Жоғарыкремнийлі бокситтерді қайта өңдеу


3 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ШЕШІМДЕР 16
3.1 Шикізат қоры. Шикізаттың сипаттамасы
3.2 Бөлімшенің жұмыс істеу режимі 16
3.3 Ғылыми . зерттеу жұмыстарын талдау
3.4 Өндіріс орнының жұмысын талдау
3.5 Технологиялық сұлбаны таңдау және негіздеу 23
Шикіқұрам дайындайтын цех (ШДЦ) 24
Пісіру цехы (ПЦ) 24
Гидрометаллургиялық цех (ГМЦ) 25
3.6 Негізгі технологиялық үрдістерді сипаттау 28
3.7 Технологиялық үрдісті есептеу 37
3.7.1 Байер тізбегін есептеу 38
3.7.2 Пісіру тізбегін есептеу 45
3.7.3 Отынның жануын есептеу 59
3.7.4 Пештің жылулық балансын есептеу
3.7.5 Кальциндеуге арналған айналмалы пештің негізгі өлшемдерін есептеу 64
3.8 Технологиялық үрдісті автоматтандыру 83
Өндіріс орнын ұйымдастыру өндірістік үрдістердің түріне байланысты, олар бір-бірімен байланысты еңбек және қалыпты үрдістердің жиынтығын құрайды. Өз кезегінде бұл үрдістер шикізатты, материалды, жартылай өнімдерді және дайын өнімді тудырады.
Түсті металлургия өндіріс орындарына үздіксіз жүретін, заттардың механикалық және химиялық өзгерістері тән. Түсті металлургияда өнім бірлігіне жұмсалатын шикізат пен материал шығыны басқа өндіріс салалармен салыстырғанды ең жоғары. Мұндағы өндіріс үрдістері үшін үлкен құрылғылар тән, оларға жұмылып қызмет көрсету және технологиялық үрдіс барысында қатаң келісімділікті қажет етеді. Сондай-ақ анықталған режимдерді сөзсіз ұстау қажет.
Өндірістік үрдістерді ұйымдастырудың рационалды түрі бекітілген технологияға байланысты туындауы қажет. Өндірістік үрдістердің уақыт бойынша жүру сипатына байланысты үздікті және үздіксіз түрлерін ажыратады. Үздіксіз үрдістер шикізат пен материалды тиеу және түсіру кезінде тоқтаусыз жүргізіледі. Олар негізгі еңбек құралдарының өзгеруімен қатар жүргізіледі. Материалдарды тиеу мен түсіру үздіксіз немесе белгілі бір уақыт интервалдары арасында жүргізіледі [3].
Бөлімшедегі жұмыс режимі үздіксіз. 8 сағаттық жұмыс кестесі бекітілген. Жұмысқа шығу кестесі үшауысымды. Берілген өндіріске тәулік бойы қызмет көрсететін жұмысшы бригадалар саны 3 ауысым. Бір бригада демалыста. Кестенің қайталану циклі 12 күн.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі:  Материал
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 72 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге
Кепілдік барма?

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






СОДЕРЖАНИЕ

3 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ШЕШІМДЕР 16
3.1 Шикізат қоры. Шикізаттың сипаттамасы 16
3.2 Бөлімшенің жұмыс істеу режимі 16
3.3 Ғылыми – зерттеу жұмыстарын талдау 17
3.4 Өндіріс орнының жұмысын талдау 19
3.5 Технологиялық сұлбаны таңдау және негіздеу 23
Шикіқұрам дайындайтын цех (ШДЦ) 24
Пісіру цехы (ПЦ) 24
Гидрометаллургиялық цех (ГМЦ) 25
3.6 Негізгі технологиялық үрдістерді сипаттау 28
3.7 Технологиялық үрдісті есептеу 37
3.7.1 Байер тізбегін есептеу 38
3.7.2 Пісіру тізбегін есептеу 45
3.7.3 Отынның жануын есептеу 59
3.7.4 Пештің жылулық балансын есептеу 61
3.7.5 Кальциндеуге арналған айналмалы пештің негізгі өлшемдерін есептеу
64
3.8 Технологиялық үрдісті автоматтандыру 83

3 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ШЕШІМДЕР

3.1 Шикізат қоры. Шикізаттың сипаттамасы

Кальциндеу бөлімшесі үшін шикізат ретінде алюминий гидрототығы болып
табылады, оның құрамы келесі 4-ші кестеде келтірілген:

Кесте 4 – Алюминий гидрототығының сипаттамасы

Шикізаттың атауы Физикалық қасиеті Бақыланатын қоспалар құрамы
ылғал, SiO2, Fe2O3, N2O,
көп емес көп емес көп емес көп
емес
Алюминий гидрототығы 12 % 0,02 % 0,03 % 0,4 %

