» » Cпекание бокситовой шихты с получением спека
03.12.2015

При переработке боксита по способу спекания используют двух- и трехкомпонентную шихту — боксит+сода+известь или боксит+сода.
Спекание — высокотемпературный обжиг шихты при t = 1200—1300 °С.
Соединения алюминия при спекании связываются в растворимый в воде алюминат натрия, железо переходит в феррит натрия, кремнезем переходит в малорастворимое соединение — двухкальциевый силикат.
Интенсивность и полнота взаимодействия компонентов зависят от степени равномерности их смешивания, крупности измельченных частиц шихты и температурного режима спекания.
В настоящее время в способе спекания используют мокрую шихту, т. к. установлено: перемешивание сухих продуктов осуществляется неравномерно, что не благоприятствует полному прохождению химических реакций при спекании.
Основные химические реакции, протекающие при спекании бокситовой шихты:
Cпекание бокситовой шихты с получением спека

К спеку предъявляются строго определенные требования, в частности, качество спека характеризуется максимальным содержанием в нем растворимых соединений алюмината и феррита натрия (феррит натрия разлагается от гидролиза), пористостью, склонностью к набуханию или схватыванию при выщелачивании, скоростью отстаивания и фильтрации полученных красных шламов.
Важнейший показатель качества спека — извлечение глинозема и щелочи при выщелачивании спека, т. к. увеличение извлечения глинозема из спека приводит к уменьшению расхода руды (боксита) и щелочи на производство одной тонны товарного глинозема.
Спеки, по физическому признаку, делят на плав, частично оплавленный, пористый и недопек.
Плав образуется при температуре выше 1250 °С, получается главным образом при взаимодействии компонентов шихты в жидкой фазе, кусочки плава не имеют пор и в дальнейшем плохо выщелачиваются. При повышенных температурах образуется нерастворимое соединение Nа2O*nАl2O3*mFе2O3. Такой спек дает низкий процент перехода в раствор оксида алюминия и щелочи. Получение плава нежелательно.
Недопек получается при недостаточном нагреве шихты, реакции взаимодействия не прошли или прошли частично; недопек сильно пылит. Получение недопека нежелательно.
Получение пористого спека нежелательно, т. к. он обладает низкой механической прочностью. В дальнейшем такой спек будет разрушаться в пыль, затруднять технологические операции и ухудшать условия труда.
Спекание в печах нужно вести при температурах 1100-1350 °С до получения прочного, частично оплавленного пористого спека. Такой спек дает максимальный процент выщелачивания Аl2O3 и Na2O и не пылит; потери при прокаливании не должны превышать 1,8 %.
Определенная пористость спека необходима для дальнейшего его выщелачивания в трубчатых выщелачивателях, в диффузионных аппаратах или в вертикальных выщелачивателях. Прочность необходима для того, чтобы спек в аппаратах не рассыпался и не получались «мертвые зоны», куда не может поступать раствор.