Угол естественного откоса глинозема
ГОСТ 30558-98 Глинозем металлургический. Технические условия
Материалы для электродных
покрытий
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
1 РАЗРАБОТАН МТК 99 «Алюминий», Всероссийским алюминиево-магниевым институтом (АО ВАМИ)
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 13-09 от 28.05.98 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Казахстан
Главная государственная инспекция Туркменистана
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 27 апреля 1999 г. № 138 межгосударственный стандарт ГОСТ 30558-98 введен действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 6912.1-93 в части требований к металлургическому глинозему
Alumina, metallurgical.
Specifications
Дата введения 2000-07-01
1 Назначение и область применения
Настоящий стандарт распространяется на глинозем, представляющий собой кристаллический гигроскопичный порошок, состоящий из различных модификаций оксида алюминия и предназначенный преимущественно для производства алюминия электролитическим методом.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.028-76 Система стандартов безопасности труда. Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия
ГОСТ 6912.2-93 Глинозем. Рентгенодифракционный метод определения альфа-оксида алюминия
ГОСТ 13583.9-93 (ИСО 2071-76) Глинозем. Метод определения оксида цинка
ГОСТ 13583.10-93 (ИСО 3390-76) Глинозем. Методы определения оксида марганца
ГОСТ 13583.11-93 Глинозем. Методы определения оксида хрома
ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов
ГОСТ 15846-79 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
ГОСТ 22235-76 Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ
ГОСТ 23201.0-78 Глинозем. Общие требования к методам спектрального анализа
ГОСТ 23201.1-78 Глинозем. Методы спектрального анализа. Определение диоксида кремния, оксида железа, оксида натрия и оксида магния
ГОСТ 23201.2-78 Глинозем. Методы спектрального анализа. Определение пятиокиси ванадия, закиси марганца, окиси хрома, двуокиси титана и окиси цинка
ГОСТ 23201.3-94 Глинозем. Методы разложения пробы и приготовления растворов
ГОСТ 23401-90 Порошки металлические. Катализаторы и носители. Определение удельной поверхности
ГОСТ 25389-93 Глинозем. Метод подготовки проб
ГОСТ 25469-93 Глинозем. Ситовый метод определения гранулометрического состава
ГОСТ 25542.0-93 Глинозем. Общие требования к методам химического анализа
ГОСТ 25542.1-93 Глинозем. Методы определения диоксида кремния
ГОСТ 25542.2-93 Глинозем. Метод определения оксида железа
ГОСТ 25542.3-93 Глинозем. Методы определения оксида натрия и оксида калия
ГОСТ 25542.4-93 Глинозем. Метод определения диоксида титана
ГОСТ 25542.5-93 Глинозем. Метод определения оксида фосфора
ГОСТ 25542.6-93 Глинозем. Методы определения оксида ванадия
ГОСТ 25733-83 Глинозем. Метод кристаллооптического определения альфа-модификации оксида алюминия
ГОСТ 26380-84 Контейнеры специализированные групповые. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 27798-93 Глинозем. Отбор и подготовка проб
ГОСТ 27799-93 Глинозем. Метод определения влаги
ГОСТ 27800-93 Глинозем. Метод определения потери массы при прокаливании
ГОСТ 27802-93 Глинозем. Метод определения угла естественного откоса.
3 Классификация и технические требования
3.1 По химическому составу глинозем подразделяют на марки, требования к которым установлены в таблице 1 .
Массовая доля примеси, %, не более
Потеря массы при прокаливании (300 — 1100 °С), %, не более
Сумма Na 2 O + K 2 O в пересчете на Na 2 O
Примечание — В глиноземе марки Г-1, выпускаемом из бокситового сырья, допускается массовая доля оксида железа ( III ) не более 0,05 %, сумма оксида натрия и оксида калия в пересчете на оксид натрия не более 0,5 %.
3.2 Массовую долю оксида алюминия определяют по разности 100 % и суммы массовых долей примесей (таблица 1 ) и потери массы при прокаливании.
3.3 Массовую долю альфа-оксида алюминия, потери массы при прокаливании, угла естественного откоса и удельную поверхность для глинозема всех марок, предназначенных для производства алюминия, устанавливают по согласованию потребителя с изготовителем.
3.4 При содержании в глиноземе фракции менее 45 мкм не более 25 % к обозначению марки глинозема добавляют букву К (крупнозернистый).
3.5 Массовая доля влаги в глиноземе всех марок не должна быть более 2,5 %. Расчетную массовую долю влаги для определения массы партии глинозема принимают равной 0,5 %.
