Введення
глинозему називається кристалічна глинозем. Вона є основною сировиною для одержання алюмінію. Алюміній отримують з глинозему електролізом. Глинозем використовується також і в інших галузях промисловості (наприклад, для відбілювання паперу, виробництва спеціальних сортів цементу, цеолітів - речовин, поглинаючих певний сорт молекул в присутності інших молекул та ін.). Крім того, іноді буває рентабельно до складу виробництва глинозему включати виробництво рідкісних металів, супутніх алюминию в руді (таких, як галій, ванадій та ін.).
Глинозем отримують з руди, що містить гірську породу - боксит. Боксити мають складний хіміко-мінералогічний склад. Основний і корисною їх частиною є різні модифікації гідрату окису (гідроокису) алюмінію (Al (OH) 3, AlOOH та ін.). До складу бокситів входять зазвичай оксиди заліза, кремнію, в малій кількості - сірки, титану, галію, хрому, ванадію та ін., А також карбонатні солі кальцію, магнію, заліза, органічні речовини (залишки древніх рослин і тварин) та ін.
При рівному змісті алюмінію цінність бокситу в основному залежить від наступних факторів (розташованих приблизно за ступенем важливості):
- від сорту гідроокису алюмінію, що входить до складу бокситу; за зростанням труднощів переробки боксити в цьому відношенні можна розташувати в ряд: а) гіббситових (або гідраргілітовие), що містять гідроокис алюмінію у вигляді Al (OH) 3; б) гиббсит - бемітовие; в) бемітовие AlOOH; г) беміт - діаспоровие; д) дісапоровие (перекристаллизованного AlOOH);
- від вмісту кремнезему (SiO2), при видаленні якого з бокситу певна частина гідрату окису алюмінію разом з нею йде у відвал і втрачається;
- від вмісту окису титану (TiO2), що утворює дуже тверді опади на теплообмінних поверхнях апаратури і, тим самим, що збільшують енергетичні витрати;
- від вмісту карбонатів CaCO3, MgCO3, FeCO3 на видалення яких витрачається частина потрібного для виробництва глинозему їдкого натру (NaOH);
від геологічного віку бокситів: стародавні боксити мають більш високу твердість і вимагають при переробці великих витрат енергії, ніж геологічно молоді боксити; як кажуть вони є більш важко розкривати.
Надмірне зміст будь-яких інших домішок також є шкідливим і призводить до підвищення витрат на виробництво глинозему.
1. Загальні відомості по технології виробництва глинозему
. 1 Класифікація способів виробництва глинозему
Глинозем можна витягати з руд, як за допомогою лугів, так і за допомогою кислот, тому що властивості його амфотерни. Відомо багато різних способів отримання глинозему, проте лише небагато з них застосовуються.
Мають способи вилучення глинозему з руд можна розділити на чотири групи: лужні, кислотні, комбіновані і термічні.
У сучасному виробництві глинозему користуються головним чином лужними способами - мокрим (спосіб Байєра) або сухим (спосіб спікання). Спосіб Байера успішно застосовується при переробці малокрем'янисті бокситів з кремінним ставленням не нижче 7 - 8. Отриманий цим способом глинозем зазвичай дешевше, ніж витягнутий іншими відомими способами, тому близько 90% глинозему у всьому світі здавна отримують за способом Байєра.
Якщо кремінну ставлення в бокситі нижче 7, то для отримання глинозему зазвичай застосовують спосіб спікання. Раніше юоксіти та інші глиноземисті породи, в яких багато кремнезему, вважали взагалі не придатними для виробництва глинозему лужним способом. Практика показала, що лужний спосіб спікання може застосовуватися навіть для таких руд, в яких вище 40% кремнезему (каоліни, глини, попелу та інші алюмосилікати). Хоча зі збільшенням вмісту кремнезему в руді збільшується питома вантажопотік в переділах, зменшується продуктивність обладнання по глинозему, погіршуються всі техніко-економічні показники процесу і собівартість глинозему підвищується, лужний спосіб спікання може виявитися цілком вигідним при використанні відходів, наприклад шламу в цементній промисловості, та отриманні побічних продуктів, наприклад соди і поташу. Отже, велике гідність лужного способу спікання у його придатності для переробки на глинозем всяких алюмосилікатів, тобто в його універсальності.
В останні роки з великим успіхом застосовують комбіновані лужні способи виробництва глинозему: спосіб Байєра доповнюють способом спікання. При вдалому поєднанні цих способів можна отримувати глинозем дешевше, ніж тільки за способом Байєра.
Кислотні спосіб не мають широкого практичного застосування в даний час, так як у них багато недоліків в порівнянні з лужними.
Ось осно...