3.2 Бөлімшенің жұмыс істеу режимі

Өндіріс орнын ұйымдастыру өндірістік үрдістердің түріне байланысты,
олар бір-бірімен байланысты еңбек және қалыпты үрдістердің жиынтығын
құрайды. Өз кезегінде бұл үрдістер шикізатты, материалды, жартылай
өнімдерді және дайын өнімді тудырады.
Түсті металлургия өндіріс орындарына үздіксіз жүретін, заттардың
механикалық және химиялық өзгерістері тән. Түсті металлургияда өнім
бірлігіне жұмсалатын шикізат пен материал шығыны басқа өндіріс салалармен
салыстырғанды ең жоғары. Мұндағы өндіріс үрдістері үшін үлкен құрылғылар
тән, оларға жұмылып қызмет көрсету және технологиялық үрдіс барысында қатаң
келісімділікті қажет етеді. Сондай-ақ анықталған режимдерді сөзсіз ұстау
қажет.
Өндірістік үрдістерді ұйымдастырудың рационалды түрі бекітілген
технологияға байланысты туындауы қажет. Өндірістік үрдістердің уақыт
бойынша жүру сипатына байланысты үздікті және үздіксіз түрлерін ажыратады.
Үздіксіз үрдістер шикізат пен материалды тиеу және түсіру кезінде тоқтаусыз
жүргізіледі. Олар негізгі еңбек құралдарының өзгеруімен қатар жүргізіледі.
Материалдарды тиеу мен түсіру үздіксіз немесе белгілі бір уақыт
интервалдары арасында жүргізіледі [3].
Бөлімшедегі жұмыс режимі үздіксіз. 8 сағаттық жұмыс кестесі
бекітілген. Жұмысқа шығу кестесі үшауысымды. Берілген өндіріске тәулік бойы
қызмет көрсететін жұмысшы бригадалар саны 3 ауысым. Бір бригада демалыста.
Кестенің қайталану циклі 12 күн.

3.3 Ғылыми – зерттеу жұмыстарын талдау

Қазіргі күнге дейін Қазақстанның төменгі сапалы бокситтерін алюминий
тотығына қайта өңдеудің негізгі мәселесі оның құрамындағы темір тотығы мен
кремний тотығының көп мөлшеріне байланысты болып келген. Бұл
компоненттердің мөлшерін төмендету үшін бокситті байытудың әр түрлі
әдістері ұсынылған [4].Бұл жұмыстарда зерттеушілер негізгі екі мәселені
қарастырған: құрамында кремнийі бар және ауыр магнитті материалдары бар
минералдарды жою. Бокситтерді байытуға арналған кез келген әдістің
әсерлілігі бокситтердің құрылымдық және минералогиялық ерекшеліктеріне
байланысты. Кейбір жағдайларда байытудың химиялық, радиометриялық,
электростатикалық әдістері неғүрлым тиімді болған. Бірақ байытудың
гравитациялық, флотациялық, магниттік және де басқа әдістері шикізаттың бір
ғана түріне қолданбалы.Осыған байланысты байытудың барлық белгілі
әдістерін талдау мүмкіндігі туады, солардың кейбіреулеріне тоқталып өтсек.
Краснооктябрьск кенорнының үш литологиялық түріне: тасты, сазды және
қопсымалы бокситтерін байыту зерттеулері жүргізілген. Байытыу үрдісін
меңгеру екі бағытта жүргізілген:
- Байер әдісімен өңделуге жарамды боксит концентратын алу;
- ылғалдылығы 60 % -дан көп емес (сүзуден кейін) шлам алуға,
пісіруге жарамды бастапқы бокситті жуу.
Байытудың технологиялық сұлбасы 25-50 мм-ге дейін ұсатуды және
қопсымалы фракциясын - 5 мм-ге дейін бөліп тастауды қарастырады.