При массовой доле влаги в глиноземе более 0,5 % массу партии вычисляют по формуле
где m — масса партии глинозема расчетная, т;
m 1 — масса партии глинозема при фактической влажности, определяемая взвешиванием, т;
w 1 — массовая доля влаги в глиноземе фактическая, %;
w 2 — массовая доля влаги расчетная — 0,5 %.
3.6 В глиноземе всех марок не допускается наличие видимых невооруженным глазом посторонних включений, технологически не связанных с производством.
3.7.1 На упаковочных средствах должен быть нанесен штамп или закреплена этикетка (ярлык) с указанием:
2) номера партии;
3) марки глинозема;
4) манипуляционного знака «Беречь от влаги»;
5) обозначения настоящего стандарта.
3.7.2 Транспортная маркировка — по ГОСТ 14192.
Вид упаковки — по согласованию потребителя с изготовителем.
3.8.2 Упаковка глинозема, поставляемого в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы, — по ГОСТ 15846.
4 Требования безопасности
4.1 По степени воздействия на организм человека глинозем относят к 4-му классу опасности (вещества малоопасные) по ГОСТ 12.1.005 и ГОСТ 12.1.007.
4.2 Глиноземная пыль относится к аэрозолям преимущественно фиброгенного действия, предельно допустимая концентрация глиноземной пыли в воздухе рабочей зоны составляет 6 мг/м 3 по ГОСТ 12.1.005.
Воздушную среду рабочей зоны контролируют в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.1.007. Анализ проб воздуха на содержание глиноземной пыли проводят по методикам, утвержденным Министерством здравоохранения.
4.3 Глинозем пожаро- и взрывобезопасен.
4.4 На предприятиях — производителях и потребителях глинозема должна быть разработана нормативная документация по безопасности труда при производстве, применении и хранении глинозема в соответствии с ГОСТ 12.1.007.
5 Приемка
5.1 Глинозем принимают партиями. Партией считают количество однородного по своим качественным показателям глинозема одной марки, изготовленного по непрерывному технологическому циклу, сопровождаемое одним документом о качестве, содержащим:
1) товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;
2) наименование и марку продукции;
3) обозначение настоящего стандарта;
4) номер и дату выдачи документа;
5) массу партии нетто;
6) номер партии, номера транспортных средств;
7) результаты анализа или подтверждение соответствия глинозема требованиям настоящего стандарта;
8) штамп отдела технического контроля.
Масса партии не ограничена.
5.2 Для проверки соответствия качества глинозема требованиям настоящего стандарта проводят приемо-сдаточные испытания каждой партии по следующим показателям: массовая доля оксида кремния ( IV ), оксида железа ( III ), оксида фосфора ( V ), сумма оксидов натрия и калия, потери массы при прокаливании, наличие посторонних включений, угол естественного откоса, массовая доля альфа-оксида алюминия, массовая доля фракции менее 45 мкм, более 125 мкм, удельная поверхность.
Контроль качества глинозема по остальным показателям проводят периодически. Периодичность контроля устанавливают по согласованию потребителя с изготовителем.
5.4 При несоответствии результатов испытаний глинозема требованиям настоящего стандарта хотя бы по одному из показателей проводят повторное испытание по этому показателю на вновь отобранной пробе от партии, упакованной в контейнеры.
Для партии, отправленной насыпью, повторные испытания проводят из сокращенной пробы.
Результаты повторных испытаний распространяют на всю партию.
6 Методы испытаний
6.1 Отбор и подготовка проб — по ГОСТ 25389 и ГОСТ 27798. Срок хранения арбитражной пробы — 2 месяца.
6.4 Определение угла естественного откоса — по ГОСТ 27802, массовой доли альфа-оксида алюминия — по ГОСТ 6912.2 или ГОСТ 25733. При возникновении разногласий массовую долю альфа-оксида алюминия определяют по ГОСТ 6912.2.
6.5 Определение фракции менее 45 мкм — по ГОСТ 25469. Допускается определять по другой методике, по метрологическим характеристикам не уступающей стандартизованной. При разногласии определение проводят по ГОСТ 25469.
6.6 Определение удельной поверхности — по ГОСТ 23401. Допускается определять по другой методике, по метрологическим характеристикам не уступающей стандартизированной. При разногласии определение проводят по ГОСТ 23401.
7 Транспортирование и хранение
7.2 Глинозем транспортируют насыпью по железной дороге в хоппер-цементовозах или спеццистернах. По согласованию изготовителя с потребителем и транспортными организациям при поставке по прямым договорам допускается использовать другие транспортные средства.
