» » Принципиальная технологическая схема восстановительного способа
24.04.2015

Алунитовая порода измельчается, после чего обжигается и восстанавливается в печах кипящего слоя. При этом протекают следующие реакции:
Принципиальная технологическая схема восстановительного способа

Теоретической основой для выбора оптимальной температуры об жига является кривая нагревания алунита (рис. 26). На этой кривой наблюдается термическая остановка дегидратации, отвечающая температуре 500—520°, которая и является оптимальной температурой обжига. При понижении температуры обжига дегидратация происходит не полностью, повышение же температуры снижает реакционную способность γ-окиси алюминия, присутствующей в дегидратированном алуните. Из тех же соображений восстановление алунита производится при температуре, не превышающей 540° (520—540°), а в качестве аппаратуры выбраны печи, работающие по принципу кипящего слоя и обеспечивающие постоянство температуры в требуемых узких пределах.
Принципиальная технологическая схема восстановительного способа

Благодаря раздельному осуществлению операций обжига алунита и его восстановления сернистый газ получается в высококонцентрированной форме [до 75% (объемн.)] и может быть весьма выгодно использован в производстве серной кислоты.
Ввиду того что термическая обработка алунита протекает при относительно низких температурах, Al2O3, содержащийся в восстановленном алуните, легко растворяется в сравнительно мало концентрированных растворах едкой щелочи (110—120 г/л Na2Oк) при температурах, не требующих применения автоклавной аппаратуры.
Полученный в результате щелочного выщелачивания алюминатный раствор, содержащий примерно 100 г/л Al2O3 при каустическом модуле 1,8—1,9 и 30—40 г/л SO3, отделяют от шлама и перерабатывают на глинозем по обычной для процесса Байера аппаратурно-технологической схеме. Единственная особенность заключается в том, что полученные алюминатные растворы кремневый модуль которых не превышает 130, должны пройти операцию обескремнивания. Обескремнивание производится при температуре 103—105° в результате перемешивания алюминатного раствора с затравкой натриевого алюмосиликата, полученного при предыдущих операциях обескремнивания.
Принципиальная технологическая схема восстановительного способа

Оборотный раствор подвергается выпарке с выделением сульфатов калия и натрия. Так как в процессе восстановительного обжига примерно до 15% сульфата алюминия, содержащегося в алуните, остаются неразложенными, эквивалентное количество едкой щелочи превращается в процессе выщелачивания в щелочной сульфат, кроме того, часть едкой щелочи, введенной в процесс, расходуется на образование щелочного алюмосиликата при выщелачивании и обескремнивании. Для компенсации этих потерь часть сульфатов, выделяющихся при выпарке оборотных растворов, перерабатывают в побочной ветви процесса на едкую щелочь спеканием с гидроокисью алюминия в присутствии восстановителя.
Остающаяся часть сульфатов калия и натрия, являющаяся товарным продуктом, подвергается конверсии в более ценный сульфат калия, для чего ее обрабатывают раствором хлористого калия.
При переработке алунитовой породы, содержащей примерно 50% алунита (остальное — кварц) на 1 г окиси алюминия расходуется 6,66 т руды, 710 м3 генераторного газа (1450 ккал/м3), около 7 т пара; в качестве побочных продуктов при этом получается сернистый газ в количестве, обеспечивающем производство 1,26 т моногидрата серной кисло ты, и 0,235 т сульфата калия (для чего дополнительно затрачивается 0,140 т хлористого калия).