Бокситтің тығыз бөлігін ірілігі -5 мм-ге дейін материал алу үшін сатылы
ұсатуға және елеуге ұшыратады. Алынған екі өнімді жіктеді: микротүйіршігі
тығыз 0,4 мм және қопсымалы 0,2 мм. Одан кейін фракцияларды бірге 0,2
мм-ге дейін ұнтақтап, магниттік сепарацияға жіберді, ал шламды өнімді
флотациялады. Сөйтіп, біріктірілген бокситті концентрат құрамы: А12О3
-49,42%; Ғе2О3-16,21%; 8Ю2 -5,42%; СО2 -0,45%; Мзі -9,1 [5].
[6] жұмыс авторларымен Аятское кенорнын фотометриялық және
радиометриялық сепарацияны қолдану арқылы байыту әдістері ұсынылған. Бүл
әдістерді қолдану кремнийлі модулі 10 бірліктен көп фракциядан +10 мм
байытылған бокситтің 50-60 %-ын бөліп алуға мүмкіндік берді.
Бокситтерді байытудың термиялық әдістері, жоғарыда қарастырылған
әдістермен салыстырғанда үлкен әмбебаптылығымен ерекшеленеді. Күйдіру,
техникалық зиянды қоспаларды және ылғалды жоюға байланысты, көлік
шығынын азайту, сонымен қатар эксплуатациялық шығындарды
азайтуға, технико - экономикалық көрсеткіштерін жақсартуға мүмкіндік
береді.
[7] жұмыста карбонаттарды жою мақсатында күйдіруді қайнау кабаты
пешінде жүргізу ұсынылған. Табиғи карбонаттардың ыдырау температурасы оның
минералдық құрамына (сидерит, кальцит, доломит) және бөлшектілігіне
байланысты. Күйдіру нәтижесінде карбонаттардың ыдырау дәрежесі 55 %-ды
құрады, ал күйдірілген бокситтен алюминий тотығын бөліп алу 70-72 %
деңгейінде болды.
Қазақстан Алюминийі АҚ-да жоғарыкремнийлі бокситтерді
қайта өңдеу кезінде темір тотығымен байытылған қызыл шламды
пісіру мәселесі туындады. Байер үрдісі кезінде темір минералдары қызыл шлам
шығымын көбейтетін балластты компонент болып келетіні белгілі. Қызыл шлам
құрамындағы темір қосылыстарының көп мөлшері шламды шикіқұрамды пісіру
үрдісін қиындатады.Сондықтан бокситтен темір қосылыстарын бөліп тастауға
термиялық, химиялық және магнитті үрдістердің барлығын қолдануды ұсынуға
көп зерттеушілердің жұмыстары арналған.
[7] жұмысында алюминий кендерін темір қосылыстарынан тазалау
мақсатында хлорлы темірді айдау және хлорлаумен тотықсыздандыра -
сульфидирлеп күйдіру ұсынылған.
Темір тотықтарын алдын ала байытылған бокситтен тұз қышқылымен өңдеу
арқылы жою ұсынылған. Мұнда 91% темір -жойылады.
Сөйтіп, байытудың арнайы әдістері сапасы төмен шикізаттан құрамында
пайдалы компоненті бар концентрат алуға мүмкіндік береді. Бірақ
көптеген жағдайларда зерттеулер тәжірибе жұмыстарынан тыс шығып
кеткен, ал ұсынылған сұлбалар қондырғылық және технологиялык
қамтамасыз етулерді қажет етеді.
Жоғарыкарбонатты бокситтерді қайтаөңдеудің жеткілікті әсері
табылмағандықтан, шикізаттың мұндай түрінен алюминий тотығын алу
әдісін өңдеу үшін ары қарай зерттеулер қажет екенін көрсетді. Бұл сұрақтың
шешімі алюминий тотығы өндірісінің шикізат базасын кеңейтуге мүмкіндік
береді [2].
Айналмалы құбырлы пештердің жұмыс нәтижелерін жоғарылату, отынды жағу
әдісін өзгерту арқылы, яғни газды ауамен араластыру арқылы немесе үрлеудің
жартысын горелканың ұшында беру және кететін газдардың жылуын пешке
тиелетін материалды қыздыруға пайдаланып, олардың рационалды
температурасын таңдау арқылы жүзеге асады [26]
Сондай-ақ еліміздің ғалымдарымен петанттелген әдіс – алюминий
гидрототығын үздіксіз кальциндеу әдісі.Бұл әдіс бойынша жуылған
гидрототықты айналымдағы шаңмен бірге ішінде ыстық газы бар айналмалы пешке
береді, кептіреді, дегидратациялайды, кальциндейді және қақталған
материалды суытады. Осы кезде ыстық газдарды беру жылдамдығын 1,7-3,4 мсек
– қа дейін жоғарлатады және газ ағынының алюминий гидрототығымен толығуын
0,45-0,8 кгм3 – ге дейін өсіреді. Осы нәтижелерді пештің түсіру
бөлігіндегі ішкі диаметрін 0,83-0,93 D – ге дейін азайту арқылы алуға
болады.
Іс жүзіндегі нәтиже болып, металлургиялық алюминийдегі α –
модификацияның мөлшерінің төмендеуі болып табылады [36].
Кремнийлік модулі 3,5-6,0 % хлоридтердің мөлшері 0,3-0,9 % Cl болатын
бокситтерден тізбектелген Байер-пісіру әдісімен Na2O=115-125 гл, Cl =30-60
гл концентрациясында Na2O5 =14-15 % және Сорг= 4 гл затравка қатысында
алюминий гидрототығын өзекті ерітіндіден бөліп алюминий гидрототығын алу
әдісінің ерекшелігі: ерітіндіден шығысты ұлғайту және алюминий
гидрототығының дисперсті құрамын тұрақтандыру үшін, гидрохимиялық және
пісіру тармақтарындағы ерітінділерді араластыру барысында олардың
қатынастарын 3:1 ден 6:1-ге дейін жеткізеді, затравкалы алюминий
гидрототығын сұрыптайды және ыдыратуды екі сатыда жүргізеді, бірінші сатыда
затравканың бір бөлігін Sмен=7,5-120 дм2г бастап ерітінді беті затравкамен
қаныққанға дейін ΔCl S=3-6 гм2, ал екінші сатыда – затравканың қалған
бөлігін 400-450 гтвл енгізеді сосын температураның төмендеуін туғызады.
Әдістің негізгі мақсаты – ерітіндіден шығатын шығысты ұлғайту және
алюминий гидроттотыыығының дисперсті құрамын тқрақтандыру [37].
Кальциндеуге түсетін алюминий тотығын дайындау әдісі, яғни алюминаттық
ерітіндіден алюминий гидрототығын бөлу, көпсатылы сүзу және сүзудің соңғы
сатысында пульпаға эфирқышқылдарды енгізу, кептіру әдістерінің ерекшелігі:
энергия шығынын төмендету мақсатында, эфирқышқылдар ретінде метил эфирлерін
тазалау және синтездеу өнімдерін пайдаланған [38]