7.3 Упакованный глинозем транспортируют железнодорожным транспортом в соответствии с техническими условиями погрузки и крепления грузов и ГОСТ 22235 на открытых транспортных средствах.
Глинозем, упакованный в контейнеры, транспортируют повагонными отправками на открытых транспортных средствах.
7.5 Транспортирование и хранение глинозема, отправляемого в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы, — в соответствии с 7.1 — 7.4 .
7.6 Срок хранения глинозема не ограничен.
Ключевые слова: глинозем металлургический, оксид алюминия, маркировка, упаковка, требования безопасности
ГОСТ 30558-98 Глинозем металлургический. Технические условия
Материалы для электродных
покрытий
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
1 РАЗРАБОТАН МТК 99 «Алюминий», Всероссийским алюминиево-магниевым институтом (АО ВАМИ)
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 13-09 от 28.05.98 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Казахстан
Главная государственная инспекция Туркменистана
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 27 апреля 1999 г. № 138 межгосударственный стандарт ГОСТ 30558-98 введен действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 6912.1-93 в части требований к металлургическому глинозему
Alumina, metallurgical.
Specifications
Дата введения 2000-07-01
1 Назначение и область применения
Настоящий стандарт распространяется на глинозем, представляющий собой кристаллический гигроскопичный порошок, состоящий из различных модификаций оксида алюминия и предназначенный преимущественно для производства алюминия электролитическим методом.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.028-76 Система стандартов безопасности труда. Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия
ГОСТ 6912.2-93 Глинозем. Рентгенодифракционный метод определения альфа-оксида алюминия
ГОСТ 13583.9-93 (ИСО 2071-76) Глинозем. Метод определения оксида цинка
ГОСТ 13583.10-93 (ИСО 3390-76) Глинозем. Методы определения оксида марганца
ГОСТ 13583.11-93 Глинозем. Методы определения оксида хрома
ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов
ГОСТ 15846-79 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
ГОСТ 22235-76 Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ
ГОСТ 23201.0-78 Глинозем. Общие требования к методам спектрального анализа
ГОСТ 23201.1-78 Глинозем. Методы спектрального анализа. Определение диоксида кремния, оксида железа, оксида натрия и оксида магния
ГОСТ 23201.2-78 Глинозем. Методы спектрального анализа. Определение пятиокиси ванадия, закиси марганца, окиси хрома, двуокиси титана и окиси цинка
ГОСТ 23201.3-94 Глинозем. Методы разложения пробы и приготовления растворов
ГОСТ 23401-90 Порошки металлические. Катализаторы и носители. Определение удельной поверхности
ГОСТ 25389-93 Глинозем. Метод подготовки проб
ГОСТ 25469-93 Глинозем. Ситовый метод определения гранулометрического состава
ГОСТ 25542.0-93 Глинозем. Общие требования к методам химического анализа
ГОСТ 25542.1-93 Глинозем. Методы определения диоксида кремния
ГОСТ 25542.2-93 Глинозем. Метод определения оксида железа
ГОСТ 25542.3-93 Глинозем. Методы определения оксида натрия и оксида калия
ГОСТ 25542.4-93 Глинозем. Метод определения диоксида титана
ГОСТ 25542.5-93 Глинозем. Метод определения оксида фосфора
ГОСТ 25542.6-93 Глинозем. Методы определения оксида ванадия
ГОСТ 25733-83 Глинозем. Метод кристаллооптического определения альфа-модификации оксида алюминия
ГОСТ 26380-84 Контейнеры специализированные групповые. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 27798-93 Глинозем. Отбор и подготовка проб
ГОСТ 27799-93 Глинозем. Метод определения влаги
ГОСТ 27800-93 Глинозем. Метод определения потери массы при прокаливании
ГОСТ 27802-93 Глинозем. Метод определения угла естественного откоса.
3 Классификация и технические требования
3.1 По химическому составу глинозем подразделяют на марки, требования к которым установлены в таблице 1 .
Массовая доля примеси, %, не более
Потеря массы при прокаливании (300 — 1100 °С), %, не более
Сумма Na 2 O + K 2 O в пересчете на Na 2 O
Примечание — В глиноземе марки Г-1, выпускаемом из бокситового сырья, допускается массовая доля оксида железа ( III ) не более 0,05 %, сумма оксида натрия и оксида калия в пересчете на оксид натрия не более 0,5 %.
