Читать онлайн «Химико-технологические основы и разработка новых направлений комплексной переработки использования щелочных алюмосиликатов. Краткая характеристика сырьевой базы, обзор способов переработки, азотнокислотные методы»

'Российская стпдмпм 9Ugk КОЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья -у ■. , да . *■. :-. *** В. И. Захаров, В. Т. Калинииков, ВАМатвеев, ДВ. Майоров ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ НАПРАВЛЕНИЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ АЛЮМОСИЛИКАТОВ КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ. ОБЗОР СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ, АЗОТНОКИСЛОТНЫЕ МЕТОДЫ Апатиты i *•■■* 1995 ; 2. ОБЗОР МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЛЮМОСИЛИКАТНОГО СЫРЬЯ Предложено много методов переработки высококремнистого алюминиевого сырья с получением глинозема и других продуктов. По виду реагента, используемого для разложения сырья, их можно разделить на три большие группы: I - щелочные ого-, собы; II - кислотные; III - кислотно-щелочные. Ниже приводится краткая характеристика некоторых из них. 2. 1. Щелочные способы 2. 1. 1. Способы спекания с известняком В результате исследований, начатых вскоре после открытия апатито-нефели- иовых руд, российскими учеными впервые в мировой практике разработана и внедрена в производство технология переработки Кольского нефелина путем спекания его с известняком с получением в качестве товарных продуктов глинозема, сода, поташа, цемента [35-41]. Этот же способ заложен в основу технологии переработки нефелин-сиенитовых руд Кия-Шалтырского месторождения на Ачинском глиноземном комбинате. Сущность технологии заключается в переводе кремнезема в малорастворимое в щелочных растворах соединение - ортосиликат кальция, а алюминия - в хорошо растворимые алюминаты калия и натрия путем высокотемпературной обработки шихты, состоящей из нефелина и известняка. Принципиальная аппаратурноетехнологическая схема комплексной переработки нефелинового концентрата включает в себя тонкое измельчение нефелина и известняка, тщательное их смешение и последующее спекание при 1250-1300°С. В шихте, поступающей на спекание, должно соблюдаться содержание компонентов, обеспечивающее мольное отношение (Na, К)г0 /А1203 не менее 1 и Ca0/S102>2. В Кольском нефелиновом концентрате содержится такое количество щелочей, которое обеспечивает требуемое соотношение с глиноземом для того, чтобы связать его в щелочные алюминаты МагО-А1203 и Kg0• А1203). При переработке сырья с недостатком щелочей требуемое соотношение достигается за счет введения в шихту дополнительного количества щелочных соединений. Как правило, этого достигают за счет оборотных содо-поташных растворов. Известняк вводится в шихту в количестве, необходимом для связывания содержащегося в сырье оксида кремния в двухкальциевый силикат 2CaOSI02. Отклонение от оптимального состава шихты (ШагО. КгО^А^Оз-^О. ог и CaO:S102*2. 0*0,03) отражается на выходе продуктов. При недостатке щелочей в спеке частично образуется твердый раствор алюмоферрита ^011(А1,Ре)203, который при выщелачивании практически не растворяется, вызывая потери глинозема. Избыток оксида кальция может привести к получению высокоосновных силикатов кальция, которые при выщелачивании гидролизуются и отщепляют известь, реагирующую с алюминатами, образуя нерастворимые соединения алюминия.