3.4 Өндіріс орнының жұмысын талдау

Бокситті қайта өңдеудің әдісі келесі негізгі факторларға байланысты
анықталады:
кремнийлі модуль;
құрамындағы Ғе2О3 мөлшеріне байланысты;
3) құрамындағы зиянды қоспалар: карбонаттар, сульфидтер және
органикалық заттарға байланысты;
4) шикізаттың минералогиялық құрамына байланысты.
Біріктірілген әдістің тізбектелген нұсқасы технико – экономикалық
көрсеткіштері бойынша Байер және пісіру әдістерінің арасындағы орынды алады
және жоғарыкремнийлі бокситтерден алюминий тотығын максималды бөліп алу
үшін қолданылады.
Шетелдердегі боксит сияқты емес, боксит тектес саз болып жіктелетін
Қазақстан кенорындарының бокситтері құрамында осы қоспалардың мөлшері көп
болғандықтан, каустикалық сілтінің көп жоғалуына, қызыл шламның нашар
тұнуына және алюминатты ерітіндінің еківалентті темірмен ластануына
әкелетіндіктен олар үшін Байер әдісін қолдану тиімді емес. Жоғары еңбек
шығынын, мол қаржылы салымдарды көп қажет ететіндіктен, технико -
экономикалық көрсеткіштері төмен болғандықтан тікелей пісіру
әдісі сондай-ақ тиімсіз. Осыған байланысты Қазақстан
кенорындарының бокситтерін пайдалану үшін тиімді әдісті пайдалану
қажеттілігі туындады [9].
Осы шикізатты қайта өңдеуге тізбектелген Байер-пісіру
әдісінің технологиялық сұлбасы (1-ші сурет) қабылданған. Мұнда шикізатқа
байланысты, алғаш іске асқан Байер тізбегі, сонымен қатар қызыл шламды
өңдейтін пісіру тізбегі де жаңартылған [1].
Павлодар алюминий зауытында жасалып өндірістік деңгейде игерілген,
глиноземді төменгі сапалы бокситтерден алудың жаңа әрі тиімді қондырғылы
технологиялық сұлбасы, біздің алюминий өндірісінің үлкен жетістігі болып
табылады.
Қазақстандық бокситтердің химиялық және минерологиялық құрамының
тұрақта болмауына байланысты, оларды өңдеу технологиясын үнемі жетілдіріп
отыру қажеттілігі туындайды [2].

Боксит Әктас
Қызыл шлам Таза сода

Ұсату

Біркелкілеу
Ұсақтау

Пісіру
Ерітінділеу

Ерітінділеу
Қызыл шламды бөлу
және жуу Қызыл шлам Қызыл
шламды
бөлу және жуу
Алюминатты ерітінді
Алюминатты
ерітінді Қызыл шлам

Кремнийсіздендіру
Күресінге

Араластыру Ақ шламды бөліп алу және жуу

Кремнийсізденген

ерітінді
Декомпозиция

Ақ шлам

Al(OH)3 Алюминий гидрототығы

Өзекті ерітінді Жуу

Суалту Кальциндеу

Глинозем
Айналымды ерітінді

Айналымды сода
(Na2CO3H2O)

Сурет 1 – Байер – пісіру әдісінің тізбектелген нұсқасының
технологиялық сұлбасы
3.5 Технологиялық сұлбаны таңдау және негіздеу

Алюминийдің неғұрлым маңызды кендері: бокситтер, нефелиндер,
алуниттер, кианиттер, каолиндер және саздар болып табылады, бірақ әлі күнге
дейін негізгі шикізат көзі боксит (шамамен әлемдік алюминий тотығы
өндірісінде 95 %), сонымен қатар нефелин мен алуниттер болып табылады.
Бокситтер - құрамында алюминий тотығы, кремний, темір тотығы және
басқа металдар бар тау жынысы.
Әлем мемлекеттері ішінде қорлары бойынша Қазақстан 15-ші орында.
Әртүрлі алюминий кендерінен алюминий тотығын амфотерлі қасиеттеріне
байланысты қышқылды және сілтілі әдістермен өндіруге болады.
Өнеркәсіпте сілтілі әдістерді қолданады, қышқылды және қышқыл - сілтілі
әдістер әлі күнге дейін зертханалық және жартылай зауытты зерттеулер
сатысында.
Бокситтен алюминий тотығын өндірудің өнеркәсіптік сілтілі әдістері
келесідегідей бөлінеді:
гидрохимиялық (Байер) әдісі;
пісіру әдісі;
3) біріктірілген, яғни Байер - пісірудің тізбектелген немесе
параллель әдістері.
Кремнийлі модулі 6-7 бокситтерді Байер әдісімен қайта
өңдеген жөн, кремнийлі модулі 6 және құрамында аздаған темір тотығы (20 %-
дан көп емес) болса, Байер-пісірудің біріктірілген әдісінің тізбектелген
нұсқасымен, ал кремнийлі модулі 6, бірақ құрамында темір тотығы көп
бокситті пісіру әдісімен өңдеген жөн.Егер бокситтер құрамында карбонаттар
мен сульфидтер ( әсіресе Ғе2СО3 және ҒеS2) болса, кремнийлі модулі 6-7
бокситтерді Байер әдісімен қайтаөңдеген тиімсіз, өйткені
каустикалық сілті көп шығындалады, алюминатты ерітіндінің темір
тотығымен ластануы мүмкін. Байер әдісі ең арзан және кең тараған, бірақ
оның қолданылуы үшін жоғарысапалы бокситтер қажет. Пісіру әдісі ең
қымбат болғанымен, неғұрлым әмбебап және кез келген жоғарыкремнийлі
алюминий шикізатына қолданыла алады. Соңғы жылдары
біріктірілген сілтілі әдістер кеңінен қолданылуда. Параллельді
нұсқаны соданың термиялық каустификациясы және қымбат
каустикалық сілтінің жоғалтуларын неғұрлым арзан содамен
компенсациялау үшін қолданылады, бүл нұсқаның пісіру тізбегі үшін Байер
тізбегінің де, пісірудің де жоғарыкремнийлі бокситі колданылуы мүмкін.
Зауыттың үш ірі цехы бар: шикіқұрам дайындайтын цех (ШДЦ),
гидрометаллургиялық цех (ГМЦ) және пісіру цехы (ПЦ).

