» » Автоклавы для выщелачивания сырой пульпы
03.12.2015

Автоклав — аппарат, сосуд для проведения химико-физических превращений, происходящих при высоких температуре и давлении (рис. 4.23).
На глиноземных заводах можно использовать два типа автоклавов.
1 тип: автоклавы, перемешиваемые и обогреваемые острым паром (см. рис. 4.23, а).
2 тип: автоклавы с лопастной мешалкой и греющим змеевиком (см. рис. 4.23, б).
Автоклавы делают сварными из углеродистой стали. В процессе эксплуатации внутренняя поверхность автоклавов покрывается слоем осадка (коркой). Объем осадка к моменту чистки составляет не менее 10 % емкости автоклава. Корка, состоящая в зависимости от перерабатываемой среды (необескремненный алюминатный раствор, бокситовая, нефелиновая или шламовая пульпа) из ГАСН, НКГС, соединений кальция, титана, фосфора и др., хотя и сокращает рабочий объем аппарата, но защищает его от щелочной коррозии. Характеристики автоклавов приведены в табл. 4.7.
Автоклавы для выщелачивания сырой пульпы

Пульпа транспортируется из каждого автоклава (рис. 4.23, а) по внутренней трубе 7, вход в которую расположен в нижней части аппарата. Загрузка пульпы в автоклав осуществляется через патрубок в верхней его части 6. Такая схема движения носит название «прямой поток». При прямом потоке крупные частицы боксита диаметром от 150 до 65 мкм движутся сверху вниз с большей скоростью относительно средней скорости движения остальной массы пульпы. Поэтому продолжительность выдержки этих частиц в автоклавах меньше на 57 %, чем частиц более мелких фракций (-65 мкм), что приводит к некоторому снижению извлечения глинозема.
Автоклавы для выщелачивания сырой пульпы

Указанные недостатки можно исключить путем реализации обращенного потока, при котором пульпу подают в нижнюю часть автоклава, а выгружают через верхний патрубок. В этом случае скорость крупных частиц по сравнению с мелкими несколько снижается. Обращенный поток позволяет также отказаться от коммуникаций для сдувки воздуха и газов из автоклавов. Однако для применения обращенного потока требуется более тонкий помол боксита.
Наличие крупных частиц, движущихся с относительно низкой скоростью, приводит к забиванию автоклавов песками. Необходимость дополнительного измельчения руды усложняет аппаратурно-технологическую схему ее переработки. Поэтому требуется технико-экономический анализ основных переделов цикла Байера применительно к обращенному потоку, чтобы сделать окончательный вывод о целесообразности применения этой технологии.
От вместимости автоклавов и длительности выщелачивания зависит производительность Q автоклавной батареи, м3/ч:
Автоклавы для выщелачивания сырой пульпы

где n — число автоклавов; V — рабочий объем автоклавов, м3; т — необходимое время выщелачивания, ч; η — коэффициент использования батареи, равный 0,9-0,95.
Для соблюдения полноты заполнения автоклавов пульпой предусмотрены специальные «воздушники» для сдувки выделяющегося воздуха и газов. Чтобы не допустить вскипания пульпы, в батарее специальным регулятором поддерживают давление, превышающее давление насыщенного пара, соответствующее температуре выщелачивания.