Способ Байера, в настоящее время.доминирующий в производстве глинозема, пригоден только для переработки малокремнистых бокситов (с кремневым модулем выше 6—7). По способу же спекания можно перерабатывать на глинозем не только всякие бокситы, но и нефелины, глины, каолины, серициты и другие алюмо-силикатные породы, запасы которых практически неисчерпаемы. Впервые этот способ был применен в 1858 г. Луи Ле-Шателье; он стал получать глинозем из бокситов, спекая их с содой и разлагая затем алюминатные растворы углекислым газом. Однако в таком виде способ не пригоден для переработки кремнистых бокситов из-за больших потерь А1203 и Na2Ö, а для высокосортных бокситов выгоднее способ Байера.[ ...]
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.[ ...]
По способу спекания целесообразно перерабатывать бокситы с кремневым модулем <6 и с повышенным содержанием Fe203, не позволяющим использовать последовательный способ Байер-спекание из-за трудности или невозможности спекания красного шлама, содержащего много окиси железа.[ ...]
По способу спекания целесообразно перерабатывать бокситы с кремневым модулем <6 и с повышенным содержанием Fe203, не позволяющим использовать последовательный способ Байер-спекание из-за трудности или невозможности спекания красного шлама, содержащего много окиси железа.[ ...]
В отличие от способа Байера здесь алюминатный раствор обес-кремнивается в самостоятельной ветви при 100—105° С в присутствии затравки гидроалюмосиликата натрия. Для получения чистой гидроокиси алюминия декомпозицией кремневый модуль алюминатного раствора после обескремниваиия должен быть в пределах 200—250.[ ...]
В применении к способу Байера скорость осаждения красного шлама в разбавленной автоклавной пульпе находится в пределах 0,10— 0,40 м/ч при ж : т в уплотненном продукте 2,6—3,2.[ ...]
Предложены кричные способы, ориентированные на получение губчатого железа. Образующиеся шлаки спекают с содой и известняком и возвращают в процесс Байера.[ ...]
Промышленные щелочные способы производства глинозема из бокситов, нефелинов и алунитов подразделяют на: 1) гидрохимический (способ Байера); 2) способ спекания и 3) комбинированный способ — сочетание способа Байера со способом спекания в параллельном или- последовательном варианте.[ ...]
Имеется ряд эффективных способов очистки отходящих газов с использованием отходов (шламов) различных производств. Например, очистку газов от диоксида серы ведут обработкой газового потока суспензией красного шлама (отход процесса Байера), состоящего из окислов кремния, железа, титана, алюминия и натрия. Степень очистки газа от диоксида серы > 90%.[ ...]
Принципиальная схема этого способа применительно к тур-гайским гиббситовым бокситам приведена на рис. 117. Она состроит из двух ветвей: бокситовой и шламовой. Боксит перерабатывается по способу Байера, а красный шлам — по способу Пономарева—Сажина. Для выщелачивания бокситов используется около половины алюминатного раствора шламовой ветви, точная дозировка которого определяется при расчете материального баланса. Этот раствор характеризуется высоким каустическим отношением (около 13), что улучшает показатели выщелачивания бокситов. Расчет количества раствора ведется на получение алюминатного раствора с ак = 1,7. Извлечение А1203 в раствор составляет при этом 75—76%, что совпадает с расчетным. Установлено, что концентрация Ка2Ок в растворе для выщелачивания бокситов должна быть не ниже 200 г/л, а время выщелачивания при 105° С около 2 ч.[ ...]
В отличие от декомпозиции в способе Байера здесь для достижения высокого ак затрачивается около 6—8 ч. Это связано с тем, что на декомпозицию поступают нестойкие растворы с низким ак, а также с присутствием в растворе активной затравки, полученной при частичной карбонизации. При карбонизации с довыкручиванием получается хорошая по гранулометрическому составу и по содержанию БЮ2 гидроокись алюминия.[ ...]
| Принципиальная схема способа Байера |  |
В производстве глинозема по способу Байера маточные растворы — оборотные, поэтому даже незначительные примеси в боксите постепенно могут накапливаться в процессе, осложняя его и загрязняя А1 (ОН)3.[ ...]
