HU182807B - Process for the continuous digestion and further treatment of the aluminium content of raw materials containing aluminium according to the bayer technology - Google Patents
Process for the continuous digestion and further treatment of the aluminium content of raw materials containing aluminium according to the bayer technology Download PDFInfo
- Publication number
- HU182807B HU182807B HU802392A HU239280A HU182807B HU 182807 B HU182807 B HU 182807B HU 802392 A HU802392 A HU 802392A HU 239280 A HU239280 A HU 239280A HU 182807 B HU182807 B HU 182807B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- streams
- raw materials
- digestion
- optionally
- aluminum
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/06—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
- C01F7/062—Digestion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/06—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
- C01F7/062—Digestion
- C01F7/064—Apparatus for digestion, e.g. digestor vessels or heat exchangers
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Paper (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya eljárás alumínium tartalmú nyersanyagok alumínium tartalmának Bay er-technológia szerinti folyamatos feltárására és tovább feldolgozására.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the continuous exploration and further processing of aluminum-containing raw materials according to Bay er technology.
A Bayer-féle timföldgyártási technológia során az alumínium tartalmú érceket és nyersanyagokat (melyek alumínium tartalma többnyire alumíniumoxid-alumínium oxidhidrát alakban van jelen) nátrium-aluminát és nátriumhidroxid tartalmú, a körfolyamatban recirkuláló oldattal elegyítik, azaz zagyot képeznek és a nyersanyag alumíniumvegyület tartalmát a zagy melegítése útján nátrium-aluminát alakban feloldják. A feltárás során oldatba kerülő alumínium-oxid tartalom a kikeverés során válik ki timföld-hidrát alakban. A melegítés történhet előmelegítőkben és pl. nagynyomású és párhuzamosan kapcsolt csőkígyós, mechanikus keverős autoklávokban, amely utóbbiakban a zagy hosszabb ideig tartózkodik és emiatt jelentős kéregképződés lép fel, különösen a fűtőfelületeken.In Bayer's alumina production technology, aluminum-containing ores and raw materials (the aluminum content of which is predominantly in the form of alumina-aluminum oxide hydrate) are mixed with a solution of aluminum alumina and sodium hydroxide in is dissolved in the form of sodium aluminate. The alumina content in solution during digestion is precipitated in the form of alumina hydrate during mixing. The heating can take place in preheaters and eg. in high-pressure and parallel-coupled tubular, mechanical mixing autoclaves, in which the slurry has a longer residence time and consequently significant crust formation, particularly on heating surfaces.
A bauxit feltárását sok tényező együttes hatása befolyásolja. Ezek közé tartoznak — az oxidos agyagásványok vagyis alumínium-hidrátok ásványi összetétele, ezek kristályszerkezete és felépítése — a bauxit őrlési finomsága és egyenletességi tényezője — a vegyi összetétel (A12O3, SiO2, Fe2O3, TiO2, mint fő alkotók és V2OS, CaO, MgO, Ga, C, CO2, SO3 stb. mint egyéb kísérő anyagok) különbözősége — a nátrium-aluminát (NaA102) képződés heterogén reakciójának kinetikai és egyensúlyi viszonyai — az A12O3 és a Na20 töménységének viszonya, az aluminátlúg hidrolízises bomlása, stb.The exploration of bauxite is influenced by the combined effect of many factors. These include - the mineral composition of the oxidic clay minerals, i.e. aluminum hydrates, their crystalline structure and structure - the fineness and uniformity of bauxite grinding - the chemical composition (A1 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 , TiO 2 as the main constituents) and V 2 O S , CaO, MgO, Ga, C, CO 2 , SO 3 , etc. as other co-agents) - kinetic and equilibrium relationships of the heterogeneous reaction of sodium aluminate (NaA10 2 ) formation - with A1 2 O 3 and ratio of Na 2 0 concentration, hydrolysis decomposition of alumina, etc.
A Bayer-t Jjárás folyamán a tényezők összessége határozza meg az A12O3 feltárhatóságát. A hagyományos, szakaszos üzemű, csőkígyós fűtésű autokláv-telepben, jó minőségű bauxit esetén 170-180 °C-on 2—3 óra alatt megy végbe optimálisan az aluminát képződés reakciója. A bauxit minőségének romlásával még 200 °C környezetében is nehezen megy végbe a feltáródás és romlanak a feltárás utáni ülepítés-szú'rés műveleti feltételei is. A gyártás korábbi gazdaságosságának romlása előtérbe hozta a feltárás intenzifikálásának a gondolatát a szakaszos üzemvitelről a folyamatos üzemvitelre való áttérés segítségével. Az ismert csőfeltáró eljárásoknál az anyagáramok folyamatos áramlása közben történik a feltárás.In the course of the process, Bayer is determined by all the factors that determine the discoverability of A1 2 O 3 . In a conventional, batch-fired, autoclave tube-heated autoclave, high quality bauxite is reacted optimally for 2-3 hours at 170-180 ° C for 2-3 hours. With the deterioration of the quality of bauxite, even at about 200 ° C, the digestion process is difficult and the operating conditions for post-digestion sedimentation screening deteriorate. The deterioration in the former economic efficiency of production brought to the fore the idea of intensifying exploration by moving from batch to continuous operation. In known pipe exploration processes, a continuous flow of material streams is excavated.
— a DT 579.114 sz. német szabadalmi leírás szerint- DT 579.114; according to German patent specification
190 °C feletti hőmérsékleten és 10—15 bar nyomáson a bauxit 1,17-1,20 kg/m3 sűrűségű lúggal feltárható, ami lehetővé teszi az autoklávokról való áttérést a „fűtőkígyóként kialakított cső”-re. A bauxitot és aluminátlúgot nagynyomású szivattyú állandóan előretartó mozgásba hozza és a zagy biztosító szelepen vagy ellennyomású szivattyú segítségével jut ki a reakció teréből.At temperatures above 190 ° C and at pressures of 10 to 15 bar, the bauxite can be digested with an alkali density of 1.17 to 1.20 kg / m 3 , which allows the transition from autoclaves to a 'tube of heating coil'. The bauxite and the aluminate liquor are moved forward by a high-pressure pump and are forced out of the reaction area by a slurry valve or back-pressure pump.
Az eljárás nem ment át a gyakorlatba, mert a lerakodó kérgesedés a csövek hőátadási viszonyait úgy lerontotta, hogy a feltárással rövid időn belül le kellett állni és a kilépő zagy ülepítése és szűrése is nehézzé, ill. igen lassúvá vált.The process did not go through the practice because the deposition crusting impaired the heat transfer conditions of the pipes so that digestion had to be stopped within a short period of time, and sedimentation and filtration of the effluent slurry was also difficult. it has become very slow.
— a DT 665.495 sz. német szabadalmi leírás szerint „toronyeljárás”-sal tárták fel a bauxitot. A darabos bauxitot ellenáramban haladó és gőzzel melegített lúggal kezelték folyamatosan. Mivel a darabos bauxit extrakciója jóval lassúbb folyamat, mint a finom bauxit őrlemény feltárása, az oldótomyokra igen nagy térfogatok adódtak, ami az eljárást gazdaságtalanná tette.- DT 665,495. According to German patent specification Bauxite was discovered by a "tower procedure". The piece bauxite was treated continuously with counter-current and steam-heated alkali. Because the extraction of lumpy bauxite is a much slower process than the leaching of fine bauxite flour, very large volumes were obtained on the solvent drums, which made the process uneconomical.
— a DT 830.945 sz. német szabadalmi leírás szerint igyekeznek megkerülni a közvetlen hőátadást és így a kérgesedés okozta hőátadási viszonyok romlását. Az eljárás szerint az előmelegített lúg nagyobb részét centrifugálszivattyú hőcserélőn keresztül nyomja a sorba kapcsolt feltáró autoklávokba. Az előmelegített lúg kisebb részét összekeverik a bauxit őrleménnyel, a szuszpenziót friss gőzzel fűtött legalább két előautoklávba vezetik, ahonnan adagonként juttatják a sorbakapcsolt feltáró autoklávokba. Ezzel az eljárással azonban, ha bonyolultabb és nagyobb beruházást igénylő technikai megoldásokkal is, csak a jó minőségű bauxitok feltárása végezhető el folyamatosan. A rosszabb minőségű bauxitok feltárására azonban ez az eljárás alkalmatlan.- DT 830.945; According to German Patent No. 4,198, they seek to bypass the direct heat transfer and thus the deterioration of the heat transfer conditions caused by crusting. According to the method, the majority of the preheated lye is forced through a centrifugal pump heat exchanger into a series of exploratory autoclaves. A smaller portion of the preheated lye is mixed with the bauxite powder, the suspension being fed to at least two pre-autoclaves heated with fresh steam, from where they are fed in batches to the digestion autoclaves connected in series. However, with this process, even with more complex and costly technical solutions, only high-quality bauxites can be explored continuously. However, this procedure is inappropriate for detecting inferior bauxites.
Csőfeltáró eljárást ismertet továbbá a 149.514 sz. magyar szabadalmi leírás, vagy a DT 1.920.222 német szabadalmi leírás is. Azonban ezeknél az eljárásoknál is a zagy melegítése során a forrcsövek zagy-oldalán kemény, mechanikusan alig eltávolítható lerakódás keletkezik, amely állandóan vastagszik, csökkenti a hőátadási felületet és rontja a hőátadási tényezőt. A keletkezett lerakódást mind az előmelegítőkből és autoklávokból álló feltáró sorból, mind a csőfeltáró berendezésből időnként el kell távolítani. Ez egy-egy előmelegítő, autokláv, forrcső, vagy egy-egy feltáró sor kiiktatásával és tisztításával (mechanikus tisztítás, vagy savazás) történik. Mindez termelés kiesést, jelentős anyagköltséget és munkabért jelent. A csökkenő hőátadó felület és hőátadási tényező miatt, valamint az állandóan kiiktatásra kerülő egységek következtében a szükségesnél nagyobb berendezést kell üzembe állítani, ami többlet beruházási költséggel jár. Végezetül hátrányos az is, hogy a korábbi eljárások nem teszik lehetővé valamennyi alumínium tartalmú érckomponens teljes feltárását (pl. bőhmit), ami a kihozatalt csökkenti.Further, a pipe exploration process is described in U.S. Patent No. 149,514. Hungarian Patent Specification, or German Patent Specification DT 1.920.222. However, even in these processes, the heating of the slurry results in a hard, mechanically removable deposit on the slurry side of the hot tubs, which is constantly thicker, reducing the heat transfer surface and reducing the heat transfer coefficient. Occasionally, deposits must be removed from both the pre-heater and autoclave digger line and the pipe digger. This is done by bypassing and purifying a preheater, autoclave, hot tub, or an exploration line (mechanical cleaning or acidification). All of this means loss of production, significant material costs and wages. Due to the shrinking heat transfer surface and the heat transfer coefficient, and the fact that units are being permanently dismantled, more equipment than necessary is needed, resulting in additional investment costs. Finally, it is disadvantageous that previous processes do not allow for the complete digestion of all aluminum-containing ore components (eg bohemian), which reduces yield.
A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, melynél a hőátadó felületeken csökkenthető a lerakódás képződése és lényegesen javítható a hőátadás, valamint a feltárás hatásfoka növelhető.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of reducing deposition on heat transfer surfaces and significantly improving heat transfer and increasing the efficiency of digestion.
A találmány tehát eljárás alumínium tartalmú nyersanyagok alumínium tartalmának a Bayer-technológia szerinti folyamatos feltárására, az alumínium és adott esetben adaléktartalmú nyersanyagok szilárd halmazállapotú nátrium-aluminát lúg és/vagy nátrium hidroxid és adott esetben adaléktartalmú oldatok folyadék halmazállapotú anyagáramainak egy vagy több lépésben történő egyesítésével és/vagy több külön és/vagy egyesített anyagáram legalább részbeni áramlás közbeni legalább egy hőlépcsőben történő melegítésével, majd adott esetben a melegítések között vagy után hőntartásával és a melegítéssel hőkezelt elegy ismert módon való feldolgozásával.The invention thus provides a method for continuously digesting aluminum content of aluminum-containing raw materials according to Bayer technology, by one or more liquid streams of one or more liquid material streams of the aluminum and optionally additive raw materials in solid state and / or sodium hydroxide and optionally containing solutions. and / or by heating at least part of the separate and / or combined material streams in at least one heat step during the flow, optionally maintaining the heat treated mixture between or after the heatings and processing the heat-treated mixture in a known manner.
A találmány lényege abban van, hogy a feltárás, tartózkodás, illetve tovább feldolgozás során az egy, vagy több külön és/vagy egyesített anyagáramok legalább egyikét egyszer, vagy többször statikus keverőelemeken átvezetve az anyagáram zagy szemcséit keverés során ütköztetve egy, vagy több lépcsőben hőkezelésnek vetjük alá.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the invention to subject one or more separate and / or combined streams of material to one or more stages of heat treatment in one or more stages during mixing, staging or further processing through one or more streams of static mixing elements. below.
182 807182,807
Meglepő módon azt találtuk, hogy az anyagáramot, illetve anyagáramokat statikus keverőelemeken átvezetve intenzív keveredés érhető el, ami azzal a meglepő hatással jár, hogy a melegítés hatására kiváló anyagok nem a hőátadó felületre válnak le, hanem az anyagára- 5 mokkái haladnak tovább. A zagyszemcsék ütközése, továbbá az intenzív keveredés, illetve ütközés következtében, valamint a lerakódás hiányában megnövekszik és időben állandó marad a falon keresztüli hőátadás, valamint javul a feltárás. Nem várt módon a csövekben vagy 10 autoklávokban, stb. haladó zagy feltárandó szilárd anyag koncentrációja jelentősen megnövelhető, közel megduplázható. A statikus keverőelemek hatására bekövetkező helyi szilárdanyag feldúsulás elősegíti a szemcsék ütközösét és az ütközések mechanikai energiájának hatására a 15 szemcséken aktív helyek alakulnak ki, melyek növelik a kívánt kémiai reakció lefolyását. Meglepő módon szabályozható a statikus keverőelemek útján a szilikátok, stb. kiválásának helye és mennyisége is.Surprisingly, it has been found that the intense mixing of the material stream (s) through static mixing elements results in the surprising effect that, by heating, the excellent materials do not settle on the heat transfer surface but continue to move through the material flows. The collision of the slurry particles, as well as the intense mixing and collision, as well as the absence of deposition, is increased and the heat transfer through the wall remains constant over time and digestion improves. Unexpectedly, in tubes or 10 autoclaves, etc. the concentration of solids to be digested by advanced slurry can be significantly increased, nearly doubled. Local solid enrichment by static agitators promotes collision of the particles and, as a result of the mechanical energy of the collisions, active sites are formed on the particles 15 which increase the desired chemical reaction. Surprisingly, silicates, etc. can be controlled via static mixing elements. location and amount of precipitation.
A találmány szerinti eljárás az anyagáramokba elren- 20 dezett statikus keverőelemek útján gyorsítja a szemcsék felületi diffúziójával gátolt folyamatot. A szemcsék részben a csőfallal, illetve egymással való ütközési energiájuk következtében nő a rendszer diszperzitási foka és a fázisok közötti érintkezési felület, ami fokozza a feltárási 25 sebességet. A szokásosnál gyorsabb felmelegedés és a nagyobb véghőmérséklet elérése, továbbá az a tény, hogy a kioldás során a szilárd szemcsekoncentráció nem a hőközlő falon válik ki, hanem kényszerítve van a zagyban való maradásra, lehetővé teszi az egyáltalán nem vagy csak igen kis mértékben feltáródó egyéb alumínium-, például bőhmites alumínium ásványok jelentős mértékű, 80-90 %-os kioldását.The process of the present invention accelerates the process inhibited by surface diffusion of particles by means of static mixing elements arranged in the material streams. Partly due to their collision energy with the tube wall and with one another, the particles increase the degree of dispersion of the system and the interface between the phases, which increases the rate of digestion. The faster than normal warming and higher end temperatures, and the fact that during solidification the solid particle concentration is not precipitated on the heat transfer wall, but forced to remain in the slurry, allows other, if not very low, aluminum to be exposed. - for example, a significant dissolution of 80-90% of the aluminum content of barrier-free aluminum.
A találmány szerinti feltárás során a szilikátos ásványi alkotó részek oldatba vitele és újból való kiválása a technológia által kívánt helyre irányítottan valósítható meg.In the process of the present invention, the dissolution and re-release of the silicate mineral constituents can be accomplished in a direction desired by the technology.
A találmány szerinti eljárás előnye, hogy elmaradnak a mechanikus keverők, a recirkuláció révén a keverés jobb, az autoklávban elmaradhat a hőközlés és ezáltal a falakon történő kiválás. Végezetül előnyt jelent az is, hogy ugyanolyan kiszolgáló készüléksor mellett növelhető az üzem termelékenysége, ami a gyakorlatban 2—4 %-kal nagyobb kihozatalt eredményez.The process according to the invention has the advantage that mechanical stirrers are omitted, that by means of recirculation the stirring is better, that the heat transfer in the autoclave and thus the separation on the walls can be omitted. Finally, there is an advantage in increasing the productivity of the plant with the same set of server equipment, which in practice results in a 2-4% higher yield.
A találmány szerinti eljárásnál az anyagáramok mozgatásának energia szükséglete a statikus keverők alkalmazásával nő. Ezt az energiatöbbletet azonban bőven fedezi az ismert csőfeltárási eljárásoknál a nagyobb termelési kihozatal és a csökkent beruházási költségek, továbbá a hagyományos eljárásnál elkerülhetetlen, rövid időközökben végrehajtandó, a tisztítást szolgáló leállási veszteségek kiküszöbölése.In the process of the invention, the energy requirement for moving the material streams is increased by the use of static mixers. However, this excess energy is well covered by the known production methods and reduced investment costs for known pipe exploration processes, as well as the inevitable shutdown losses for cleaning that are unavoidable in the conventional process.
A találmányt részletesen kiviteli példákon ismertetjük.Detailed Description of the Invention The present invention will be described in detail by way of exemplary embodiments.
1. példaExample 1
A bauxit őrleményt és az ún. retúrként visszavezetett aluminátlúg anyagáramait egyszer vagy többször statikus keverőelemekkel ellátott, expanziós gőzzel fűtött csőrendszeren vezetjük át. A zagy az áthaladás során pl. 81—85 °C-ról 195—200 °C-ra melegszik fel. A mért 3000—3500 kcal/m2h°C hőátbocsátási tényező következtében a melegítés igen intenzív, a szükséges fűtőfelület gazdaságosan kicsi. A zagy erőteljes belső keveredése miatt tartós (5—6 hét időtartamú) üzemelés során sem tapasztalható kiválásból eredő kérgesedés sem a belső csőfalon, sem a statikus keverőelemeken. Ez utóbbi betétek nélküli csőben a kezdeti hőátbocsátási tényező mindössze 700-800 kcal/m2h °C értékű és a folyamatos kéreg lerakódása miatt 20 nap alatt 500 kcal/m2h°C értékre csökkent. Ez az alacsony hőátbocsátási tényező már nem biztosította a technológiai hőforgalomhoz szükséges 195—200 °C hőmérsékletet, ezért a folyamattal le kellett állni és a berendezést a lerakódások kitisztításához szét kellett bontani. A tisztításhoz tartozó savazás 2—3 napos üzemszünettel és az ezzel járó termelés kieséssel az üzemvitelt gazdaságtalanná teszi.The bauxite meal and the so-called bauxite meal. The streams of recycled alumina liquor are recycled once or more through an expansion steam heated pipe system with static stirrers. The slurry during the passage eg. It heats from 81 ° C to 85 ° C to 195 ° C to 200 ° C. Due to the measured heat transfer coefficient of 3000 - 3500 kcal / m 2 h ° C, the heating is very intensive and the heating area required is economically small. Due to the vigorous internal mixing of the slurry, no continuous crusting occurs on the inner pipe wall or static mixing elements during long-term operation (5-6 weeks). In this latter tube, the initial heat transfer coefficient is only 700-800 kcal / m 2 h ° C and due to the continuous crust deposition it has decreased to 500 kcal / m 2 h ° C in 20 days. This low heat transfer coefficient no longer provided the 195 to 200 ° C temperature required for the process heat flow, so the process had to be stopped and the equipment had to be dismantled to clean up deposits. Acidification for cleaning with 2-3 days of downtime and the consequent loss of production makes operating uneconomical.
2. példaExample 2
Az 1. példa szerinti rekuperációs hőcserélők után a bauxit feltárása statikus keverőelemekkel ellátott, éles gőzzel fűtött csőreaktorban perces nagyságrendű időtartam alatt 240—250 °C véghőmérséklet mellett megy végbe. A statikus keverőelemek okozta intenzív belső örvénylés és a zagyban levő kristályos és amorf szemcsék egymáshoz és a keverőelemekhez való súrlódása és ütközése miatt a feltárás hőmérsékletére való felmelegítést nagy, 3300-3500 kcal/m2h°C hőátbocsátási tényező jellemzi, ugyanakkor a feltárás során keletkező üledék, ill. a bauxit lúgban nem oldódó szilárd komponensei lebegésben maradnak. A reakció során — meglepő módon — megnő a feltáródás 2-4 %-kal. Ez utóbbi jelenség a nátrium-aluminát képződés kinetikai és egyensúlyi viszonyai alapján a következőkkel magyarázható:After the recuperative heat exchangers of Example 1, the bauxite is digested in a sharp steam-heated tube reactor with static stirrers at a final temperature of 240-250 ° C over a period of one minute. Due to the intense internal turbulence caused by static mixers and the friction and collision of crystalline and amorphous particles in the slurry, heating to the digestion temperature is characterized by a high heat transfer coefficient of 3300-3500 kcal / m 2 h ° C. sediment or the non-alkaline soluble components of bauxite remain suspended. Surprisingly, the reaction results in a 2-4% increase in the yield. The latter phenomenon can be explained by the kinetic and equilibrium conditions of sodium aluminate formation as follows:
— Az intenzív hőátvitel miatt megnő némileg a feltárás hőmérséklete. Ez egyrészt növeli a feltárás sebességét, másrészt mivel a nagyobb hőmérsékletű oldat meszszebb van az egyensúlytól, több A12O3 tud oldódni. Ezenkívül a nagyobb hőmérséklet nemcsak a hidrargillit feltárásának kedvez, hanem a lényegesen roszszabbul oldódó bőhmit és diaszpor feltáródásának is.- Due to the intensive heat transfer, the digging temperature is slightly increased. This, on the one hand, increases the rate of digestion and, on the other hand, since the higher temperature the solution is leaner from the equilibrium, more A1 2 O 3 can be dissolved. In addition, the higher temperatures favor not only the digestion of hydrargillite, but also the digestion of significantly less soluble bohemite and diaphoresis.
— A kioldás különbözősége az egyes ásványoknál a kristályrács energia különbségével kapcsolatos. Az az ásvány fajta oldódik tehát nehezebben, amelynek a rács szétzúzása több energiát igényel. A feltáró szakaszban az anyagrészecskék keverve-ütköződése mechanikailag is elősegíti a nehezebben oldódó bőhmit feltáródását.- The difference in dissolution for each mineral is related to the difference in energy of the crystal lattice. Thus, the kind of mineral that requires more energy to break the grid is more difficult to dissolve. In the exploration phase, the mixed collision of the material particles also mechanically facilitates the dissolution of the less soluble bohemian.
— A szemcsék ütközése diszpergálódással is jár. A nagyobb diszperzitás fokú rendszernek nagyobb az oldási felülete, ami ugyancsak megnöveli a feltárás sebességét.- The collision of particles also causes dispersion. A system with a higher degree of dispersion has a larger dissolution surface, which also increases the rate of digestion.
— Egyéb alkotók — az alacsonyabb hőmérsékleten, kb. 120°C-on oldódó kovasav, bizonyos szerves komponensek — az alumínium-hidroxid részecskéken bevonatot, burkot alkothatnak, ami fizikailag gátolja a nátronlúg odakerülését a kioldásra kerülő A12O3 felületéhez. A szemcsék ütköződése e burkok felszakadását, felrepedését idézi elő, ezáltal javul a feltárás.- Other ingredients - at lower temperatures, approx. Silicic acid soluble at 120 ° C, certain organic components - can form a coating on the aluminum hydroxide particles, which physically inhibits the passage of caustic soda to the surface of the dissolved Al 2 O 3 . The collision of the particles causes the shells to burst, thus improving the digestion.
— Az áramlási ellenállások miatt végül előnyös a hidraulikus nyomás csökkenése 2,3-2,5 bar-ral a feltárócső hossza mentén, mert emiatt csökken a bauxit SiO2 tartalmából képződő nátrolit leválása és így a nátrolittal megkötött A12O3 veszteség is. Ismert ugyanis, hogy a nátrolit molekula térfogata kisebb, mint az alkotórészek molekula térfogatának összege, tehát a nyomás fokozódása, ami a Bayer-eljárás autoklávosFinally, due to flow resistances, it is advantageous to reduce the hydraulic pressure by 2.3-2.5 bar along the length of the spout because it reduces the precipitation of sodium oxide formed from the SiO 2 content of the bauxite and thus the loss of A1 2 O 3 bound to the sodium oxide. It is known that the volume of the sodium molecule is smaller than the sum of the components, ie the increase in pressure, which is an autoclave of the Bayer process.
182 807 feltárására jellemző, a nátrolit leválás fokozásával jár, míg az adott példa esetén a nyc .rás csőhossz menti csökkenésével csökken a nátroht leválás, csökken tehát a nátrolittal elvitt A12O3 veszteség is.182,807 is characterized by an increase in the excretion of soda ash, while in this example, a decrease in the length of the nyc source along the tube decreases the segregation of soda as well as the loss of A1 2 O 3 taken with soda.
3. példaExample 3
Ismeretes, hogy a bauxit feltárása az időben elhúzódó folyamat, az egyensúly lassan áll be. A feltárás során a nátrium-alumínium-hidro-szilikát kiválása szintén lassan éri el a folyamatot jellemző dinamikus egyensúlyt. A Bayer-eljárásnál pl. csak a feltárás második órája után fokozódik a kovasavas vegyület kiválási sebessége, ami a lúg SiO2 tartalmának erőteljes csökkenésével jár. A feltáró csőreaktorból kikerülő zagyot ezért célszerű nagyobb térfogatú tartózkodó edényekbe vezetni. Ezzel egyrészt közelebb lehet vinni a feltárást az egyensúlyi állapothoz, másrészt könnyebben lehet beállítani a feltárást követő ülepítés és szűrés számára kedvező 1,7-1,9 értékű aluminátlúg mólviszonyt. A zagyban levő üledék lebegésben és hidraulikus transzportálásához tartásához kedvező, ha a tartózkodó edényekbe beépített statikus keverőelemeken át vezetjük a zagyot. A tartózkodási edény másik műveleti funkciója a zagy hűtése. A feltárást követő műveletek miatt a 240—250 °C véghőmérsékletű zagyot kb. 100 °C-ra kell lehűteni. A statikus keverőelemek miatt a hűtés is igen intenzíven végezhető, a hőátbocsátási tényező értéke 1200—1500 kcal/m2h °C. A hűtés során felszabaduló hőenergia, a Bayer-eljáráshoz hasonlóan a rekuperációs hőcserélőknél hasznosítható. A lerakódásokat 1-2 éves üzemelés után kell eltávolítani a tartózkodó edény(ek) faláról.It is known that the exploration of bauxite is a time-consuming process and the equilibrium is slowly established. During the digestion, the precipitation of sodium aluminum hydrosilicate is also slowly reaching the dynamic equilibrium characteristic of the process. In the Bayer process, e.g. it is only after the second hour of digestion that the rate of precipitation of the silicic acid compound increases, leading to a sharp decrease in the SiO 2 content of the alkali. It is therefore advisable to dispose of the sludge from the digestion tube reactor into larger vessels. This will bring the digging closer to equilibrium on the one hand and adjust the 1.7 to 1.9 molar ratio of alumina, which is favorable for post settling and filtration, on the other. It is advantageous for the slurry to be transported through static mixing elements integrated in the remaining vessels to keep the sediment in the slurry floating and hydraulically transported. Another function of the residence vessel is to cool the slurry. Due to post-digestion operations, the slurry with a final temperature of 240-250 ° C is approx. Cool to 100 ° C. Due to the static mixing elements, the cooling can also be carried out very intensively, with a heat transfer coefficient of 1200-1500 kcal / m 2 h ° C. The heat energy released during cooling, like the Bayer process, can be utilized in recuperative heat exchangers. Deposits should be removed from the wall of the vessel (s) after 1-2 years of operation.
4. példaExample 4
Egy korszerű, évi 200 000 tonna kapacitású üzemben ú kikeverő reaktorokban 40—60 órát tartózkodik az anyag, mialatt az aluminátlúg összes timföld tartalmának 40—60 %-a kiválik, átlagban azonban 50% alatt, a kikeverés átlagos levegőszükséglete 200—300 Nm3/h. A 4—5 bar-os levegő 1 Nm3-ének az előállításához 0,09 kWh villamosenergia kell, azaz 18—27 kWh összesen. Ez az energiaszükséglet kb. a felére csökkenthető, ha a levegőt nem a Bayer-eljárás kikeverőire jellemző szűk, kb. 0,007 m-es furatain diszpergáljuk az emelőcsőbe, hanem injektor-szerűen vezetjük be a levegőt a statikus keverőelemekkel ellátott keverőcsövön keresztül. A levegő 'jó diszpergálását és a kikeverés hatásfokát a statikus keverőelemek okozta jó érintkeztetés biztosítja, ugyanakkor megnő a kristálykiválás és kristálynövekedés sebessége, mivel a levegő injektor-szerű bevezetése a kikeverő teljes folyadék térfogatát intenzív cirkulációs mozgásba hozza. A vázolt áramlási sajátosságok következtében megnő a kikeverő hatásfoka, az átlag az 50—52 %-ot éri el.In a state-of-the-art 200,000 tonne plant per annum, the material remains in the reactor for 40-60 hours, while 40-60% of the total alumina content of the alumina is precipitated but below 50% on average, with an average air demand of 200-300 Nm 3 . h. To produce 1 Nm 3 of 4-5 bar air, 0.09 kWh of electricity is needed, ie 18-27 kWh in total. This energy requirement is approx. can be halved if the air is not typical of the Bayer process mixers, approx. It is dispersed through the 0.007 m boreholes into the riser pipe, but is injected into the air through an agitator tube with static mixing elements. The good dispersion of the air and the efficiency of the mixing is ensured by the good contact caused by the static mixing elements, while the rate of crystal precipitation and crystal growth is increased, since the injector-like introduction of air causes the entire mixing fluid volume to circulate vigorously. The flow characteristics outlined increase the efficiency of the mixer, reaching an average of 50-52%.
Claims (1)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU802392A HU182807B (en) | 1980-10-01 | 1980-10-01 | Process for the continuous digestion and further treatment of the aluminium content of raw materials containing aluminium according to the bayer technology |
FR8110548A FR2491052A1 (en) | 1980-10-01 | 1981-05-27 | PROCESS AND DEVICE FOR CONTINUOUS DISSOLUTION AND FURTHER PROCESSING OF ALUMINUM IN RAW MATERIALS CONTAINING ALUMINUM ACCORDING TO THE BAYER PROCESS |
DE3136138A DE3136138C2 (en) | 1980-10-01 | 1981-09-11 | Device for the continuous digestion and further processing of aluminum from aluminum-containing raw materials according to the Bayer process |
CH6182/81A CH656602A5 (en) | 1980-10-01 | 1981-09-23 | METHOD FOR CONTINUOUS SOLVING OR UNLOCKING THE ALUMINUM CONTENT OF ALUMINUM-BASED RAW MATERIALS BY THE BAYER PROCESS. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU802392A HU182807B (en) | 1980-10-01 | 1980-10-01 | Process for the continuous digestion and further treatment of the aluminium content of raw materials containing aluminium according to the bayer technology |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU182807B true HU182807B (en) | 1984-03-28 |
Family
ID=10959122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU802392A HU182807B (en) | 1980-10-01 | 1980-10-01 | Process for the continuous digestion and further treatment of the aluminium content of raw materials containing aluminium according to the bayer technology |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH656602A5 (en) |
DE (1) | DE3136138C2 (en) |
FR (1) | FR2491052A1 (en) |
HU (1) | HU182807B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT409350B (en) * | 2000-06-28 | 2002-07-25 | Kostjak Michael Dipl Ing Dr Te | METHOD FOR DETACHING METALLIC ALUMINUM FROM ALUMINUM-CONTAINING SOLID WASTE |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3222141A (en) * | 1960-03-23 | 1965-12-07 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Digesting apparatus |
BE754657Q (en) * | 1965-11-29 | 1971-01-18 | Kenics Corp | MIXER APPLIANCE |
FR1523303A (en) * | 1967-03-20 | 1968-05-03 | Pechiney | Advanced process for attacking bauxite in an alkaline medium |
CH537208A (en) * | 1971-04-29 | 1973-07-13 | Sulzer Ag | Mixing device for flowable media |
CH563802A5 (en) * | 1973-04-18 | 1975-07-15 | Sulzer Ag | |
JPS5422198B2 (en) * | 1974-09-28 | 1979-08-04 | ||
FR2311577A1 (en) * | 1975-05-21 | 1976-12-17 | Exxon France | STATIC MIXER |
JPS5319199A (en) * | 1976-08-06 | 1978-02-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | Extracting method for alumina from alumina-containing ore |
FR2376688A1 (en) * | 1977-01-10 | 1978-08-04 | Anglian Water Authority | Appts. for forming sewage treatment silicate prods. - includes mixing tube with static high shear device |
-
1980
- 1980-10-01 HU HU802392A patent/HU182807B/en not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-05-27 FR FR8110548A patent/FR2491052A1/en active Granted
- 1981-09-11 DE DE3136138A patent/DE3136138C2/en not_active Expired
- 1981-09-23 CH CH6182/81A patent/CH656602A5/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3136138A1 (en) | 1982-04-29 |
FR2491052B1 (en) | 1983-03-04 |
DE3136138C2 (en) | 1986-03-13 |
FR2491052A1 (en) | 1982-04-02 |
CH656602A5 (en) | 1986-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU661085B2 (en) | Separating red mud in production of alumina from bauxite | |
CN100460328C (en) | Technical process for producing chloride aluminum | |
US4426363A (en) | Process for extracting alumina from aluminous ores | |
CN102502733A (en) | Method for treating gibbsite by using high-concentration alkali liquor under normal pressure | |
US5869020A (en) | Process for the production of aluminum hydroxide from bauxite | |
WO2007009377A1 (en) | A process for preparing powdery alumina from low concentration solution by seed decomposition | |
US4512809A (en) | Process for producing, from aluminous siliceous materials, clinker containing alkali metal aluminate and dicalcium silicate, and use thereof | |
US4647439A (en) | Process for the continuous production of alumina from bauxites containing monohydrates using the bayer process | |
US5545384A (en) | Process for production of aluminum hydroxide from ore containing alumina | |
HU182807B (en) | Process for the continuous digestion and further treatment of the aluminium content of raw materials containing aluminium according to the bayer technology | |
CN107827131A (en) | A kind of method of alumina producing Bayer process | |
US3997650A (en) | Process for extracting alumina from alumna-containing ores | |
US4128618A (en) | Process for extracting alumina from alumina-containing ores | |
AU765745B2 (en) | Process for producing aluminium hydroxide from alumina-containing ore | |
EP0564659B1 (en) | Process for producing aluminum hydroxide from alumina-containing ore | |
CN107857277B (en) | A kind of method that utilizes dicalcium silicate to directly synthesize calcium silicate | |
CN100469906C (en) | Method of treating sodium-silicon slag by chlorination method | |
CN113716577A (en) | Desiliconization method of kaolin-containing silicon-aluminum-containing raw material | |
JP4349711B2 (en) | Bauxite processing method | |
Seecharran | Bayer process chemistry | |
GB2104497A (en) | A process for producing, from aluminous siliceous materials, clinker containing alkali metal aluminate and dicalcium silicate, and use thereof | |
HU203853B (en) | Process for producing sodium- and potassium-aluminate from aluminium-silicate withhydrochemical treating | |
GB2102407A (en) | Producing hydraulic cement from dicalcium silicate | |
HU177045B (en) | Process and equipment for the extraction and filtration of basic clinker materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |