Файл: Высокотемпературное выщелачивание бокситов.docx

негативные последствия снимаются уже на 3 стадии промывки. Снижение скорости сгущения красных шламов в присутствии пыли электрофильтров, по-видимому, связано с возросшим количеством сырья, поступившим на выщелачивание.

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

Для наглядности предлагаемых решений на рисунке 4.1 показана существующая схема производства глинозема способом Байер-спекание параллельный вариант.



Рисунок 4.1 – Существующая схема производства глинозема по параллельному варианту Байер-спекание
Предлагаемое в данной работе усовершенствование заключается в том, что вместе с бокситом ветви спекания дозируется свежая и оборотная сода, а также известняк для его термической каустификации при температуре 900-1200°С при известковом отношении, определенном в результате экспериментов и по аналогии со способом спекания трехкомпонентной бокситовой шихты.

Данное решение снизит в дальнейшем цикле производства дозировку известкового молока в ветви гидрохимиии. После процесса спекания и охлаждения спёк системой ленточных транспортёров подаётся в приёмный бункер отделения мокрого размола (рисунок 4.2). Из бункеров через течку спёк поступает в мельницы на измельчение, где смешивается с бокситом ветви Байера и оборотным раствором в определённых пропорциях.

Пыль электрофильтров, в свою очередь, системой пневмотранспорта подается в циклон-бункер, откуда винтовым питателем поступает в мешалку с оборотным раствором, откуда при достижении оптимального ж : т насосом перекачивается в отделение мокрого измельчения

---

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 через систему винтовых питателей (на схеме ВП) перегружается в приямок элеватора. Оттуда элеватором перегружается в пылепровод, а затем в печь. И так до тех пор, пока пыль не перейдет в спек.

На основании проведенных исследований предлагается следующий вариант принципиальной аппаратурно-технологической схемы:

Общий винтовой питатель разделяется на два. Первый продолжает перегружать пыль в приямок ковшевого элеватора из под группы циклонов, так как это технологически необходимо для нормальной работы печи. Второй винтовой питатель как показано на предлагаемой схеме (рисунок 4.5) направляет пыль в противоположную сторону. Там пыль собирается в сборный короб, откуда при помощи пневмотранспорта передувается в циклон-бункер. Из циклона пыль перегружается винтовым питателем в мешалку, где смешивается либо с оборотным раствором, как показано на предлагаемой схеме, либо с пароконденсатом. На этом этапе пульпа перекачивается в отделение размола или на промывку красных шламов.



Рисунок 4.3 – Второй вариант усовершенствованной технологической схемы Байер-спекание параллельный вариант



Рисунок 4.4 – Существующий узел возврата пыли в печь спекания




Рисунок 4.5 – Предлагаемая модернизация узла

Благодаря предлагаемому варианту усовершенствования технологической схемы 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

---

В результате, как видно по таблице 4.1, себестоимость глинозема по предлагаемой технологии существенно ниже, чем по существующему параллельному варианту Байер-спекание, но по прежнему необходимо проводить
дальнейшую модернизацию и исследования с целью достижения себестоимости классического процесса Байера при переработке высококачественных бокситов.

---