Шикіқұрам дайындайтын цех (ШДЦ)

Шикіқұрам дайындайтын цехында бокситті, көмірді және әктасты ұсату
және біркелкілеу, сонымен қатар кальцинденген соданы қабылдау және аталған
шикізаттарды ГМЦ және ПЦ цехтарына беруді іске асырады. Зауытқ келіп
түсетін боксит, әктас және көмір роторлы вагонлақтырғыштармен, әрбіреуінің
сыйымдылығы 280 м3 қабылдағыш бункерлерге тиеледі. Бункерлерден шикізат
таспалы конвейерлер жүйесімен орташа ұсату бөлімшелеріне жіберіледі, ол
онда керекті ірілікке дейін ұсатылады. Одан ары қарай таспалы конвейерлер
жүйесімен шығындау коймаларына жіберіледі, әрбір қойманың сыйымдылығы 25000
т. Шығындау коймалары арқалығы 36 м, үзындығы 186 м жеті бірқабатты
ғимараттардан түрады. Боксит үшін төрт қойма, екеуі әктас үшін, қалған
біреуі көмір үшін колданылады. Біркелкілеу шикізатты қоймадан цехтарға беру
үшін роторлы экскаваторлар көмегімен штабельдің көлденең қимасы бойынша
шикізатты алып жатқанда жүзеге асырылады. Шығындау қоймасы штабельдерінен
материал үрдіске роторлы экскаваторлармен таспалы конвейерлер жүйесін
қолдану бойынша жеткізіледі:
- боксит - ГМЦ - ның сулы үсақтау бункеріне беріледі;
- әктас - (таза немесе көмірмен және бокситпен араласқан) ПЦ – ның
шикікұрам дайындау бункерлеріне;
отын ретінде қолданылатын көмір - ПЦ - ның шаңкөмірлі бункерлеріне
жеткізіледі.
Берілген шикізаттың мөлшерін есепке алу үшін таспалы конвейерлерде
таразылар орнатылған.

Пісіру цехы (ПЦ)

Пісіру цехы - Байер тізбегінің қызыл шламын өңдейді және келесі
операциялардан түрады: шикіқұрам дайындау, пісіру, күйежентекті ұсату және
гидрохимиялық өңдеу. Ыдырату және пісіру цехының келесі операциялары
гидрометаллургия цехында жүзеге асады. Пісіру пештеріне жіберілетін
шикіқұрам қызыл шламнан, айналымды содадан, айналымды ақ шламнан, жаңа
кальцинделген содадан, әктас пен көмірден - тотықсыздандырғыштардан
құралады. Қажеттігі бойынша шикіқүрамға боксит қосылады. Дайындалған
шикіқұрам қысыммен пісіру пештеріне беріледі. Пісіру айналмалы құбырлы
пештерде жүргізіледі, пеш диаметрі 5 м, үзындығы 100 м, пеш еңістігі 2,5 %.
Шикіқүрам пеш арқылы өткенде кептіру, кальциндеу, пісіру және жартылай
суыту үрдістерініен өтеді. Пісіру аймағында шикіқұрам 1150-1200°С
температураға дейін қызады. Отын ретінде көмір немесе мазут қолданылады.
Физико-химиялық айналулар және шикіқұрамның жартылай балқып кетуінің
нәтижесінде күйежентөк алынады:

Na2CO3+Al2O3 → Na2O· Al2O3+CO2 ↑
(1)

SiO2+2CaO = 2CaO· SiO2 ↑ (2)

Суытылған күйежентек қажетті ірілікке дейін ұсатылады да гидрохимиялық
бөлімге ерітінділеу үшін жіберіледі. Ерітінділеу құбырлы ерітінділегіштерде
жүзеге асырылады, үзындығы 36 м, диаметрі 3,6 м, еңістігі 5 %. Ерітінділеу
күшті өндірістік сумен жүргізіледі, мүнда натрий алюминаты ерітіндіге
өтеді:

Na2O· Al2O3+4Н2О→ 2Na Al(OН)4 (3)

Құбырлы аппараттар төгіндісі автоклавты кремнийсіздендіруге
жіберіледі. Алынған ерітінді қойылтуға және сүзуге жіберіледі. Сүзілген
ерітінді декомпозиция түйініне беріледі.

