і розчини дуже швидко починають розкладатися при введенні гідроокису алюмінію, а розчин, який залишився від розкладання після випарювання при інтенсивному перемішуванні при температурі 170 С, може знову розчинити глинозем, який міститься в бокситах. Даний спосіб має такі основні стадії:
. Підготовка бокситу, яка має на увазі його дроблення і подрібнення в спеціальних млинах. У млини відправляють їдку луг, боксит і трохи вапна. Пульпу, яка вийшла, направляють на вилуговування.
. Вилуговування бокситу увазі його хімічне розкладання від з'єднання з водним розчином лугу. При цьому гідрати окису алюмінію при з'єднанні з лугом в розчин переходять у формі алюмінату натрію, а кремнезем, який міститься в бокситі, з'єднуючись з лугом, в розчин переходить у формі силікату натрію. У розчині ці сполуки: алюмінат натрію і силікат натрію формують нерозчинний натрієвий алюмосилікат. У цей залишок переходять оксиди заліза і титану, які зраджують залишку червоний відтінок. Такий залишок - це червоний шлам. Коли розчинення отриманого алюмінату натрію завершується, його розводять водним розчином лугу при зниженні температури до 100 ° С.
. Відділення червоного шламу і алюмінатного розчину один від одного відбувається завдяки промиванні в згущувачах. Після чого червоний шлам осідає, а залишився алюмінатний розчин фільтрують.
. Розкладання алюмінатного розчину. Його фільтрують і відправляють у великі ємності з мішалками. З даного розчину при охолодженні до 60 ° С і постійному перемішуванні виділяється гідроокис алюмінію. Через те, що процес протікає нерівномірно і дуже повільно, а ріст кристалів гідроокису алюмінію дуже важливий при подальшій обробці, то в ці ємності з мішалками - декомпозери ще додають багато твердої гідроокису.
. Отримання гідроокису алюмінію здійснюється на вакуум-фільтрах і гидроциклонах. Більшу частину гідроокису як затравочний матеріал повертають до процедури декомпозиції. Після водної промивки залишок відправляється на кальцинації; і фільтрат теж повертається в процес.
. Зневоднення гідроокису алюмінію - завершальна стадія виробництва глинозему. Вона проходить в трубчастих, постійно обертових печах. Сира гідроокис алюмінію, коли проходить через піч, повністю висушується і зневоднюється. (Схема 1).
У остаточно прожареному глиноземі міститься 30-50%? -Al2O3 (корунд), решта? -Al2O3.
Цим способом витягується 85-87% від всього одержуваного глинозему. Отримана окис алюмінію являє собою міцне хімічна сполука з температурою плавлення 2050 о С.
Необхідною умовою виробництва глинозему є контроль і дотримання параметрів речовин і процесів на всіх етапах виробництва, починаючи від подачі в нього бокситу і кінчаючи вивантаженням готового глинозему. До них, зокрема, відносяться: тонкість помелу, концентрація лугу, температура, тиск, витрата рідких і твердих речовин, витрата енергоносіїв та їх параметри, крупність затравки і багато іншого. Отримують ці дані ще на стадії проектування заводу допомогою численних теоретичних розрахунків та експериментальних перевірок і коректують їх після пуску виробництва. Контроль за дотриманням технології здійснюється постійно спеціально лабораторією, а дотримання умов виробництва є основною функцією інженерно-технічного персоналу і робітників.
Важливою складовою частиною виробництва є енергетичне господарство, що поставляє електроенергію, тепло і пар для підігріву розчинів і сухих речовин.
Глиноземне виробництво експлуатує дуже велике число різних насосів і одиниць запірної арматури, і від їх надійності істотно залежить стабільність виробництва.
Сьогоднішнє виробництво глинозему значною мірою автоматизовано.
Це істотно полегшує управління процесами, але вимагає більш кваліфікованого персоналу для обслуговування.
Схема 1. Схема виробництва глинозему по Байєру.
Фізико-хімічні основи процесу Байєра
В основі способу Байєра лежить хімічна реакція Al (OH) 3 + + NaOH? NaA1O 2 + 2H 2 O. В умовах вилуговування рівновагу цієї реакції зрушено вправо, тобто гідроксид алюмінію з бокситу 'переходить в розчин у вигляді алюмінату натрію. В умовах декомпозиції рівновагу зсувається у зворотний бік, тобто відбувається гідроліз алюмінатного розчину з виділенням в осад гідроксиду алюмінію.
Витрачена при вилуговування луг звільняється при декомпозиції і повертається в голову процесу-на вилуговування нових порцій бокситу. Таким чином, у способі Байера цикл по лугу замкнутий.
На мал.1 показаний приблизний цикл процесу Байєра в системі Al 2 O 3 -Na 2 OH 2 O. Цикл починається з вилуг...