Рассмотренные выше щелочные способы получения глинозема (способ Байера, способ спекания, комбинированные способы) применимы к бокситам и нефелиновым рудам. Запасы такого алюминиевого сырья ограничены. В связи с высокими темпами развития алюминиевой промышленности наряду с полным использованием бокситов и высококачественных нефелиновых и алунитовых руд возникает необходимость в разработке промышленных способов комплексной переработки низкокачественного алюминиевого сырья, запасы которого практически неограничены.[ ...]
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.[ ...]
Таким образом, цикл растворов при способе Байера изображен на диаграмме многоугольником АВхД МА.[ ...]
Алюминатный раствор, получаемый по способу Байера, после отделения красного шлама содержит еще десятые доли грамма взвешенных частиц в литре.[ ...]
Существует несколько промышленных способов получения галлия из алюминатных растворов при переработке бокситов способом Байера и при переработке бокситов и нефелинов способом спекания [1, 2].[ ...]
Процесс производства глинозема и по способу Байера, и по способу спекания осуществляется в замкнутом цикле, для создания которого необходимо удалять введенную в процесс воду, а при работе по способу Байера — дополнительно удалять сульфат и карбонат натрия, а также органические вещества. Удаление воды и выделение солей происходят в процессе выпаривания растворов. «.[ ...]
Для нефелиновых руд применяется только способ спекания с известняком или с известняком и содой. Выбор же способа переработки бокситов определяется следующими основными факторами: 1) кремневым модулем; 2) содержанием Ре203; 3) содержанием вредных примесей: карбонатов, сульфидов и органических веществ и 4) минералогическим составом сырья. При прочих благоприятных условиях бокситы с кремневым модулем >6—7 целесообразно перерабатывать по способу Байера, бокситы с кремневым модулем <6 и с умеренным содержанием окиси железа (не более 20% Ре203) — по последовательному варианту комбинированного способа Байер-спекание и, наконец, бокситы с модулем <6, но с повышенным содержанием Реа03 — по способу спекания. Под благоприятными условиями имеется в виду малое содержание в бокситах карбонатов и сульфидов (особенно РеС03 и Ре82). Из-за повышенного содержания этих примесей может оказаться невыгодным способ Байера для бокситов с кремневым модулем >6—7 вследствие больших потерь каустической щелочи (переход ее в соду и сульфат натрия), плохого отстаивания красного шлама и загрязнения алюминатных растворов двухвалентным железом.[ ...]
Наиболее эффективный путь интенсификации способа Байера — выщелачивание боксита при высоких температурах с многократным самоиспарением автоклавной пульпы [1, 2].[ ...]
В настоящее время на заводах, работающих по способу Байера, органические вещества из оборотных растворов удаляются с рыжей содой при упаривании. При нагревании ее до 400° С органические вещества выгорают. Так как рыжей соды отходит немного даже на больших заводах, такая очистка от органики не требует больших затрат. Однако если после обжига вся сода поступает в оборот, то с ней возвращаются и иные соли — Ма2304, Г аС1, КаР и др. Поэтому на некоторых заводах поступают следующим образомт рыжую соду каустифицируют, а полученный раствор, сильно загрязненный органическими веществами, упаривают отдельно от общего потока. При этом вновь выпадает небольшой осадок рыжей соды вместе с Ыа2504, ШС1, КаР. Этот осадок больше не поступает в оборот, так что растворы периодически очищаются от этих примесей и органических веществ. При комбинированном способе получения глинозема рыжую соду добавляют в шихту ветви спекания.[ ...]
Красные шламы после выщелачивания бокситов способом Байера либо выбрасывают в море, либо складируют на шламовых полях вблизи глиноземных заводов. Это влечет за собой загрязнение окружающей атмосферы и требует больших земельных площадей под шламовые поля.[ ...]