Гидрометаллургиялық цех (ГМЦ)

Гидрометаллургиялық цех - алюминий тотығын алудың тізбектелген Байер-
пісіру сүлбасының Байер тізбегін қүрайды да келесі операциялардан түрады:
бокситті үсақтау, бокситті қойыртпақты ерітінділеу, қызыл шламды койылту
және жуу, алюминатты ерітіндіні бақылау сүзу, қызыл шламды сүзу,
декомпозиция, гидратты өңдеу, суалту және тауарлы алюминий тотығын
кальциндеу.
Боксит ШДЦ - дан таспалы конвейерлермен диірмендер бункерлері оойынша
таратылады. Әрбір бункер сыйымдылығы 300 м3. Барлығы тоғыз диірмен және
әрбір диірменнің өз бункері бар.
Бункерден боксит айналымды ерітіндімен бірге пластиналы
коректендіргішпен стерженьді диірменге беріледі. Айналымды ерітінді
суалтудан айналымды ерітінді бункерлеріне келіп түседі. Араластырғыштардан
шикі қойыртпақ ерітінділеуге жіберіледі. Койыртпақты ерітінділеу,
ерітінділенген қойыртпақты сүйылту және кремнийсіздендіру тізбекті
араластырғыштарда жүзеге асырылады. Ерітінділеу атмосфералы қысымда өткір
бумен жүргізіледі. Ерітінділеу процессі келесі формуламен жүреді:

Al(OН)3+ NaOН → 2Na Al(OН)4
(4)

Кремнийсіздендіру уақытын көбейту үшін қосымша диаметрі 20 м
койылтқыштар мен жуғыштар қосылған. Кызыл шламды қойылту және жуу кезінде
екі типті аппарат қолданылады:

диаметрі 40 м бірярусты қойылтқыш;
диаметрі 20 м бірярусты қойылтқыш.
Койылтқыш төгіндісі төгінді араластырғыштарына түседі, одан бақылау
сүзуге жіберіледі.
Жуу жүйесі төрт ретті, су ағызып жуу. Шлам басты жуғышқа, ыстық су аяқ
жағынан беріледі. Соңғы жуғыш конусынан шлам бақылау сүзгіге беріледі.
Бірінші жуғыштардан түскен төгінді қойыртпақты сұйылту үшін ерітінділеуге
жіберіледі.Төгінділер сапасын жақсарту үшін қойылтқыш пен басты жуғыштарға
Алклар-600 және Сайтек синтетикалық флокулянт беріледі.
Бақылау сүзу үшін периодты жаймалы тік сүзгілер, қысыммен жұмыс
істейтін ЛВАЖ-125 және ЛВАЖ-225 типті сүзгілер қолданылады. Сүзілген
алюминатты ерітінді таза сүзінді бактарынан сорғылармен декомпозицияға
беріледі. Сүзінді сапасы құрамындағы Ғе2О3 мөлшерімен бағаланады.
Қызыл шламды сүзу үздіксіз жүмыс істейтін ДУ-100 және ДОО-100 дисклі
вакуум-сүзгілерде жүргізіледі. Қызыл шламды сүзу үш сатыда жүреді:
бірінші сатыда қойылтудан алынған шлам сүзіледі;
екінші сатыда бірінші сатыдан түскен шлам сүзіледі;
үшінші сатыда екінші сатының және соңғы жуғыштардағы
біркелкіленген шламы сүзіледі.
Сүзілген шлам пісіру цехының шламды бассейндеріне жіберіледі.
Бақылау сүзгісінен кейін алюминатты ерітінді ГМЦ-2-ден вакуум-суыту
түйініне түседі. Байер тізбегінің алюминатты ерітіндісінің бір бөлігі жеке
араластырғыштарға түседі, қалған бір бөлігі пісіру тізбегінің алюминатты
ерітіндісімен араласып декомпозицияның басты декомпозеріне беріледі.
Алюминатты ерітіндіні вакуум-суытқыш қондырғыда суыту, вакуммнан
ерітінді қайнаған кезде түзілген бумен жылуды жоюға негізделген.
Вакуум-суыту түйінінде вакуум-батареялар орналасқан. Булану кезінде
алынған буды конденсациялау барометрлік конденсаторларда айналымды сумен
жүргізіледі. Айналымды су қолданысынан кейін бассейндерге суытуға
жіберіледі. Суытылған алюминатты ерітінді вакуум-суытқыштарынан кейін Д-1
басты декомпозерге түседі, онда затравкамен араласады.
Алюминатты ерітіндіні ыдырату декомпозиция түйінінде жүзеге асады.
Гидратты қойыртпақ өздігінен ыдырайды, нәтижесінде алюминий гидрототығы
түзіледі:

Na Al(OН)4 → Al(OН)3+ Na2O (5)

