Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Области применения способа спекания значительно шире, чем способа Байера. В настоящее время этот способ используется для переработки на глинозем как высококремнистых бокситов, так и различных щелочных алюмосиликатных пород и материалов. Выдающаяся заслуга принадлежит советским ученым и инженерам, впервые в мировой практике, разработавшим и внедрившим в промышленность технологию способа спекания применительно к высококремнистым бокситам и к нефелинам, позволяющую в последнем случае комплексно использовать все его составные части с выдачей в качестве товарной продукции глинозема, щелочей и шлама для производства цемента.
Подготовка исходного сырья для спекания производится в настоящее время только мокрым способом и сводится к его тонкому измельчению совместно с известняком и оборотным раствором, содержащим карбонатною щелочь, и, в случае бокситового сырья, со свежей содой, вводимой для компенсации производственных потерь. Содержание щелочей и окиси кальция в шихте должно стехиометрически обеспечить превращение Al2O3 и Fe2O3 в щелочные алюминаты и ферриты, a SiO2 в двукальциевый силикат. При наличии в самом исходном сырье щелочей, что имеет место при переработке нефелинового сырья, оборотная карбонатная щелочь вводится в шихту лишь в меру ее недостатка.
Мокрая шихта, откорректированная в случае надобности в корректировочных бассейнах, поступает во вращающуюся печь для спекания. Температура спекания зависит от исходного сырья и составляет для бокситов 1150—1250°, для нефелина 1250—1300°.
Полученный спек, содержащий в основном алюминат натрия (а в случае нефелинового сырья — и калия), феррит натрия и двукальциевый силикат, выщелачивают при нагревании либо агитационным методом в процессе мокрого его размола вместе с промывной водой и частью содержащего карбонатную щелочь оборотного раствора, либо так называемым проточным методом, при котором спек в кусках, дробленых до 5—8 мм, обрабатывается водой в перколяторах (диффузорах) периодического действия или на проектируемых заводах в аппаратах непрерывного действия. При агитационном методе операция выщелачивания дополняется операцией отделения раствора от шлама и промывки последнего, при проточном методе обе эти операции совмещаются.
В результате выщелачивания получают алюминатно-щелочной раствор и шлам, направляемый при переработке бокситов в отвал, при переработке же нефелинов являющийся сырьем для производства цемента. В алюминатно-щелочной раствор переходит и часть SiO2, содержащегося в спеке, обычно в количестве, превышающем допустимое с точки зрения чистоты готовой окиси алюминия. Поэтому алюминатный раствор подвергают обескремниванию. Операция эта сводится к нагреванию раствора при температуре 150—160° в течение 2—3 час. Из получающегося при этом осадка (так называемый белый шлам), представляющего собой гидронатриевый алюмосиликат, регенерируют содержащиеся в нем щелочь и окись алюминия, для чего белый шлам вводят в состав шихты для спекания.
Из обескремненного алюминатно-щелочного раствора выделяют чистую гидроокись алюминия методом карбонизации, сводящимся к обработке раствора при температуре 70—80° печными газами, содержащими CO2. Гидроокись алюминия отделяют от маточного раствора и после промывки кальцинируют. Маточный раствор вместе с промывными водами либо направляют на приготовление шихты, либо, как это имеет место при переработке нефелинового сырья, частично подвергают выпариванию для выделения карбонатных щелочей, выводимых из процесса в качестве товарной продукции, а частично используют при выщелачивании спека.