озчину впливають наступні фактори:
каустичної ставлення алюмінатного розчину;
концентрація розчину;
температура;
кількість і якість затравки;
перемішування розчину.
При зменшенні каустического модуля процес розкладання алюмінатного розчину протікає більш інтенсивно. На практиці каустичної ставлення вихідних алюмінатних розчинів підтримують у межах 1,6-1,8. За час операції розкладання воно збільшується до 3,8-3,9.
При підвищенні концентрації глинозему в розчині при одному і той же каустичним ставленням знижується швидкість розкладання алюмінатного розчину. Однак при цьому збільшується абсолютне витяг глинозему. Тому для кожного каустического відносини існує оптимальна концентрація глинозему. У практиці в процес викручування направляють алюмінатний розчини з концентрацією глинозему 120-125 г/л з каустичним ставленням 1,7-1,8.
При зниженні температури до 30-40оС процес розкладання алюмінатного розчину значно збільшується. Однак при подальшому зниженні температури сповільнюється. Це пояснюється підвищенням в'язкості розчину при низьких температурах. При температурі вище 40оС процес сповільнюється внаслідок зменшення пересичення розчину. На глиноземні заводах застосовують політермічні режим розкладання алюмінатного розчину. Процес починають при температурі вище 40оС і поступово охолоджують розчин у міру його розкладання. Це пов'язано з тим, що при політермічні режимі вдається підтримувати пересичені стан розчину.
Затравка з Al (OH) 3 забезпечує готові центри кристалізації в алюмінатний розчині і забезпечує отримання великих кристалів Аl (OH) 3. Кількість затравки характеризується затравочним числом, яке показує масове відношення Al2O3, що міститься в затравки, до Al2O3 алюмінатного розчину. На практиці заправне ставлення підтримується в межах 1,0-1,5.
Для заправки використовується дрібний дисперсний свежеосаждённий з алюмінатних розчинів Al (OH) 3. Така затравка отримала назву активною. Частинки такий затравки мають сильно розвинену поверхню і забезпечують швидкий ріст кристалів осаждаемого з алюмінатного розчину Al (OH) 3.
Перемішування розчину в процесі викручування поізводіт для підтримки затравки в підвішеному стані і для вирівнювання концентрації алюмінатного розчину.
Для розкладання алюмінатних розчинів використовують апарати, звані декомпозери. Застосовуються декомпозери з механічним і повітряним премешіваніем.
Найбільшого поширення набули декомпозери з повітряним перемішуванням, які представляє собою циліндричну посудину діаметром 7-8 м і висотою до 30 м з конічним дном (Малюнок 2).
глинозем алюміній електролизер розплав
- сталевий чан з конічним дном; 2-центральна труба; 3,4-труби для подачі стисненого повітря; 5-зливний патрубок
Малюнок 2 декомпозери з повітряним перемішуванням
Від 9 до 16 таких апаратів з'єднують послідовно у вигляді каскаду. Розчин перетікає з одного в інший безперервним потоком. Загальна тривалість перебування розчину в цій системі становить до 60 годин. Пульпу Al (OH) 3, що витікає із хвостового декомпозери, направляють в згущувачі. З згущеного продукту класифікацією виділяють найбільш дрібну фракцію кристалів Al (OH) 3, яка служить затравкой, а іншу частину направляють на фільтрацію і промивку. Промитий осад гидрооксида алюмінію направляють на сушку і кальцинації.
Оборотні розчини, одержувані після процесу викручування, направляють на випарки і каустифікацією соди.
Видалення надлишкової вологи з осаду гидрооксида алюмінію здійснюється у випарних апаратах. (Малюнок 3)
Малюнок 3 Випарний апарат
Випарніапарати з'єднують в послідовну трьох- четирёхкорпусную систему працюючу під розрядкою. У системі здійснюється протитечійне рух: пар рухається назустріч розчину. Перший апарат обігрівається свіжим парою, а решта вторинним (соковим) парою. При охолодженні випареного розчину з нього випадають кристали соди Na2CO3 · H2O, яка накопичилася в результаті взаємодії лугу з вуглекислим газом повітря і карбонатами, що знаходяться в бокситі. Кристали соди відфільтровують і перетворюють їх на NaOH нагріванням в мешалках з вапняним молоком.
Na2CO3 + Ca (OH) 2=2NaOH + CaCO3 (10)
Осад карбонату кальцію відфільтровують і направляють у відвал. Розчин лугу упарюють, фільтрують і направляють в голову процесу на приготування сирої пульпи.
Завершальною операцією процесу Байєра є операція кальцинації гидрооксида алюмінію. Кальцинація необхідна для видалення гідратної вологи з Al (OH) 3 і отримання безводного глинозему Al2O3. Процес кальцинації здійснюють при температурах 1150-1200оС. При кальцинації гідратне волога віддаляється в ...