По параллельному варианту комбинированного способа Байер-спекание (рис. 115) на одном и том же заводе перерабатывают большую часть боксита по способу Байера и меньшую часть по способу спекания. Обескремненный алюминатный раствор из ветви спекания смешивают с раствором ветви Байера, и смешанный алюминатный раствор проходит через все обычные переделы способа Байера.[ ...]
Иногда диаспоровые бокситы, перерабатываемые по способу Байера, можно предварительно обжигать при 500—600° С. После такого обжига автоклавное выщелачивание возможно при меньших температурах, продолжительности и концентрации щелочи. Улучшение вскрываемости обусловлено тем, что при указанных температурах обжига диаспор практически не существует, а образовавшиеся частицы корунда еще очень дисперсны и пористы из-за отщепления воды. Кристаллическая же решетка образовавшегося в этих условиях корунда еще недостаточно сформирована, поэтому он не только не обладает стойкостью природного корунда, но даже менее стоек, чем исходный диаспор.[ ...]
Вопрос о целесообразности параллельного варианта способа Байер-спекание, если завод снабжается только высокосортными бокситами, нужно решать с учетом местных условий. При этом ветвь спекания должна обыть рассчитана только на возмещение потерь каустической щелочи в байеровской ветви.[ ...]
Содержание минералов бемита и диаспора в тригидратных бокситах не превышает 5%.[ ...]
Учитывая вредное влияние ванадия и фосфора в процессе Байера, а также высокую стоимость ванадия, на многих глиноземных заводах осуществлены различные способы выделения ванадиевых концентратов либо из маточных растворов после декомпозиции, либо из промывных вод после промывки гидратного осадка, загрязненного ванадатом и фосфатом натрия.[ ...]
| Схема параллельного варианта комбинированного способа Байер-спе- |  |
Как было показано выше, известные промышленные щелочные способы производства глинозема из бокситов — способ Байера и способ спекания — имеют следующие недостатки: ограниченность применения, высокий расход дорогостоящей каустической щелочи и пара (способ Байера), большие материальные потоки, высокий расход топлива (способ спекания).[ ...]
Красные шламы образуются при переработке бокситов щелочным способом Байера. Химический состав шламов приведен в табл. 3.2 [92]. При хранении шлама в отвалах в результате атмосферного воздействия появляются вторичные минералы — гидроксид кальция Са(ОН)2, кальцит СаСОз и др.[ ...]
Из анализа технико-экономических показателей классического способа Байера следует, что этот способ может быть применен эффективно только к высококачественным бокситам с кремневым модулем 5г6—7. Основными составляющими в себестоимости глинозема по способу Байера являются затраты на боксит (40—50%), каустическую щелочь (8—12%), тепловую энергию (12—15%) и электрическую энергию (9—10%). Стоимость боксита определяется его качеством, горно-геологическими условиями добычи и транспортировкой.[ ...]
Предварительный технико-экономический анализ метода интенсификации способа Байера на основе кристаллизации алюмината натрия из оборотных растворов, выполненный в ВАМИ, дает обнадеживающие результаты. Метод требует промышленной проверки и детальной технико-экономической оценки.[ ...]
При производстве глинозема из различного алюминиевого сырья щелочными способами алюминатные растворы являются промежуточным продуктом. В способе Байера они получаются после выщелачивания бокситов, а в способе спекания — после выщелачивания алюминатных спеков. При производстве глинозема из бесщелочного сырья (бокситов, каолинов и др.) растворы содержат алюминат натрия; в ряде случаев, например при введении в процесс спекания соды, получаемой на нефелиновых заводах и содержащей поташ, алюминатные растворы содержат также значительное количество алюмината калия. Растворы нефелинового и алунитового производств содержат смесь алюминатов натрия и калия в различном соотношении, но, как правило, содержание алюмината калия в них не превышает 40% от суммы алюминатов. Знание строения и физико-химических свойств алюминатных растворов позволяет грамотно управлять производственными процессами.[ ...]