Ыдырау дәрежесіне келесі факторлар әсер етеді:
ыдырату уақыты;
затравканың мөлшері мен сапасы;
алюминаттық ерітіндінің каустикалық модулі мен оның концентрациясы;
қоспалардың болуы;
температуралық режим.
Бөлімшеде гидратты қойыртпақты араластыруға арналған, механикалық
және ауалы араластырғышы бар декомпозерлер қолданылады.
Гидратты қойыртпақ декомпозерлерден, алюминий гидратын жіктеу үшін
гидросепараторларға жіберіледі. Өнімдік гидраттың дисперсті құрамын
жақсарту үшін бөлімшеде екісатылы гидросепарация жүйесі енгізілген. Бұл
сұлба бойынша бірінші сатылы гидросепараторлар құмдары, жетінші
батареяға кристалдарды өсіруге жіберіледі. Жетінші батареяның гидратты
қойыртпағы декомпозерден екінші сатылы гидросепарацияға жіберіледі, одан
кейінгі құмдар бақылау сүзгісіне әкетіледі. Өнімдік гидраттың дисперсті
құрамын қосымша жақсарту мақсатында бөлімшеде гидроциклондар орнату
жұмыстары жүргізілуде. Бірінші және екінші гидросепараторлар төгіндісі
қойылтуға келіп түседі. Қойылтқыштан гидратты қойыртпақ затравкалы сүзуге
жіберіледі, онда БОУ-40 барабанды сүзгіде сүзіледі, алюминатты ерітіндімен
репульпирленеді де затравка ретінде Д-1, Д-2 декомпозерлеріне түседі.
Сүзінді қойылтқыш төгіндісімен бақылау сүзгісіне жіберіледі.Өзекті
ерітіндіні сүзу ЛВАЖ-125, ЛВАЖ-225 сүзгілерінде жүзеге асады. Сүзгіден
кейін ерітінді суалтуға жіберіледі.
Суалту бөлімшесі бастапқы шикізатты қайта өңдеу кезінде ерітіндіде
жиналған қоспалар мен суды шығару үшін қажет. Суалту Nа2Оу берілген
концентрациясы бойынша айналымды ерітіндіні үрдістің басына беруді
қамтамасыз етуі керек. Өзекті ерітінділерді суалту, суалту қондырғыларында
жүзеге асырылады. Бұл қондырғылар ЖЭС-1 буларымен жылытылады.
Ерітінділерді суалтқан кезде қоспалар қатты фаза ретінде бөлініп шығып
–үрдістен әкетіледі. Суалтқыш батареялардан суалған ерітінді қатты фаза
кристалдарын ірілету мақсатымен кристаллизаторға беріледі. Одан ары
койылтқышқа беріледі, онда ерітінді қатты фазадан бөлінеді. Қойылтқыш
төгіндісі айналымды ерітінді бактарына түседі. Қойылтқыш конусынан,
койыртпақ БОУ-20 барабанды сүзгілерде сүзіледі. Сүзгі кектері, яғни
ерітіндіден бөлінген қоспалар (карбонаттар, сульфаттар, органика және т. б)
айналымды сумен (конденсатпен) репульпирленеді, одан ары қызыл шламның
реаульпациясына жіберіледі.
Байер тізбегінің соңғы сатысы кальциндеу үрдісі болып табылады.

3.6 Негізгі технологиялық үрдістерді сипаттау

Кальциндеу бөлімшесі - гидрометаллургиялық цехтың бөлімшесі, онда
зауыттың негізгі өнімі - металлургиялық алюминий тотығы өндірісінің соңғы
сатысы жүреді. Сонымен қатар бұл бөлімше алюминий тотығын қоймаға және
тұтынушыларға тасымалдаумен айналысады. Бөлімшеге келетін шикізат, гидратты
қойыртпақты декомпозиция түйінінде ыдырату нәтижесінде алынған, жуылған
және сүзілген алюминий гидрототығы - А1(ОН3).

Кальциндеу үрдісі келесі химиялық формуламен жүреді;

Al(OН)3 → Al2O3+3Н2О (6)
гидрат алюминий су
тотығы

Бүл реакцияның жүруі үшін міндетті түрде көп энергия жұмсау керек.
Өндірістік масштабта алюминий тотығын қыздыру, энергия көзі сұйық немесе
газ тәрізді отын болып табылатын металлургиялық пештерде жүзеге асырылады.
Қыздыру кезінде материал қызған газдармен және пеш бетімен байланысып,
олардан жылу алады. Сөйтіп, отынның жануы материалмен бір кеңістікте
жүреді, оның нәтижесінде отынға белгілі бір талаптар қойылады. Ол алюминий
тотығын ластамау керек, тұрақты және бірқалыпты жануды қамтамасыз етуі
керек және жоғары калориялы болуы тиіс. Алюминий тотығын қыздыру
отқатөзімді шамот кірпішімен шегенделген айналмалы құбырлы пештерде жүзеге
асырылады. Гидраттың алюминий тотығына айналу үрдісі төрт негізгі кезеңнен
тұрады, олар материалдың химиялық құрамы және физикалық күйінің өзгеруімен
сиаптталады. Пештің кеңістігі негізінен төрт аймаққа бөлінеді, олардың
әрқайсысы материалдың айналуының белгілі бір кезеңіне жауап береді. Бұл
аймақтар арасында бірқатар себептерге (материалдың қозғалысының
күрделілігі, жылу режимінің, гидрат пен отынның құрамы және параметрлерінің
тұрақсыздығы) байланысты нақты шекаралар жоқ, дегенмен бүлай бөліну
кальциндеу үрдісін оңай меңгеруге мүмкіндік береді.

