Способ Байера основан на свойстве алюминатных растворов находиться в устойчивом состоянии при повышенных температурах и концентрациях и на самопроизвольном их разложении (гидролизе) с выделением в осадок гидроокиси алюминия при понижении температуры и концентрации. В основу этого способа положены патенты К- Байера (Германские патенты № 43977 от 3 августа 1889 г. и № 65604 от 3 сентября 1892 г.), работавшего в России на химическом заводе в С.-Петербурге (ныне завод «Красный химик» в Ленинграде). Согласно этим патентам получение глинозема из бокситов заключается в выщелачивании их оборотными алюминатно-щелочными растворами, отделении красного шлама и разложении насыщенных алюминием алюминатных растворов при перемешивании с затравкой — свежеосажденной гидроокисью алюминия.[ ...]
Поступающий на склад боксит после крупного и среднего дробления смешивают с небольшим объемом оборотного щелочного раствора (ж : т = 0,8-ь 1,2) и направляют в мельницу мокрого размола. Такое низкое отношение ж : т в мельнице обеспечивает максимальную ее производительность. К диаспоровому бокситу добавляют 3—5% извести. Мельницы обычно работают в замкнутом цикле с реечными или спиральными классификаторами, которые иногда заменяют или дополняют гидроциклонами. Пульпа из мельниц собирается в сборниках, куда подают остальное количество оборотного раствора. Здесь ее нагревают паром сепарации до 90—100° С и выдерживают несколько часов при перемешивании для предварительного обескремнивания боксита, т. е. перевода большей части кремнезема из боксита в раствор и далее в осадок в виде гидроалюмосиликата натрия. Этим достигается меньшее зарастание алюмосиликатной накипью трубок подогревателей, через которые проходит пульпа, в автоклавы.[ ...]
Далее пульпа нагревается в системе подогревателей и подается в автоклавную батарею для выщелачивания боксита. Из последнего автоклава батареи «вареная» пульпа перетекает в систему сепараторов (пароотделителей), где от самоиспарения алюминатного раствора образуется пар, используемый для предварительного нагрева пульпы в подогревателях перед автоклавами. Из последнего сепаратора охлаждённая пульпа поступает в мешалки для разбавления промывной водой и далее на отделение и промывку красного шлама в систему сгустителей, работающих по принципу противотока. Промытый и сгущенный в последнем сгустителе красный шлам откачивается в отвал на шламовое поле, а алюминат-ный раствор (слив) из первого (основного) сгустителя подается на контрольную фильтрацию для полного отделения взвеси шлама. Чистый алюминатный раствор охлаждается до 55—60° С в теплообменниках и поступает вместе с затравочной гидроокисью на разложение (декомпозицию) в батарею декомпозеров.[ ...]
После разложения в течение 40—100 ч полученная пульпа гидроокиси алюминия поступает на сгущение, отделяется маточный раствор (слив), а сгущенную гидроокись алюминия после классификации по крупности (или без нее) делят на две части: одну часть (крупная фракция в случае классификации) тщательно отмывают от щелочи и отправляют на кальцинацию; другую часть (около 3/4 всей гидроокиси) используют в качестве затравки. Иногда затравочную гидроокись также предварительно промывают, но не так тщательно, как товарную (для кальцинации).[ ...]
Маточный алюминатный раствор с ак = 3,4- 3,б и воду от промывки,гидроокиси (промводу) направляют на выпарку в вакуумные многокорпусные аппараты, где концентрацию Ка2Ок в растворе повышают до 200—300 г/л. Так как растворимость соды уменьшается с повышением содержания каустической щелочи в растворе, то часть соды выпадает в виде одноводной по мере выпаривания маточного раствора. При установившемся процессе выпариванием выделяется столько же соды, сколько ее накапливается за весь процесс. Этим предотвращается накопление соды в растворе, и концентрация ее поддерживается в определенных пределах.[ ...]
Готовую гидроокись алюминия фильтруют и прокаливают при температуре около 1200° С во вращающихся барабанных печах, топочные газы которых тщательно очищают от глинозема.[ ...]
При производстве глинозема по способу Байера алюминатно-щелочной рас твор проходит следующие основные переделы: выщелачивание, разбавление» декомпозицию и выпарку. На каждом переделе у алюминатных растворов из меняется температура, концентрация и иногда каустическое отношение, что су щественно влияет на насыщенность их глиноземом и на стойкость. Умелое управление насыщением алюминатных растворов — важнейшее условие успешного ведения процесса производства глинозема.[ ...]
Состав этого раствора на диаграмме изображается точкой А. Из диаграммы следует, что раствор этот не насыщен гидроокисью алюминия и устойчив при 30° С и тем более при температуре выщелачивания, которая больше 200° С. Следовательно, при выщелачивании боксита таким раствором гидроокись алюминия будет растворяться.[ ...]
Допустим, что каустическое отношение раствора к концу выщелачивания понизилось до 1,8. Чтобы найти этот предел выщелачивания, проведем луч изо-каустического отношения, равного 1,8; точка пересечения луча с линией выщелачивания бемита или диаспора В и даст этот верхний предел.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Принципиальная схема способа Байера |
 |