Файл: Высокотемпературное выщелачивание бокситов.docx

и перерабатываются они в разных условиях [5]. Так для растворения гиббситовых бокситов в щелочи достаточна температура в 100 ^оС, в то время как диаспор-бемитовые бокситы выщелачиваются только при 240 ^оС. Поэтому карстовые бокситы относятся к трудно вскрываемым, и методы их переработки связаны с высокими температурами и давлениями.

Каждый год вплоть до 2014 года во всем мире наблюдалось постоянное наращивание объемов добываемых бокситов. В отчете «Minerals Yearbook-2013: Bauxite and Alumina» геологической службы США [6] приводятся данные по объему добываемых бокситов в мире и их запасы (таблица 1.2). При этом в качестве запасов подразумеваются только те разведанные месторождения, переработка которых может быть экономически целесообразна.
Таблица 1.2 – Добыча и запасы бокситов по странам

Страна	2009	2010	2011	2012	2013	2014	Запасы
Австралия	65231	68414	69976	76282	81109	81000	6500000
Босния и Герцоговина	556	844	708	800	800	800
Бразилия	26074	32028	33625	34956	32481	32500	2600000
Китай	40000	44000	45000	47000	46000	47000	830000
Фиджи	-	-	50	300	460	500
Гана	490	595	408	753	827	800
Греция	1935	1902	1900	2100	2100	2100	600000
Гвинея	13600	15300	15300	16041	18763	19300	7400000
Гаяна	1485	1083	1818	2214	1713	1800	850000
Венгрия	267	307	278	250	290	300
Индия	16000	18000	19000	19000	15400	19000	540000
Индонезия	14700	27400	40600	31400	55700	500	1000000
Иран	522	681	818	820	820	800
Ямайка	7817	8540	10189	9339	9435	9800	2000000
Казахстан	5130	5310	5495	5170	5400	5500	160000
Малазия	263	124	188	122	150	150
Монтенегро	46	61	50	-	-	-
Мозамбик	4	9	10	8	13	-
Пакистан	11	10	10	12	12	-
Россия	5775	5690	5943	5166	5322	5300	200000
Сьерра Леоне	757	1089	1300	776	616	700
Суринам	3388	3104	3236	3400	2700	2700	580000
Танзания	123	39	30	58	50	-
Турция	1473	1311	1025	541	550	550
США	-	-	-	-	-	-	20000
Венесуела	3611	3126	2455	2286	2160	2200	320000
Вьетнам	80	80	100	100	250	1000	2100000
Итого	20933	239047	259512	258894	283121	234300	25700000

---

Как видно по данным таблицы 1.2, запасы качественных бокситов в миреограничены, и при сохранении объемов добычи на уровне 2014 года их в среднемхватитна100лет,а,например,вКитаевсегона18лет.Втожевремяобъемыдобычипостояннорастут,поэтомузапасыкачественныхбокситовмогутзакончитьсяещераньше,дажееслибудутоткрытыновыеместорождения.РезкоеснижениедобычибокситавИндонезиив2014годусвязаносзапретомгосударстванаэкспортсырьязарубеж[7],законокоторомбылобнародован в 2009 году. Поэтому объемы добычи боксита вплоть до 2013 года вИндонезиипостояннонарастали,таккакКитайзапасалруду.ВответнавыпущенныйзаконнекоторыекомпанииначалипланироватьстроительствовИндонезииглиноземныхзаводов,особеннокомпанииизКитая,лишившиесяодногоизосновныхпоставщиковсырья.Отчет геологической службы США [8, 6] оценивает общие мировые запасыбокситовв55-75миллиардовтонн(таблица1.3).Этизапасывключаютнеразведанныеместорожденияибокситы,переработкакоторыхпосовременнымтехнологиямсчитаетсянерентабельной.Изменениепроцентныхсоотношенийвтаблице1.3вразныегодасвязаносоткрытиемвоВьетнамекрупногоместорождения (порядка2млрд.тонн).Таблица1.3–Запасыбокситоввмирепо регионам

Регион	% от мировых запасов
	2008	2015
Африка	33	32
Океания	24	23
Южная Америка и Карибские острова	22	21
Азия	15	18
Другие	6	6

