Характеристика галлия

 

    Свежей  воды на промывку подается, кг: 42,2 + 2613,6 + 4863,07 - (40,16 + 2440,83) = 5037,88, т.е. по разности между общим количеством воды в отмытом шламе (п.п.п. и в увлекаемой промводе), 1-й промводе и количеством воды в красном шламе (без учета гидролиза, т.е. непромытом) и 1-й промводе, увлекаемой им.

    При ж : т шлама из последнего промывателя 2,5 со шламом увлекается     1428,65 · 2,5 = 3571,62 кг. жидкости, в которой содержится А1₂О₃ 7,45 кг и         Na₂О 7,70 кг.

    На  спекание поступает оборотная ("рыжая") сода, выделяющаяся при упаривании маточного раствора. В составе "рыжей" соды будет выделено СO₂ : 66,87 + 1,00 = 67,87 кг: где 66,87 - количество СO₂, поступающее с бокситом, кг; 1,00 —количество СO₂, поглощаемое из воздуха, кг. Это количество СO₂ свяжет    95,63 кг Na₂О_к в моногидрат соды. Тогда масса моногидрата соды составит 191,26 кг, в том числе Н₂О 27,8 кг. Примем, что влажность моногидрата = 1,3, тогда с этим количеством "рыжей" соды увлекается 62,16 кг, или 0,043 м³ оборотного раствора (25,0 % от массы влажного моногидрата), в котором содержится, кг: А1₂О₃ 5,46; Na₂О_к 12,3; Na₂О_общ 1,04; СO₂ 0,74;       H₂О 41,96.

    На  спекание поступает также белый  шлам от обескремнивания алюминатного раствора спекательной ветви. Количество его рассчитываем следующим образом: при выщелачивании спека в раствор перейдет Al₂О₃ 252,03 + 7,45 + 7,00 - 1,04 - 2,07- - 1,30 - 37,63 - 1,04 - 0,78 =  222,62 кг, где 7,00— составляет 2,7 % оборота Al₂О₃ с "рыжей" 'содой и белым шламом; 252,03 + 7,45 — содержание А1₂О₃, в красном шламе, поступающем на спекание; остальное —потери А1₂О₃ на переделах спекания; при кремневом модуле алюминатного раствора, равном 31,8, в растворе будет содержаться SiО₂ 222,62 : 31,8 = 7,00 кг.

    Для простоты расчета принимаем, что весь кремнезем при обескремнивании раствора выделяется в осадок в виде ГАСН состава Na₂O · А1₂О₃ · 2SiО₂ · 2Н₂О (на практике кремневый модуль раствора после автоклавного обескремнивания достигает 350 - 400 ед.). Тогда в белом шламе, поступающем на спекание, содержится, кг: 

 

    В отфильтрованном и промытом белом  шламе при влажности его 35 % содержится промводы 18,67 · 35 : 65 = 10,05 кг, в которой A1₂О₃ 0,13 кг,              Na₂О 0,13 кг и 9,79 кг Н₂О.

    На  спекание поступают 62,0 кг Na₂О в виде свежей кальцинированной соды и известняк, количество которого рассчитываем следующим образом.

    В шихте, поступающей на спекание, содержится SiО₂, кг: 

158,13 + 7 = 165,13

    При молярном отношении в шихте СаО : SiО₂ = 2,0 на связывание 94,39 кг SiО₂ в 2CaО · SiО₂ потребуется СаО 2,0 · 94,39 : 60 = 3,15 моля, или 176 кг, в том числе 71,97 кг — в составе красного шлама, а 176 – 71,97 = 104,44 кг — в составе известняка.

    Следовательно, сухого известняка должно быть подано:

    104,44 : (0,540 – 0,028)=203,9, где 0,540 – содержание СаО в 1 кг. известняка; 0,028 – количество СаО, связываемое с SiO₂ известняка в 2СаО*SiO₂, кг. на 1 кг известняка (состав известняка приведен в исходных данных); 203,9*0,424 = 86,48 кг СО₂, 203,9*0,015=3,06 кг SiO₂, 203,9*0,021=4,28 прочие, 203,9*0,54=110,1 СаО, 2 кг Н₂О.  

    Масса твердого в шихте составляет, кг: 

    1009,3 + 15,16 + 709,51 + 85,6 + 16,57 + 0,26 + 106 + 203,9 = 1576,14. 

где 1009,3 — масса твердого в красном шламе; 15,16 — масса твердого в промводе, увлекаемой красным шламом; 709,51 — масса твердого в моногидрате соды ("рыжей"); 85,6 — масса твердого в оборотном растворе, увлекаемом "рыжей" содой; 16,57 — масса твердого в белом шламе; 0,26 — масса твердого в алюминатном растворе, увлекаемом белым шламом; 106,0 — масса твердого в вводимой кальцинированной соде.

    Масса влаги в шихте, поступающей на спекание, составляет, кг: 

    42,2 + 2613,6 + 27,8 + 41,96 + 2,1 + 9,79 + 1,6 + 2 = 2741,05, 

    При влажности шихты 35 % масса жидкости () должна составлять 
 
 
 

     

т.е. красный  шлам, поступающий с ветви Байера, должен быть отфильтрован и содержать Н₂О 2613,6 - (2741,05 – 848,7) = 721,25 кг, т.е. (см. табл. 6) в промывную систему ветви Байера будет поступать Н₂О на 2613,6 – 721,25 = 1892,35 кг меньше.

    Свежей  воды на промывку красного шлама будет  подаваться, кг:

       

      5037,88 – 1892,35 = 3145,53. 

    Баланс  приготовления шихты для спекания представлен в табл. 13.7, а баланс спекания и дробления спека — в табл. 13.8.

 

 

Таблица 13.7 - Баланс приготовления шихты 

 

Таблица 13.8 - Баланс спекания и дробления спека 

 

    Выщелачивание спека осуществляется горячей водой  или слабым  содощелочным раствором  в перкаляционном выщелачивателе, где  одновременно происходит и отмывка  отвального красного шлама. Алюминатный  раствор должен иметь α_к = 1,45 ÷ 1,55. При выщелачивании спека в раствор переходят алюминат натрия и небольшая часть кремнезема (μ_Si = 25 ÷ 35), все примеси остаются в шламе. 
 

    В этом шламе содержится, кг: 

 

    В раствор переходит А1₂О₃ 266,61 – (37,63 + 0,78 + 1,04) = 227,16 кг и             SiО₂ 7,0 кг. В шламе остается SiО₂ 85,59 кг.

    При влажности отвального шлама 35 % с ним увлекается (841,87 : 0,65) · 0,35= = 453,3 кг, в том числе А1₂О₃ 0,78 и Na₂О 0,8 из-за недоотмывки и H₂О 451,72 кг.

    При концентрации А1₂О₃ в алюминатном растворе 135,0 г/л и плотности раствора 1250 кг/м³ на 227,16 кг А1₂О₃ раствора приходится H₂О, кг: 

245,6 ·  991,43 : 135,0 = 1668,2. 

    Следовательно на промывку шлама (и выщелачивание  спека) необходимо подать воды, кг: 

60,346 + 451,72 + 1668,2 = 2180,3, 

где 60,346 – п. п. п. в отвальном шламе; 451,72 – содержание H₂О в промводе, увлекаемой отвальным шламом; 1668,2 – содержание H₂О в алюминатном растворе.

    Баланс  выщелачивания спека представлен  в таблице 13.9, баланс обескремнива-ния - в таблице 13.10, а баланс фильтрации и промывки белого шлама, поступающего на спекание – таблице 13.11.