По результатам обследований ВНИИводгео, на шиноземном заводе (работающем по способу Байера) кинетика выпадения взвешенных веществ из сточных вод отделений выщелачивания, обескремнивания, выпаривания и некоторых других характеризуется данными, приведенными в табл. 6.41.[ ...]
На основании этого М. Н. Смирновым (ВАМИ) предложен следующий метод интенсификации способа Байера. Маточный раствор после декомпозиции выпаривается до концентрации 1Ча20общ 450—500 г/л и затем охлаждается. В результате большая часть А1203 выделяется в виде алюмината натрия и аЛ в растворе увеличивается до 10—12.[ ...]
Уменьшение выбросов диоксида серы при производстве серной кислоты (двухконтактным способом Байера) [552]. Если при обычном контактном методе производства серной кислоты в SOa превращается лишь 97—98% S02, а остальная часть S02 выбрасывается в атмосферу, разработанный в г. Леверкузен двухконтактный способ Байера позволяет использовать 99,6% S02 и обеспечивает снижение загрязнения воздуха почти на 90%. Сущность способа заключается в том, что продукт реакции, после достижения 90%-ной конверсии S02, абсорбируется с целью удаления образовавшегося S03, а остаточный газ снова нагревается и повторно пропускается через катализатор. При этом оставшиеся в нем 10% S02 благодаря новому состоянию равновесия настолько полно переходят в S03, что в итоге конверсия S02 составляет 99,6%.[ ...]
Как и в первом издании, наибольшее внимание уделено вопросам производства глинозема способами Байера и спекания, а также комбинированными способами, которые в настоящее время продолжают играть доминирующую роль. В этих частях книги отражены усовершенствования технологии и аппаратурного оформления процесса производства глинозема — обогащение бокситов, выщелачивание их при повышенных температурах; использование синтетических коагулянтов и флокулянтов для отстаивания и уплотнения красного шлама; кальцинация глинозема в циркулирующем псевдоожиженном слое; двустадийное обескремнивание и др.[ ...]
При щелочной обработке боксита известью, содой во вращающихся трубчатых печах (сухой способ) или же концентрированным едким натром под давлением в автоклавах с мешалкой (в настоящее время преимущественно применяют способ Байера) большинство боксита превращается в алюминат натрия.[ ...]
К главе III 1. Кузнецов С. И., Деревянкин В. А. Физическая химия производства глинозема по способу Байера. М., Металлургиздат, 1964. 352 с. с ил.[ ...]
По этой причине бокситы, обогащенные коллоидно-дисперсным мельниковитом, не пригодны для способа Байера.[ ...]
Газ восстановительного аппарата поступает на получение серной кислоты обычным контактным способом, а восстановленный алунит (глиноземистый концентрат) — на переработку по способу Байера.[ ...]
В табл. 17 приведена примерная структура себестоимости для заводов, перерабатывающих бокситовое сырье по способу Байера и по способу спекания. Из представленных данных следует, что производство глинозема по способу спекания является более энергоемким, удельный вес топливно-энергетических расходов на тонну глинозема составляет около 48—50%, т. е. почти в два раза больше, чем при производстве глинозема по способу Байера. Этим в значительной степени можно объяснить, что себестоимость 1 т глинозема, полученного по способу спекания, в 1,2—1,3 раза выше себестоимости этого продукта, полученного по способу Байера. Вместе с тем удельный вес энергетических затрат в полной себестоимости глинозема, получаемого по способу Байера, составляет около 25%. Из этого следует, что необходимо снижение энергетических затрат в производстве глинозема.[ ...]
