нюється при температурі 70-80оС протягом 8-10 годин при постійному перемішуванні.
Процес карбонізації протікає у дві стадії.
Перша стадія полягає в нейтралізації присутньої в розчині вільної їдкого лугу з утворенням соди:
NaOH + CO2=Na2CO3 + H2O (23)
Друга стадія полягає у виділенні гидрооксида алюмінію за рахунок розкладання алюмінату натрію в наслідок сильного зниження каустического модуля, викликаного зменшенням концентрації вільного лугу в розчині:
NaAl (OH) 4=Al (OH) 3+ NaOH (24)
Розкладання алюмінатного розчину здійснюють у Карбонізатор. Карбонізатор являє собою сталевий циліндричний бак висотою до 8 м і діаметром до 6м, забезпечений барботёром для подачі вуглекислого газу і ланцюгової мішалкою (Малюнок 9).
- сталевий бак; 2-ланцюгова мішалка; 3-дарботёр для подачі вуглекислого газу; 4-зливний патрубок Малюнок 9 Карбонізатор
Тривалість процесу карбонізації становить 12-14 годин. Найбільш раціональна і зручна для експлуатації безперервна карбонізація, яку проводять в декількох Карбонізатор послідовно сполучених між собою.
Вивантаження гідратної пульпи здійснюють через передбачене в днище отвір. Злив содового розчину виробляють через патрубок в стінці Карбонізатор на висоті близько 1,3 м від днища.
Відокремлений від содового розчину гідрооксид алюмінію фільтрують, промивають і направляють на кальцинації, яка здійснюється точно так само, як і в способі Байєра. Оборотний содовий розчин випарюють і і направляють на приготування шихти для мокрого спікання.
Спосіб спікання є досить універсальним і може застосовуватися для вилучення глинозему з різних алюмінієвих руд.
Цим способом можуть бути перероблені на глинозем нефеліни, глини а також зола від спалювання кам'яного вугілля на електростанціях.
4 Переробка нефелинов
У нефеліном крім оксиду алюмінію містяться лужні метали натрій і калій. Часто їх змісту цілком вистачає для утворення алюмінату натрію в достатній кількості. Попутно з нефелінів отримують поташ і соду.
Нефеліновий концентрат і вапняк подрібнюють до крупності 0,1 мм і спекают в обертових трубчастих печах сухим способом при температурі 1250-1300оС. В основі процесу спікання лежить хімічна реакція:
Na, K2ОAl2O32SiO2 + 4СаСО3=(Na, K) 2ОAl2O3 + 22CaO · SiO2 + 4CO2 (25)
Спек подрібнюють і витравлюють оборотним розчином в мешалках при температурі 70-80оС. Після відділення шламу розчин обескремнівают і піддають повної карбонізації. Отриманий осад гидрооксида алюмінію промивають і прожарюють. Близько половина розчину від вилуговування направляється в оборот, а інша частина направляється на випарювання. З випареного розчину спочатку кристалізують соду Na2CO3 · H2O, а потім після додаткового випарювання виділяють поташ K2CO3.
. 1 Отримання кріоліту
Електроліт для елекроліза алюмінію складається з трьох основних компонентів: кріоліту 3NaF · AlF3 або Na3AlF6, фтористого натрію NaF і фтористого алюмінію AlF3.
Основною складовою електроліту є кріоліт. Родовища цього мінералу рідкісні і вони не в змозі забезпечити кріоліто алюмінієву промисловість. Тому кріоліт проводиться штучним шляхом. Сировиною для здобуття кріоліту служить природний мінерал флюорит (польовий шпат) CaF2. Отримання кріоліту з польового шпату може здійснюватися двома способами: кислотним і лужним. Лужний спосіб поки не набув широкого розвитку. Тому в даний час кріоліт отримують в основному кислотним способом.
За цим способом флюорит подрібнюють, збагачують процесом флотації і обробляють міцної сірчаної кислотою при температурі 200оС. У результаті протікає хімічна реакція:
CaF2 + H2SO4=CaSO4 + 2HF (26)
При протіканні реакції виділяється газоподібний фтористий водень.
Присутній у польовому шпате кремнезем в змозі реагувати з фтористим воднем з утворенням летючого з'єднання SiF4:
SiO2 + 4HF=SiF4 + 2H2O (27)
Образующуюся суміш газів HF і SiF4 поглинають водою, отримуючи в результаті плавиковий кислоту, забруднену кремнійфтористим кислотою H2SiF6, яка утворюється за реакцією:
SiF4 + 2HF=H2SiF6 (28)
Забруднена плавикова кислота піддається обескремніюваний, шляхом додавання до неї соди, яка реагує з кремнійфтористим кислотою з утворенням малорастворимого з'єднання кремнефтористого ...