3.2 Массовую долю оксида алюминия определяют по разности 100 % и суммы массовых долей примесей (таблица 1 ) и потери массы при прокаливании.
3.3 Массовую долю альфа-оксида алюминия, потери массы при прокаливании, угла естественного откоса и удельную поверхность для глинозема всех марок, предназначенных для производства алюминия, устанавливают по согласованию потребителя с изготовителем.
3.4 При содержании в глиноземе фракции менее 45 мкм не более 25 % к обозначению марки глинозема добавляют букву К (крупнозернистый).
3.5 Массовая доля влаги в глиноземе всех марок не должна быть более 2,5 %. Расчетную массовую долю влаги для определения массы партии глинозема принимают равной 0,5 %.
При массовой доле влаги в глиноземе более 0,5 % массу партии вычисляют по формуле
где m — масса партии глинозема расчетная, т;
m 1 — масса партии глинозема при фактической влажности, определяемая взвешиванием, т;
w 1 — массовая доля влаги в глиноземе фактическая, %;
w 2 — массовая доля влаги расчетная — 0,5 %.
3.6 В глиноземе всех марок не допускается наличие видимых невооруженным глазом посторонних включений, технологически не связанных с производством.
3.7.1 На упаковочных средствах должен быть нанесен штамп или закреплена этикетка (ярлык) с указанием:
2) номера партии;
3) марки глинозема;
4) манипуляционного знака «Беречь от влаги»;
5) обозначения настоящего стандарта.
3.7.2 Транспортная маркировка — по ГОСТ 14192.
3.8.1 Глинозем упаковывают в специализированные контейнеры типа СКБ-1 или СКЦ-1 по ГОСТ 26380 или мягкие разовые контейнеры.
Вид упаковки — по согласованию потребителя с изготовителем.
3.8.2 Упаковка глинозема, поставляемого в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы, — по ГОСТ 15846.
4 Требования безопасности
4.1 По степени воздействия на организм человека глинозем относят к 4-му классу опасности (вещества малоопасные) по ГОСТ 12.1.005 и ГОСТ 12.1.007.
4.2 Глиноземная пыль относится к аэрозолям преимущественно фиброгенного действия, предельно допустимая концентрация глиноземной пыли в воздухе рабочей зоны составляет 6 мг/м 3 по ГОСТ 12.1.005.
Воздушную среду рабочей зоны контролируют в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.1.007. Анализ проб воздуха на содержание глиноземной пыли проводят по методикам, утвержденным Министерством здравоохранения.
4.3 Глинозем пожаро- и взрывобезопасен.
4.4 На предприятиях — производителях и потребителях глинозема должна быть разработана нормативная документация по безопасности труда при производстве, применении и хранении глинозема в соответствии с ГОСТ 12.1.007.
Для индивидуальной защиты органов дыхания от глиноземной пыли применяют респиратор ШБ-1 «Лепесток» по ГОСТ 12.4.028.
5 Приемка
5.1 Глинозем принимают партиями. Партией считают количество однородного по своим качественным показателям глинозема одной марки, изготовленного по непрерывному технологическому циклу, сопровождаемое одним документом о качестве, содержащим:
1) товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;
2) наименование и марку продукции;
3) обозначение настоящего стандарта;
4) номер и дату выдачи документа;
5) массу партии нетто;
6) номер партии, номера транспортных средств;
7) результаты анализа или подтверждение соответствия глинозема требованиям настоящего стандарта;
8) штамп отдела технического контроля.
Масса партии не ограничена.
5.2 Для проверки соответствия качества глинозема требованиям настоящего стандарта проводят приемо-сдаточные испытания каждой партии по следующим показателям: массовая доля оксида кремния ( IV ), оксида железа ( III ), оксида фосфора ( V ), сумма оксидов натрия и калия, потери массы при прокаливании, наличие посторонних включений, угол естественного откоса, массовая доля альфа-оксида алюминия, массовая доля фракции менее 45 мкм, более 125 мкм, удельная поверхность.
Контроль качества глинозема по остальным показателям проводят периодически. Периодичность контроля устанавливают по согласованию потребителя с изготовителем.
5.3 Объем выборки — по ГОСТ 27798.
5.4 При несоответствии результатов испытаний глинозема требованиям настоящего стандарта хотя бы по одному из показателей проводят повторное испытание по этому показателю на вновь отобранной пробе от партии, упакованной в контейнеры.
Для партии, отправленной насыпью, повторные испытания проводят из сокращенной пробы.
Результаты повторных испытаний распространяют на всю партию.
