до очищення розчинів від SiO2 - їх обескремніюваний, але тягне за собою деякі втрати лугу і вже розчиненого глинозему з твердим нерозчинним залишком, який називається червоним шламом. Для способу Байєра характерне поєднання процесів вилуговування і збезкремнювання. Повнота збезкремнювання алюмінатного розчину характеризується так званим кремнієвим модулем, що є відношенням
? =(6)
де?- Кремнієвий модуль;
Al2O3 - зміст глинозему в алюмінатний розчині,%;
SiO2 - зміст кремнезему в алюмінатний розчині,%.
Чим вище кремнієвий модуль, тим вище повнота збезкремнювання розчину. Процес збезкремнювання в значній мірі протікає не в автоклаві, а поза ним при розведенні концентрованого алюмінатного розчину і при відділенні червоного шламу в згущувачах. До кінця вилуговування в автоклаві кремінну відношення становить близько 100-150. Це недостатньо для здобуття глинозему потрібної чистоти. У процесі розбавлення кремнієвий модуль збільшується до 200-250. Високий вміст SiO2 в розчині небажано, оскільки воно призводить до збільшення втрат глинозему з червоним шламом. Тому переробка бокситів з високим вмістом кремнезему недоцільна.
Вміщені в бокситі карбонати кальцію і магнію також реагують з лугом з утворенням соди:
CaCO3 + 2NaOH=Ca (OH) 2 + Na2CO3 (5) + 2NaOH=Mg (OH) 2 + Na2CO3 (6)
Сода накопичується в розчині також за рахунок її взаємодії з вуглекислим газом повітря:
NaOH + CO2=Na2CO3 + H2O (7)
Тому спосіб Байєра мало придатним для переробки бокситів з високим вмістом кремнезему і карбонатів.
На процес вилуговування бокситу впливає ряд факторів:
тривалість вилуговування;
концентрація лужного розчину;
каустичної ставлення алюмінатного розчину;
тиск (температура) всередині автоклава;
добавка вапна;
тоніна помелу бокситу.
Тривалість вилуговування бокситу визначається дослідним шляхом. Вона повинна побут такий, щоб витяг глинозему було досить високим, а знекремнювання алюмінатного розчину достатньо повним. Перебування пульпи в автоклаві зазвичай становить 2-2,5 години.
З підвищенням концентрації лугу в розчині зростає концентрація глинозему в алюмінатний розчині. Це дозволяє скоротити обсяг апаратури для вилуговування та зберігання розчинів. Однак при підвищенні концентрації лугу прискорюється корозія апаратури і утруднюється відділення червоного шламу. На практиці зазвичай використовуються розчини з концентрацією лугу, в перерахунку на Na2O, близько 300г/л.
Під каустичним ставленням (модулем) розуміють молярне відношення концентрації лугу, в перерахунку на Na2O, до глинозему:
? к=(8)
де? до- каустичної ставлення (модуль);
Na2O - число молей Na2O в 1 л розчину;
Al2O3 - число молей Al2O3 в1 л пасвора.
Швидкість вилуговування зростає в міру збільшення каустического модуля оборотного лужного розчину.
Важливу роль відіграє кінцеве значення каустического модуля в алюмінатних розчинах. Зниження його призводить до зменшення стійкості алюмінатного розчину, який схильний до розкладання при відстоюванні червоного шламу в згущувачах. На практиці каустичної ставлення лужних розчинів, що направляються на вилуговування бокситу, становить 3,7-3,8, а кінцевого алюмінатного розчину 1,7-1,8.
За інших рівних умов з підвищенням тиску, що ідентично підвищенню температури, швидкість вилуговування зростає. При цьому збільшується також витяг глинозему.
Незначна добавка вапна (3-5% від маси бокситу) підвищує витяг глинозему.
Зі збільшенням ступеня подрібнення бокситу росте питома поверхня його контакту з розчином, що буде призводити до підвищення швидкості процесу вилуговування.
Після вилуговування пульпа з автоклава надходить на розведення. Мета розбавлення-зниження концентрації алюмінатного розчину і збільшення ж: т в пульпі. Розбавлення розчину в подальшому забезпечує більшу ефективність процесу розкладання алюмінатного розчину з виділенням гидрооксида алюмінію, більш глибоке знекремнювання розчину і сприяє полегшенню процесу відстоювання червоного шламу.
Розбавлена ??пульпа прямує на відстоювання, яке здійснюється в згущувачах.
Шлами відокремлюють від розчину, відстоюванням, фільтруванням і промиванням, а потім відправляють у відвал.
освітленої алюмінатний розчин піддають розкладанню з виділенням в осад кристалічного гидрооксида алюмінію. Для цього розчин тривалий час перемішують з заздалегідь введеною затравкой свежеосаждённого гідраргілліта. Цей процес називають викручуванням або декомпозицією. Схематично розкладання алюмінатного розчину за участю затравки можна виразити рівнянням:
NaAl (OH) 4 + nAl (OH) 3=(n + 1) Al (OH) 3 + NaOH (9)
Процес осадження проводиться 50-70 годин.
На процес розкладання алюмінатного р...