---

Практически все запасы бокситов, которые не вошли в список экономическикондиционных,являютсявысококремнистыми.Следовательно,около60%месторождений бокситов не могут быть использованы в настоящее время, так кактребуетсяразработкатехнологийихэкономическивыгоднойпереработки.Следует отметить, что по состоянию на 2012 год в мире было произведенооколо 100 млн. т глинозема [9], из них 1,3% было получено не из бокситов, а изнефелинов. Так как недостаток высококачественных бокситов в России привел ктому, что уже более 50 лет в нашей стране для получения глинозема используетсящелочноеалюмосиликатное сырье [10].Запасы алунитов и нефелинов также имеются на всех континентах мира [11],и все разведанные залежи нефелинов и алунитовых руд, по большей части, могутбытьдобыты способами открытых горныхразработок.Ещеоднимизвозможныхвидовсырьядляполученияглиноземавпромышленныхмасштабахявляютсязолошлаковыеотходы,образующиесяприсжиганииугля.Внастоящиймоментнастроительствозавода,которыйбудетпроизводитьглиноземиззолыуносапотехнологиипредварительногообескремниванияспоследующимспеканиемссодойиизвестнякомвиндустриальном парке «Tuoketuo» в Китае, инвестировано 3,4 млрд. юаней, а наследующейфазепланируетсяинвестироватьеще13,3млрд.юаней[12].Производительностьзаводапо глиноземубудетсоставлятьболее1млн.твгод.

2. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

---

Способы переработки низкокачественных высококремнистых бокситов

ПривыщелачиваниибокситовпоспособуБайераодновременносглиноземом в раствор переходит активный кремнезем. Ниже показаны уравненияпротекающих при этом реакций:Al(OH)₃+NaOH=Na[Al(OH)₄] (1.1)SiO₂+ 2NaOH= Na₂SiO₃ +H₂O (1.2)ВусловияхБайеровскоговыщелачиванияпродутыреакций1.1и1.2взаимодействуютсобразованиемнерастворимогосоединениягидроалюмосиликатанатрияпореакции1.3:2Na[Al(OH)₄]+2Na₂SiO₃=Na₂O∙Al₂O₃∙2SiO₂∙2H₂O+4NaOH (1.3)ОбразующийсяпореакцииГАСНвместесдругиминерастворившимисясоединениямивыбрасываетсяпослепромывкивотвалввидекрасногошлама.Такимобразом,происходятпотери каустическойщелочииглинозема.ПоформулеГАСНавидно,чтонаодинмолькремнияприходитсякакминимум1мольNa.Поэтому,чембольшелегкорастворимогокремнеземавбоксите,темвышепотерищелочииглинозема.Ситуацияусугубляетсяприпереработкетрудновскрываемыхдиаспор-бемитовыхбокситов,таккакпривысокихтемпературахидавленииначинаетрастворятьсякварцидругиесоединения,содержащиекремнийиневзаимодействующиесощелочьюприатмосферномдавленииилинизкотемпературномавтоклавномвыщелачивании.Потери каустической щелочи возрастают линейно с увеличением содержания

---

кремнезема в сырье. При содержании кремнезема более 8% или при кремневом модуле меньше 7 процесс Байера становится нерентабельным [4]. К тому же высокое содержание щелочи в красном шламе пагубно влияет на окружающую среду.

В работе [1] выделяется три направления по борьбе с потерями щелочи при переработке высококремнистых бокситов:

1. 
   Способы, заключающиеся в уменьшении содержания кремнезема в сырье.
   

К данной группе способов уменьшения потерь щелочи с ГАСНом относятсявсевозможныевариантыобогащениябокситов:влажноепросеивание[13-16],гравитационное обогащение [17-19], флотация [20-27], предварительное щелочноевыщелачивание[28],био-выщелачивание[29-32],магнитнаясепарация[33-37],механохимическая активация [38-41], обжиг с последующим выщелачиванием [42-47].Наиболееперспективнымисредипервойгруппыметодовпереработкивысококремнистых бокситов, на наш взгляд, являются: предварительное щелочноеобескремниваниеифлотация,таккакониявляютсяотносительнодешевымиспособами и при этом позволяют повысить кремневый модуль сырья с 5-6 до 11-14единиц.Основнымнедостаткомспособовизпервойгруппыявляетсяихсильнаязависимостьотминералогиикаждогоконкретногоместорождения,отсвязеймеждуминераламииихдоступностикобработке.Например,промывкаипросеивание бокситов подходит только для гиббситовых бокситов Австралии, афлотациядлядиаспоровыхрудизКитая.Поэтомунесуществуеткакой-либотехнологииобогащениябокситов,котораябыподходилаклюбому

---