Всякий гетерогенный процесс, в том числе выщелачивание боксита оборотным раствором, характеризуется взаимодействием на поверхности раздела фаз.[ ...]
К — коэффициент растворения, прямо пропорциональный коэффициенту диффузии О и обратно пропорциональный толщине диффузионного слоя б.[ ...]
Применительно к выщелачиванию боксита с обозначает концентрацию А1203 при температуре выщелачивания, а снас — концентрацию А1203 в насыщенном растворе при той же температуре.[ ...]
Из уравнения (У1-1) следует, что скорость выщелачивания прямо пропорциональна поверхности соприкосновения боксита с раствором. С измельчением боксита растет удельная поверхность соприкосновения его с раствором, что ускоряет выщелачивание. Не менее важно при измельчении руды разрушить сростки между зернами различных минералов. При этом обнажаются растворимые минералы, т. е. также увеличивается поверхность соприкосновения их с раствором.[ ...]
В боксите зерна диаспора и бемита обычно очень малы, и для полного раскрытия их требуется очень тонкий помол. Однако нет необходимости измельчать боксит до полного раскрытия этих зерен, так как они резко преобладают в боксите по массе и объему, а любой минерал, которого больше всего в руде, может быть хорошо раскрыт, даже если размер его частиц больше размера первоначальных зерен [1].[ ...]
Тонина помола оказывает различное влияние на процесс выщелачивания в зависимости от структуры, химического и минералогического составов бокситов. Так, для выщелачивания бокситов с плотной структурой требуется более тонкий помол, чем для выщелачивания рыхлых бокситов, в которых много пор и трещин, куда проникает растворитель под действием капиллярных сил. С увеличением тонины помола уменьшается длина капилляров и трещин, что облегчает доступ растворителя внутрь зерна и ускоряет выщелачивание. Чем плотнее боксит, чем меньше в нем трещин и пор, тем труднее смачивание и диффузия растворителя внутрь зерен боксита и тем меньше доля гидроокиси алюминия, выщелачиваемой через поры и трещины. Проникновение раствора в поры возможно лишь по мере вытеснения оттуда воздуха, что зависит от смачиваемости раствором или гидрофильности поверхности боксита.[ ...]
В этом случае выщелачивание А1203 протекает только за счет диффузии растворителя через эти пленки или через поры и трещины в них. Для таких бокситов тонкий помол особенно нужен для разрыва пленок, которые могут состоять, например, из орга- нических веществ, не реагирующих с алюминатными растворами [2].[ ...]
Таким образом, оптимальное измельчение для разных бокситов неодинаково. Плотные бокситы, в которых к тому же основные минералы частично или полностью изолированы примесями, нужно измельчать тоньше, чем бокситы рыхлые. Однако необходимо учитывать, что с повышением степени измельчения резко уменьшается производительность мельниц и замедляется оседание красного шлама, т. е. уменьшается производительность сгустителей и про-мывателей.[ ...]
Обычно диффузия — наиболее медленная из этих стадий, поэтому она определяет скорость всего процесса. Перемешиванием пульпы уменьшается толщина диффузионного слоя, обогащенного глиноземом, вокруг частиц боксита, что способствует выравниванию в этом слое концентрации А1203 и Ма2Ок, и, следовательно, ускоряется диффузия. При достаточно быстром перемешивании уже не диффузия, а химическое растворение может стать самой медленной стадией и определять скорость выщелачивания тонко-измельченного боксита.[ ...]
С увеличением концентрации щелочи ускоряется выщелачивание, уменьшается расход пара на варку боксита и затраты труда, а также уменьшается необходимый объем аппаратуры для выщелачивания. Однако чрезмерная щелочность оборотного раствора имеет свои недостатки: усиливается коррозия стальных автоклавов, больше расходуется воды на промывку шлама, увеличивается нагрузка на выпарное отделение и ухудшаются условия его работы.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Кинетика выщелачивания североуральских бокситов в зависимости от температуры (давления), °С (ат) |
 |
| Изменение удельного потока растворов в зависимости от ак алюминатных растворов после выщелачивании |
 |
| Зависимости скорости выщелачивания диаспорового боксита от избытка щелочи в оборотном растворе против равновесного при 215 (а) и 240° С (б); цифры у кривых — значения ак |
 |