Количество шламов, отнесенное к 1 г глинозема, колеблется в широких пределах. При переработке бокситовой руды по ■способу Байера оно составляет 1—1,2 т; при спекании с диффузионным выщелачиванием 1,8—2 т; при комбинированном способе Байера и спекания 2,1—2,2 т. В случаях переработки алунитовых руд количество шлама увеличивается до 2,6 т, а при переработке нефелиновых руд — до 7 т.[ ...]
Обескремненный раствор упаривают до 500—510 г/л Na20, после чего из него кристаллизуют алюминат натрия Na20Al203 X X 2,5Н20. Обычный способ разложения таких растворов по Байеру (гидролизом) неприемлем из-за высокого ак. Кристаллы алюмината хорошо отделяются от маточного раствора отстаиванием и фильтрацией. Каустический модуль осадка алюмината зависит от степени удаления из него маточного раствора. Например, при отделении его на барабанном вакуум-фильтре осадок имеет ак = 1,5 1,6, а при отделении на центрифуге 1,3—1,4.[ ...]
При переработке высококремнистых бокситов с умеренным содержанием окиси железа (не более 17—18% Реа03) в СССР и США применяют комбинированный способ Байер-спекание в последовательном варианте. Кроме того, известно предложение комбинированной схемы переработки бокситов, включающей два последовательных гидрохимических процесса: процесс Байера и процесс автоклавной обработки красного шлама высокомодульным алюминатным раствором.[ ...]
Как было показано выше, технология переработки спекатель-ных алюминатных растворов фракционной карбонизацией предусматривает первичное концентрирование галлия в осадках второй стадии карбонизации. Алюминатные растворы способа Байера перерабатываются на глинозем декомпозицией, и поэтому галлий накапливается в алюминатных растворах до концентрации 100— 250 мг/л.[ ...]
С увеличением затравочного отношения ускоряется разложение алюминатных растворов, что особенно сильно ощущается при з. о. <1. Если же затравочное отношение >1, прирост скорости разложения с увеличением з. о. значительно меньше. В первые годы работы наших заводов по способу Байера затравочное отношение составляло 0,8—1,0, а время декомпозиции — 100 ч. Ляпунов и Холмогорцева [18] считали, что при обычных заводских условиях оптимальное затравочное отношение соответствует 1,25. Более поздние исследования в лабораторном и промышленном масштабах [19] показали, что увеличение затравочного отношения до 3,0—3,5 стабилизирует дисперсионный состав гидроокиси алюминия и способствует более устойчивой работе цеха. При увеличении затравочного отношения с 2,5 до 3,5 при сохранении постоянного потока алюминатного раствора съем глинозема увеличивается на 6%, а при сохранении степени разложения раствора при этих условиях прирост съема глинозема с 1 м3 пульпы составляет около 50% [19]. В настоящее время затравочное отношение на наших заводах поддерживают на уровне 2,0—2,5, а время декомпозиции снижено до 50—65 ч.[ ...]
Такое изменение содержания щелочи в гидроокиси алюминия А. Н. Ляпунов объясняет тем, что ион натрия имеет меньшие размеры, чем ион калия, и поэтому он предпочтительнее внедряется в кристаллическую решетку гиббсита. Отсюда А. Н. Ляпунов приходит к выводу, что содержание щелочи в гидроокиси алюминия может быть снижено, если заменить натриевую щелочь для компенсации ее потерь в способе Байера на калиевую. Соображения А. Н. Ляпунова справедливы только к той части щелочи в гидроокиси алюминия, которая входит в кристаллическую решетку гиббсита. Однако, кроме этой щелочи, в товарной гидроокиси имеется щелочь, адсорбированная и связанная в гидроалюмосиликат натрия. Поэтому, как будет показано ниже, общее содержание Ыа20 в гидроокиси зависит от многих факторов. Кроме того, присутствие калиевой щелочи в заметных количествах недопустимо в гидроокиси алюминия, а следовательно, и в окиси алюминия, так как это приводит к более быстрому разрушению футеровки электролизеров, чем при наличии эквивалентных количеств натриевой щелочи.[ ...]