовершенствованная технологическая схема Байер-спекание параллельный вариант
Следующий предлагаемый вариант усовершенствования заключается в том, что спек, как и в первом варианте, отправляется в отделение мокрого размола боксита, а пыль электрофильтров отправляется при помощи пневмотранспорта в отделение промывки красных шламов на первую стадию промывки, как и было, описано в 3 главе (рисунок 4.3).

Для наглядности мы показали принципиальную аппаратурно- технологическую схему усовершенствования узла забора и репульпации ПЭФ. Схема представлена на рисунке 4.4.

---

По существующей схеме ПЭФ черезсистему винтовых питателей (на схемеВП)перегружаетсявприямокэлеватора.Оттудаэлеваторомперегружаетсявпылепровод, азатемвпечь.Итакдотехпор, покапыльнеперейдет вспек.На основании проведенных исследований предлагается следующий вариантпринципиальнойаппаратурно-технологической схемы:Общийвинтовойпитательразделяетсянадва.Первыйпродолжаетперегружать пыль в приямок ковшевого элеватора из под группы циклонов, так какэто технологически необходимо для нормальной работы печи. Второй винтовойпитатель как показано на предлагаемой схеме (рисунок 4.5) направляет пыль впротивоположную сторону. Там пыль собирается в сборный короб, откуда припомощипневмотранспортапередуваетсявциклон-бункер.Изциклонапыльперегружается винтовым питателем в мешалку, где смешивается либо с оборотнымраствором, как показано на предлагаемой схеме, либо с пароконденсатом. На этомэтапепульпаперекачиваетсявотделениеразмолаилинапромывкукрасныхшламов.Рисунок4.3–ВторойвариантусовершенствованнойтехнологическойсхемыБайер-спеканиепараллельный вариантРисунок4.4– СуществующийузелвозвратапыливпечьспеканияРисунок4.5–ПредлагаемаямодернизацияузлаБлагодаряпредлагаемомувариантуусовершенствованиятехнологическойсхемы существует возможность объединить несколько участков в один: участок

---

обескремнивания исключается, так как обескремниваться пульпа будет в
автоклаве; сгущение и промывка будут объединены в одну линию, без разделения на Байеровский шлам и спекательный; выпарка будет работать на одном растворе, который благодаря обескремниванию в автоклаве, с образованием таких соединений, как ГАСН типа-канкренит сульфатно-карбонатной формы, станет значительно чище. Следовательно, испарители будут меньше зарастать.

На основании предлагаемых усовершенствований по первому варианту была рассчитана калькуляция себестоимости производства глинозема с использованием данных Богословского алюминиевого завода и статьи [9] (таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Сравнительная калькуляция себестоимости производства глинозема

№	Параметр	Един ица	Процесс Байера	Байер-спекание существующий	Байер спекание предлагаемый
1	Выход товарного глинозема	%	82,30	82,32	86,43
2	Потери Na2O со шламом, на 1 т боксита	кг	13,48	35,30	19,87
3	Затраты сырья на получение 1 т глинозема
	3.1 Боксит (сухой)	т	2,61	2,33	2,71
	3.2 Сода кальцинированная	кг	0	70,65	65,35
	3.3 Сода каустическая (NaOH)	кг	52,10	60,82	54,73
	3.4 Щелочь общая (Na2O)		40,38	88,46	80,63
	3.5 Известь негашёная (CaO 91.17%)	кг	54	171	150
	3.6 Тепловая энергия, общая	Гкал	2,08	3,92	3,53
	3.7 Условное топливо по технологии	кг	128	232	214
	3.8 Условное топливо на ТЭЦ	кг	386	728	655
	3.9 Электроэнергия	кВт∙ч	256	275	275
	3.10 Техническая вода	м3	6,86	6,56	6,56
4	Выход красного шлама на 1 т глинозема	т	1,16	1,36	1,33
5	Стоимость сырья и энергии для производства 1 т глинозема	%	100,0	119,2	108,7
6	Состав боксита
	Al2O3	%	46,17	51,64	51,64
	SiO2	%	2,29	6,63	6,63
	Fe2O3	%	22,22	24,57	24,57
	H2O	%	24,50	11,46	11,46
	Кремневый модуль		20,16	7,79	7,79
	Теоретическое извлечение глинозема	%	95,78	89,09	89,09

---

Врезультате,каквиднопотаблице4.1,себестоимостьглиноземапопредлагаемойтехнологиисущественнониже,чемпосуществующемупараллельномувариантуБайер-спекание,нопопрежнемунеобходимопроводитьдальнейшуюмодернизацию иисследованиясцельюдостижениясебестоимостиклассическогопроцессаБайераприпереработкевысококачественныхбокситов.

---