Участок выщелачивания боксита в производстве глинозема

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Филиал в г. Краснотурьинске

Оценка работы______________

Руководитель от УрФУ

Тема задания на практику

Участок выщелачивания боксита в производстве глинозема

ОТЧЕТ

по преддипломной практике

Руководитель практики от предприятия (организации)                                

                              ФИО руководителя         Подпись      

Студент                                 Екимова А.В.

                                        ФИО студента    

Специальность (направление подготовки) 22.03.02Металлургия

Группа НМТЗ-403203у-Кт

Краснотурьинск 2023

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ        2

ВВЕДЕНИЕ        3

1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ГЛИНОЗЁМНОГО ПРОИЗВОДСТВА        4

1.1        Описание структуры гидрохимической ветви        5

1.2 Описание структуры спекательной ветви        5

2 ОПИСАНИЕ РАБОТЫ УЧАСТКА ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ-3        7

2.1        Характеристика сырья        7

2.2        Теоретические основы выщелачивания        7

2.3        Характеристика оборудования автоклавного выщелачивания        11

2.4        Аппаратурно-технологическая схема участка выщелачивания        16

2.5        Влияние различных факторов на процесс выщелачивания        18

3 УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОЦЕССА ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ        22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        24

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ        25

ВВЕДЕНИЕ

Глинозём из различных алюминиевых руд можно получить щелочным и кислотным способами. В промышленности основное применение нашли щёлочные способы.

Промышленные щёлочные способы производства глинозёма из бокситов подразделяют на: 1) гидрохимический (способ Байера); 2) способ спекания и 3) комбинированный способ - сочетание способа Байера со способом спекания в параллельном или последовательном варианте.

Способ Байера заключается в выщелачивании бокситов оборотными алюминатно-щёлочными растворами, отделении красного шлама и разложении насыщенных алюминием алюминатных растворов при перемешивании с затравкой - свежеосаждённым гидроксидом алюминия. Назначение передела спекания заключается в возможно более полном связывании оксида алюминия и оксидов щёлочных металлов шихты в щёлочные алюминаты, а соединения кремния - в двухкальциевый силикат. Кроме этого, образуются ферриты натрия и другие продукты при высоких температурах.

Для переработки бокситов, поступающих в дирекцию по глиноземному производству филиала «Русал Краснотурьинск», наиболее эффективным является параллельный вариант способа Байер - спекание.

Данная схема позволяет компенсировать потери щелочи в гидрохимической ветви, путем каустификации кальцинированной соды при спекании и направить кальцинированную соду, выделившуюся при упаривании оборотного раствора, в ветвь спекания.

1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ГЛИНОЗЁМНОГО ПРОИЗВОДСТВА

В глинозёмном производстве для переработки бокситов с низким и высоким содержанием кремния используется параллельный вариант комбинированного способа Байер - спекание.

Основные достоинства применяемого варианта:

1. возможность переработки в условиях одного цеха высококремнистых и малокремнистых бокситов (первые направляют в ветвь спекания, а вторые - в байеровскую ветвь), что имеет большое значение, так как в любом месторождении обычно залегают бокситы как высококремнистые, так и обогащённые кремнезёмом;
2. все потери едкой щёлочи в цикле Байера возмещаются содой, которая каустифицируется при спекании с ней боксита, что снижает себестоимость глинозёма, так как едкая щёлочь дороже соды;
3. не требуется каустификация известью соды, выпадающей при упарке маточного раствора, что особенно важно при переработке бокситов, содержащих карбонаты, когда много едкой щёлочи переходит в углекислую;
4. моногидрат соды («рыжая» сода), выпадающий при упарке, поглощает много органических веществ, которые полностью выгорают в печи спекания, и алюминатные растворы ветви Байера очищаются от них;
5. очищенный от SiO2  раствор ветви спекания, каустический модуль которого обычно равен 1,5, добавляют к раствору ветви Байера отчего в нём уменьшается ак и ускоряется разложение.

При параллельном варианте комбинированного способа Байер - спекание перерабатывают большую часть боксита по способу Байера и меньшую часть по способу спекания.

Комбинированная схема способа Байер - спекание характеризуется сложной системой прямых и обратных связей вследствие потоков промежуточных промпродуктов, энергоносителей, охватывающих как отдельные участки, переделы, так и технологические комплексы и всё производство в целом.

1.  Описание структуры гидрохимической ветви

В ветви Байера перерабатывают бокситы с низким содержанием кремния. Гидрохимическая ветвь включает в себя следующие технологические операции: