способ выщелачивания боксита

Формула изобретения

Способ выщелачивания боксита, заключающийся в непрерывном прокачивании бокситовой пульпы поршневым насосом через автоклавную установку с греющими и реакционными автоклавами, отличающийся тем, что пульпу прокачивают через реакционные автоклавы автоклавной установки в пульсирующем режиме за счет поочередного подключения при помощи распределительного устройства реакционных автоклавов к греющим автоклавам той же установки, через которые пульпу прокачивают в режиме постоянного расхода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в сфере автоклавного выщелачивания глиноземного производства.

Известен способ выщелачивания боксита (Мазель В.А. Производство глинозема. Гос НТИ по черной и цветной металлургии, Л.-М., 1950, с. 129-131, рис. 45) в виде периодического процесса в автоклавах, работающих параллельно. По этому способу в одном автоклаве (автоклавах) производится варка (выщелачивание) боксита, в другом - заполнение пульпой, в третьем - выгрузка.

Недостаток способа - сложность схемы и процесса.

Известен также способ выщелачивания боксита (Еремин Н.И. и др. Процессы и аппараты глиноземного производства. - М.: Металлургия, 1980, с. 151, рис. 52), более технологичный, чем способ-аналог, заключающийся в непрерывном прокачивании бокситовой пульпы поршневым насосом через автоклавную установку - подогреватели, греющие и реакционные автоклавы, самоиспарители, агитатор.

Недостатком способа является недостаточно эффективное использование энергетических возможностей греющего пара, поступающего в греющие автоклавы с ТЭЦ с давлением 25-30 ати. Это обусловлено большим гидравлическим сопротивлением трубопроводов автоклавов из-за их большой протяженности.

Поэтому для исключения возможности вскипания пульпы в последних по ее ходу автоклавах (количество их 8-10 штук) пульпу нагревают до меньшей температуры, чем возможно. Это снижает химвыход, т.е. делает процесс менее эффективным.

Задача изобретения - повышение эффективности способа за счет снижения гидравлического сопротивления прохождения пульпы через автоклавы, а значит повышение температуры выщелачивания боксита.

Поставленная задача достигается способом выщелачивания боксита, заключающимся в непрерывном прокачивании бокситовой пульпы поршневым насосом через автоклавную установку с греющими и реакционными автоклавами, пульпу прокачивают через реакционные автоклавы автоклавной установки в пульсирующем режиме за счет поочередного подключения при помощи распределительного устройства реакционных автоклавов к греющим автоклавам той же установки, через которые пульпу прокачивают в режиме постоянного расхода.

На фиг. 1 дана принципиальная схема осуществления предлагаемого способа выщелачивания боксита; на фиг.2 и 2-1 дана конструкция (один из вариантов) распределительного устройства, применяемого в схеме предлагаемого способа.

Технологическая схема для осуществления предлагаемого способа включает в себя греющие автоклавы 1, реакционные автоклавы 2, 3, 4, распределительное устройство 5, игольчатый регулятор 6, трубопроводы 7, 8, 9 подачи пульпы в автоклавы 2, 3, 4 соответственно, трубопроводы 10, 11, 12 отвода пульпы, трубопровод 13 подачи греющего 25-30 ати пара с ТЭЦ.

Распределительное устройство 5 включает в себя такие основные части: корпус 14 с патрубками 15, 16, 17, 18, внутри которого установлен ротор 19, снабженный валом 20 электропривода, и прижимная шайба 21 с пружинами для создания герметичности, уравнительный патрубок 22.

Способ осуществляется следующим образом. Бокситовая пульпа поршневым насосом под давлением 25-30 ати подается в режиме постоянного расхода (после предварительного нагрева в подогревателях) в греющие автоклавы 1, в которых нагревается до реакционной температуры 235-238^oС. Далее пульпа поступает в распределительное устройство 5 через патрубок 18, проходит через канал ротора 19 в выходной патрубок 15 (см. фиг.2, 2-1) и поступает, например, в трубопровод 9, а из него в реакционные автоклавы 4, заполняя их. Через некоторое время, определяемое необходимым режимом работы автоклавной установки, производится командой от реле времени резкий поворот ротора 19 на 120^o и патрубок 18 соединяется с патрубком 16. Пульпа начинает поступать по трубе 7 в автоклавы 2. Затем вновь следует резкий поворот ротора 19 на 120^o, приводящий к соединению входного патрубка 18 с патрубком 17, и пульпа начинает поступать по трубе 8 в автоклавы 3. В это же самое время в автоклавах 4 и 2 происходит выщелачивание боксита, как в способе аналоге. Далее вновь следует поворот ротора 19 на 120^o, и он принимает исходное положение, как указано на фиг.2 и 2-1. Затем цикл повторяется и т.д. непрерывно.

Выщелоченная пульпа после заполнения всех реакционных автоклавов 2, 3, 4 начинает поступать (выгружаться из автоклавной батареи) через игольчатый регулятор 6 в самоиспарители первой и второй ступеней и далее в агитатор.

Этот процесс, как и процесс поступления пульпы в автоклавную батарею, идет непрерывно, как в способе-прототипе.

Таким образом, использование в схеме выщелачивания боксита такого простого механизма, как распределительное устройство, позволяет повысить температуру выщелачивания, так как во всех трех стадиях процесса (может быть и шесть стадий) пульпа проходит только через два реакционных автоклава, а не через шесть, как в способе-прототипе. При этом сопротивление движению пульпы уменьшается приблизительно в три раза (можно уменьшить и в шесть раз). Во столько же раз уменьшается и падение давления; значит при повышении температуры в сфере выщелачивания вскипания пульпы не будет.

Предлагаемый способ дает повышение химвыхода также за счет самого пульсационного режима движения пульпы, частота пульсаций которого зависит от скорости вращения ротора распределительного устройства.