стю розкладається сода Na2CO3. Ця зона знаходиться в межах вогневого факела від спалювання палива.
Остання зона - зона охолодження розташована в нижній частині печі. Тут температура газів становить порядку 1500-1550оС, а шихти 1100оС.
З печі спеченого шихта надходить в трубчастий холодильник, де охолоджується до 60-70оС рухомим назустріч шихті повітрям або водою, зрошуваної зверху. Шихта, уносимая газами у вигляді пилу вловлюється і повертається на спікання в якості оборотного матеріалу.
Після охолодження спеченого шихта надходить на вилуговування.
Попередньо подрібнений спек піддається вилуговування гарячою водою.
У процесі вилуговування алюмінат натрію добре розчиняється в гарячій воді по реакції:
Na2AlO4 + 4H2O=2NaAl (OH) 4 (20)
Ферит натрію у водному середовищі піддається гідролізу з вивільненням лугу:
2NaFeO2 + (n + 1) H2O=2NaOH + Fe2O3 · nH2O (21)
Вилуговування здійснюється в трубчастих вищелачівателях проточним методом. (Малюнок 7)
- вращаюаяся труба; 2 спіраль; 3- пристрій для завантаження спека; 4-пристрій для вивантаження шламу
Малюнок 7 Трубчастий вищелачіватель
Трубчастий вищелчатіватель являє собою сталеву трубу довжиною 60 м і діаметром 3,6 м. У трубі укріплена дірчаста спіраль, яка пересуває спек вгору по трубі, а через отвори в спіралі назустріч спеку зверху вниз рухається вода або алюмінатний розчин. При розчиненні алюмінату натрію виділяється тепло, в результаті чого розчин може сильно розігрітися. Тому труба охолоджується водяними холодильниками і просасивемим через трубу повітрям.
На деяких заводах вилуговування проводять у диффузорах (рисунок 8).
- корпус; 2 - люк для завантаження спека; 3-відкидна кришка люка для розвантаження спека; 4-колосніовая грати; 5 гідравлічний привід кришки; 6 патрубок для виходу розчину
Малюнок 8 Дифузор для вилуговування спека
Завантаження спека здійснюється зверху і він шаром висотою до 5 м лягає на колосникові грати. Знизу під решітку під деяким тиском подають гарячу воду, яка піднімається вгору по шару спека і вилуговує його. Розчин після вилуговування випливає з дифузора через верхній патрубок.
На практиці 12-14 дифузорів з'єднують в послідовний ланцюг. У головній дифузор подають гарячу воду, а їх останнього дифузора втекти концентрований розчин алюмінату натрію. Всі дифузори з'єднані трубопроводами, забезпеченими кранами, які дозволяють відключити будь-який з них, не порушуючи процесу.
Розвантаження твердого залишку здійснюється через нижній люк дифузора.
Вилуговування в диффузорах виключає необхідність відділення від розчину червоного шламу.
Розчини отримані, в процесі вилуговування містять від 80 до 280 г/л Al2O3. Незалежно від способу вилуговування в розчинах завжди присутній силікат натрію, який містить кремній. Забрудненість кремнієм розчину характеризується кремнієвим модулем. Кремнієвий модуль після вилуговування перемішуванням становить порядку 35-50, а після вилуговування в диффузорах 18-20. і потребує очищення до величини кремнієвого відносини 450-500.
збезкремнювання полягає у зв'язуванні розчиненого в алюмінатний розчині кремнезему в нерозчинні сполуки і переведення їх в осад.
Видалення кремнію здійснюється нагріванням алюмінатного розчину до 160-170 оС в автоклавах. Процес очищення заснований на взаємодії силікату натрію з алюмінатом:
NaAl (OН) 4 + 2Na2SiO3=Na2O · Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O + 4NaOH (22)
Другий спосіб обескремнювання алюмінатних розчинів полягає в нагріванні їх з добавкою вапна:
2NaAl (OН) 4 + 2Na2SiO3 + Ca (OH) 2=CaO · Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O + 6NaOH (22)
Утворені в результаті протікання реакцій (22) і (23) кристали гідроалюмосілікатов натрію і кальцію випадають в осад і таким чином виводять кремнезем з алюмінатного розчину.
Осад алюмосилікатів, званий білим шламом, після згущення і фільтрування направляють в шихту спікання.
Очищений від кремнію алюмінатний розчин направляють на карбонізацію. Карбонізація - це процес розкладання алюмінатних розчинів під дією вуглекислого газу з метою отримання кристалічного гидрооксида алюмінію.
Для цих цілей алюмінатний розчин продувають попередньо очищеними від пилу димовими газами з печей спікання, які містять 10-14% СО2. Продувка здійс...