6 Методы испытаний
6.1 Отбор и подготовка проб — по ГОСТ 25389 и ГОСТ 27798. Срок хранения арбитражной пробы — 2 месяца.
6.2 Определение массовой доли примесей в глиноземе — по ГОСТ 23201.0 — ГОСТ 23201.3, ГОСТ 13583.9 — ГОСТ 13583.11, ГОСТ 25542.0 — ГОСТ 25542.6.
При разногласии в оценке качества массовую долю примесей определяют по ГОСТ 13583.9 — ГОСТ 13583.11, ГОСТ 25542.0 — ГОСТ 25542.6, ГОСТ 23201.3.
6.3 Определение потери массы при прокаливании — по ГОСТ 27800, массовой доли влаги — по ГОСТ 27799.
6.4 Определение угла естественного откоса — по ГОСТ 27802, массовой доли альфа-оксида алюминия — по ГОСТ 6912.2 или ГОСТ 25733. При возникновении разногласий массовую долю альфа-оксида алюминия определяют по ГОСТ 6912.2.
6.5 Определение фракции менее 45 мкм — по ГОСТ 25469. Допускается определять по другой методике, по метрологическим характеристикам не уступающей стандартизованной. При разногласии определение проводят по ГОСТ 25469.
6.6 Определение удельной поверхности — по ГОСТ 23401. Допускается определять по другой методике, по метрологическим характеристикам не уступающей стандартизированной. При разногласии определение проводят по ГОСТ 23401.
7 Транспортирование и хранение
7.2 Глинозем транспортируют насыпью по железной дороге в хоппер-цементовозах или спеццистернах. По согласованию изготовителя с потребителем и транспортными организациям при поставке по прямым договорам допускается использовать другие транспортные средства.
7.3 Упакованный глинозем транспортируют железнодорожным транспортом в соответствии с техническими условиями погрузки и крепления грузов и ГОСТ 22235 на открытых транспортных средствах.
Глинозем, упакованный в контейнеры, транспортируют повагонными отправками на открытых транспортных средствах.
7.5 Транспортирование и хранение глинозема, отправляемого в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы, — в соответствии с 7.1 — 7.4 .
7.6 Срок хранения глинозема не ограничен.
Ключевые слова: глинозем металлургический, оксид алюминия, маркировка, упаковка, требования безопасности
Способ спекания
Способ применяют для получения глинозема из высококремнистых (> 6—8 % SiO2) бокситов с кремниевым модулем менее 5—7 и из нефелиновых руд; способ пригоден также для переработки любого алюминиевого сырья.
Сущность способа заключается в получении твердых алюминатов путем их спекания при высоких (
1300 °С) температурах и в последующем выщелачивании полученного спека.
Получение глинозема из бокситов
Основные стадии этого процесса следующие.
Подготовка к спеканию. Боксит и известняк после дробления измельчают в мельницах в среде оборотного содового раствора с добавкой свежей соды Na2CO3, получая пульпу с влажностью 40 %.
Спекание ведут в отапливаемых трубчатых вращающихся печах диаметром до 5 и длиной до 185 м. Температура в печи повышается от 200—300 °С в месте подачи пульпы до
1300 °С в разгрузочном конце у горелки. При нагреве оксид алюминия превращается в водорастворимый алюминат натрия:
а кремнезем связывается в малорастворимые силикаты: SiO2 + 2СаО = 2СаО • Si02. С содой реагирует также Fe2O3 боксита, образуя NaaO • Fe203. Эти химические соединения спекаются, образуя частично оплавленные куски — спек.
После обжиговой печи спек охлаждают в холодильниках, дробят до крупности 6—8 мм и направляют на выщелачивание.
Выщелачивание ведут горячей водой проточным методом в аппаратах различной конструкции: диффузорах (цилиндрических сосудах, куда порциями загружают и выгружают спек), в конвейерных выщелачивателях и др. Наиболее совершенными являются трубчатые выщелачиватели непрерывного действия (рис. 246). Загружаемый через бункер 1 в сосуд высотой 26 м спек благодаря непрерывной выгрузке секторными разгружателями 2 движется вниз и промывается встречным потоком воды. В воде растворяется алюминат натрия, вода разлагает также феррит натрия Na2O • Fe2O3 и Fe2O3 выпадает в осадок. Продуктами выщелачивания являются алюминатный раствор и красный шлам, содержащий Fe2O3, Al2O3, SiO2, CaO. В алюминатный раствор переходит немного кремнезема в виде гидросиликатов, в связи с чем раствор подвергают обескремниванию.
Обескремнивание алюминатного раствора осуществляет в батарее автоклавов длительной (
2,5 ч) выдержкой при температуре 150—170 °С. В этих условиях вырастают кристаллы нерастворимого в воде соединения Na2O • Al2O3 • 2SiO2 • 2Н2О (иногда к раствору добавляют известь, в этом случае образуются кристаллы СаО • Al2O3 •2SiO2 • 2H2O). Из автоклавов выходит пульпа, состоящая из алюминатного раствора и осадка — белого шлама. Далее раствор отделяют от белого шлама путем сгущения и фильтрации. Белый шлам идет в шихту для спекания, а раствор направляют на карбонизацию.
Карбонизацию проводят с целью выделения алюминия в осадок Al2O3 • 3Н2O (карбонизация заменяет декомпозицию в способе Байера). Карбонизацию осуществляют в сосудах цилиндрической или цилиндроконической формы объемом до 800 м 3 пропусканием через раствор отходящих газов спекательных печей, содержащих 10—14 % СO2. Газы перемешивают раствор, а СO2 разлагает алюминат натрия: Na2O • Al2O3 + СO2 + 3Н2O = Al2O3 • 3Н2O + Na2CO3 и гидроксид алюминия выпадает в осадок.
Далее проводят те же технологические операции, что и в способе Байера: отделение Al2O3 • 3Н2O от раствора и кальцинацию — обезвоживание гидроксида алюминия прокаливанием в трубчатых печах с получением глинозема Al2O3.
Примерный расход материалов на получение 1 т глинозема, т: боксита 3,2—3,6; известняка 1,35; извести 0,025; кальцинированной соды 0,19; условного топлива 1,1—1,2; электроэнергии
Получение глинозема из нефелинов
Нефелиновый концентрат или руду и известняк после дробления размалывают в водной среде, получая пульпу для спекания. В связи с наличием в составе нефелина щелочей не требуется добавок в шихту соды.
Спекание производят в отапливаемых трубчатых вращающихся печах диаметром 3—5 и длинрй до 190 м; пульпу заливают в печь со стороны выхода газов, где температура равна 200—300 °С, а в разгрузочном конце она достигает 1300 °С. В процессе нагрева нефелин взаимодействует с известняком:
В результате этой реакции входящие в состав нефелина Na2O и К2O обеспечивают перевод глинозема в водорастворимые алюминаты, а СаО связывает кремнезем в малорастворимый двухкальциевый силикат. Получаемый спек охлаждают в холодильниках и дробят.
Выщелачивание нефелинового спека совмещают с его размолом и проводят в шаровых или стержневых мельницах в среде горячей воды со щелочным раствором, получаемым после карбонизации. В процессе выщелачивания алюминаты растворяются в воде и остается известково-кремнистый шлам (называемый белитовым), который идет на производство цемента.
Обескремнивание алюминатного раствора проходит в две стадии. Первую проводят в автоклавах в течение 1,5—2 ч при температуре 150—170 °С; при этом в осадок выпадают содержащие кремнезем алюмосиликаты, этот осадок (белый шлам) идет в шихту для спекания.
Алюминатный раствор после первой стадии обескремнивания делят на две части. Одну часть далее подвергают карбонизации (так, как при переработке бокситов) с последующей декомпозицией, после чего получают в осадке гидрооксид алюмния и содощелочной раствор, идущий на выщелачивание спека.
Вторую часть алюминатного раствора дополнительно обескремнивают в мешалках с добавкой извести при
95 °С в течение 1,5—2 ч. При этом в осадок выпадает известковосиликатный шлам и обеспечивается глубокое обескремнивание алюминатного раствора. Затем этот раствор подвергают кальцинации, получая в осадке гидроксид алюминия и глубоко обескремненный содовый раствор, из которого далее в содовом цехе получают поташ (К2СО3) и кальцинированную соду (Na2СO3); глубокое обескремнивание необходимо для получения этих товарных продуктов.
Кальцинация. Гидрооксид алюминия после обеих ветвей переработки алюминатного раствора подвергают промывке и фильтрации и затем направляют на кальцинацию (обезвоживание), которую проводят так же, как в способе Байера, получая глинозем.
Примерный расход материалов на получение 1 т глинозема из нефелинов, т: нефелина 4; известняка 7; извести 0,1; условного топлива 1,5; электроэнергии
1000 кВт • ч. При этом получают около 1 т содопродуктов и до 10 т цемента.