На процесс сульфатизации оказывают большое влияние концентрация серной кислоты и ее доза. Чем больше концентрация серной кислоты, тем до более высокой температуры нагревается реакционная масса за счет выделившейся теплоты реакции. При этом больше воды выделяется в паровую фазу и происходит образование квасцов с меньшим содержанием кристаллизационной воды. В конечном счете могут образоваться безводные квасцы — двойные натрокалиевые сульфаты алюминия (1 а, К) г50.(• АЬ(504)з. Выбор концентрации кислоты в первую очередь определяется возможностью отделения кремнеземистого шлама от сернокислого раствора.[ ...]
При вскрытии нефелинов 40—50 %-ной серной кислотой реакционная масса нагревается до 75—90 °С. При этой температуре часть кремнезема переходит в раствор (4,5 - 5 г/л), что повышает его вязкость и затрудняет отделение кремнеземистого шлама. С повышением концентрации серной кислоты до 75 % температура реакционной массы увеличивается до 140— 150 °С, что способствует дегидратации кремниевой кислоты и меньшему (до 2 г/л) извлечению ее в раствор. Это увеличивает скорость фильтрования сернокислой суспензии. С повышением концентрации серной кислоты от 44 до 75,4 % удельный съем фильтра по сухому остатку увеличивается в 13 раз. С дальнейшим повышением концентрации кислоты более 75 % скорость процесса сульфатизации замедляется и 80—82 %-ная Н2304 не взаимодействует с нефелином при комнатной температуре, а 82—92 %-ная — даже при нагревании.[ ...]
Взаимодействие нефелина с 43—75 %-ной Н2804 протекает с большой скоростью и завершается практически в течение 1—3 мин. Обычно разложение нефелина серной кислотой осуществляют следующим образом. Нефелин смешивают с серной кислотой и водой в шнековом смесителе из расчета получения 70—76 %-ной кислоты. По окончании реакции получается сухая рассыпчатая масса, которую выщелачивают горячей водой при отношении Ж/Т=3-т-3,5. При этих условиях в раствор извлекается 96—100 % оксидов алюминия, калия и натрия и до 58 % Ре203.[ ...]
С повышением дозы серной кислоты от 60 до 140 % стехиометрического количества извлечение оксидов алюминия и щелочных металлов увеличивается, а кремнезема — уменьшается [71]. Увеличение количества кислоты приводит к снижению pH раствора, что способствует коагуляции золя кремнекислоты и улучшению фильтрования. В случае дозы кислоты выше стехиометрической получается кислый коагулянт и увеличивается расход реагента. Поэтому рекомендуют дозировать кислоту в количестве 90—100 %. Увеличение продолжительности выщелачивания сульфатной массы водой от 2 до 14 мин способствует повышению степени извлечения глинозема в раствор и снижению содержания кремнезема от 5,2 до 3 г/дм . Отношение Ж/Т рекомендуется в пределах 2—3,5.[ ...]
Вернуться к оглавлению