» » Температура и продолжительность выщелачивания
03.12.2015

Температура и продолжительность выщелачивания — два основных фактора, которые определяют кинетику автоклавного выщелачивания.
По данным Дж. Р. Гластонбери, скорость выщелачивания гиббсита растворами гидроксида натрия (130-230 г/л) в интервале 25-100 °С контролируется химической стадией.
Выше 150 °С существенное значение приобретает внешнедиффузионное торможение, что приводит к промежуточному, а затем диффузионному режиму.
Скорость выщелачивания бемита и диаспора в области температур до 175 °С сильно зависит от температуры, тогда как выше 175 °С зависимость слабее. Можно полагать, что в первом случае процесс протекает в кинетической (или промежуточной) области, а во втором — в диффузионной.
На рис. 4.8 представлены данные выщелачивания диаспорового боксита СУБР раствором с концентрацией Na2Ок = 310 г/дм3, каустический модуль 3,4 в интервале t = 195—220 °С.
Температура и продолжительность выщелачивания

Как следует из приведенных данных, с повышением температуры от 200 до 220 °С длительность выдержки пульпы сокращается с 4 до 1—2 часов при сохранении извлечения Аl2О3 в раствор 80 %.
На рис. 4.9 приведена кинетика выщелачивания боксита на более высоком температурном уровне 205—260 °С.
Температура и продолжительность выщелачивания

Таким образом, повышение температуры с 225 до 260 °С ведет к сокращению продолжительности выщелачивания с 2 часов до 15 минут даже при низких концентрациях Na2Ок в растворе.
Представление о влиянии температуры на выщелачивание боксита можно получить из уравнения скорости гетерогенной реакции (4.12). Коэффициент растворения процесса выщелачивания, протекающего в диффузионной области, определяется из выражения К=D/δ:
Температура и продолжительность выщелачивания

где R — газовая постоянная; N — число Авогадро; d — диаметр частицы; В' — коэффициент пропорциональности; Т — температура процесса; η —динамическая вязкость раствора.
Вязкость алюминатных растворов сильно убывает с нагреванием, что ускоряет диффузию, увеличивая D. Скорость химического растворения минералов dС/dт пропорциональна температуре выщелачивания.
На практике при выщелачивании бокситов с повышенным содержанием SiO2 процесс выщелачивания совмещается с процессом интенсивного обескремнивания раствора, т. е. с кристаллизацией больших количеств новой твердой фазы — ГАСН. И поэтому кривая извлечения Аl2О3 к концу выщелачивания несколько изменяет свой вид, опускаясь ниже.