Сурет 2 – Материалдың пеш ішіндегі орналасуы

Бірінші аймақ – кептіру аймағы. Мұнда гидраттың сыртқы
(фиизикалық) ылғалдығы жойылады, ал материал 200-250°С температураға дейін
қызады. Шығатын газдар температурасы 200-250°С, ал аймақтан келетін
газдар температурасы 600°С. Екінші аймақ – кальциндеу аймағы. Бұл аймақта
материал барлық кристалды (химиялық) ылғалынан арылады, ал материал 900-
950°С температураға дейін қызады, мұнда гамма-модификациялы алюминий
тотығы (γ-А12О3) - сусызданған, бірақ алюминий тотығының гигроскопты
модификациясы түзіледі.
Үшінші аймақ - қыздыру аймағы. Бүл аймақта гамма-модификациялы
алюминий тотығының жоғарытемпературалы түрінің түзілуі жүреді, ол неғүрлым
тұрақты және гигроскопты.Сондай-ақ қыздыру аймағында неғұрлым тұрақты
және гигроскопты емес алюминий тотығының альфа модификациясының (α-А12О3)
активті түзілуі басталады. Қыздыру аймағында альфа – модификацияға айналған
алюминий тотығының үлесі оның осы аймақта болу уақытына және отынның жану
өнімдерінің материалға қарқынды жылулық әсер етуіне тәуелді. Алюминий
тотығының температурасы қыздыру аймағынан шыға берісте 1200 0С, кететін
газдар температурасы 1300-1400 0С.
Төртінші аймақ – суыту аймағы. Бұл аймақта алюминий тотығы шамамен 620-
900 0С температураға дейін суиды. Материал пештен кететін газдармен
қарқынды шығарылады. Шаңәкету әдетте пеш өнімділігінен 100-ден 200 %-ға
дейін, сондықтан газдар газтазарту жүйесі арқылы өтеді: батареялы циклондар
мен тік электрсүзгілер.
Бөлімшенің технологиялық қондырғысы гидратты беру конвейерлер
жүйесінен, бес технологиялық автономды пештер тізбегінен және тауарлы
алюминий тотығына арналған қоймалардан тұрады. Бөлімшеге берілген гидрат
конвейерлер жүйесімен пеш тізбегіндегі гидрат бункеріне түседі. Ары қарай
таспалы дозаторлармен гидрат шнекті қоректендіргішке беріледі, ол кететін
газдарға қарсы газарнаға тиеледі. Сөйтіп, гидраттың термиялық өңделуі оның
пешке түскеніне дейін басталады, яғни оның физикалық ылғалдылығы газарнада
және пештен кететін газдармен қызу нәтижесінде газтазарту жүйесінде
жойылады. Алюминий гидрототығын жоғары температурада қыздыру арқылы
алюминий тотығын алу үшін кальциндеу пеші қолданылады.
Пеш 55 царгада пісірілген металды қаңқадан тұрады. Пештің қаңқасында
қалыңдығы 60 мм болатын бес бандажды царгасы бар. Царгаға диаметрі 5400 мм,
қалыңдығы 300-350 мм, салмағы 37-40 т құрсау кигізіледі. Пештің тіреуіш
қондырғысы құрсау және роликтерден тұрады. Пеш қаңқасын болат сақиналар
құрсаулар қоршаған, олар пештің айналасында диаметрі 1700-1800 мм екі
роликке тіреледі және сырғанайды. Пештің ішкі қабаты А классты отқатөзімді
шамот кірпішімен шегенднлген. Тиеу жағынан 60-65 м ұзындықта кірпіш
қалыңдығы 200 мм, ал қалған ұзындықта 230 мм. Материалды пешке тиеу
аумағында барабанның ішкі жағынан 3,5 м ұзындықта спираль бар, ол
материалды пештің суық бөлігінен лақтырып отырады. Пешке материалды
шаңқұбырлары арқылы береді. Кальциндеу пеші негізгі және көмекші
қозғалтқыштармен жасақталған. Негізгі қозғалтқыш редуктормен муфта арқылы
қосылған электрқозғалтқыштан тұрады. Редуктордың ені 750 мм, тістер саны 21
тісті муфта арқылы шестернямен қосылған. Шестерня өз алдына арнайы
болттармен бекітілген екі бөліктен тұратьн венецті шестернямен бекітіледі.
Оның диаметрі 7000 мм, ал ені 700 мм, тістер саны 140. Венецті шестерня пеш
корпусына арнайы пластиналармен бекітіледі, венецке – болттармен, пеш
қаңқасына – пісірілген. Пештің роликтерден тайып кетпеуін ескеретін үшінші
тіректі механикалық тіреуіштер орнатылған. Кальциндеу пештерінің техникалық
көрсеткіштері 5-ші кестеде көрсетілген.

Кесте 5 – Пещтің техникалық көрсеткіштері

Параметрлердің атауы Көрсеткіштер
Пештің ұзындығы, м 110
Пештің диаметрі, м 4,5
Пештің ыстық аймағындағы диаметрі, м 4,0
Пештің жұмыс істейтін көлемі:
шегенімен, м3 1432
шегенсіз, м3 1749
Пештің көлбеуі, 0 2
Пештің айналым саны:
- негізгі приводта, мин -1 1,56
- көмекші приводта, сағат -1 3,4
Пештің негізгі приводының электрқозғалтқышының қуаты:
№№ 1, 5, кВт
№№ 2-4, кВТ 250
160
Электрқозғалтқышының айналым саны :
- пештің негізгі приводы, мин -1 980(1); 740(2-5)
- пештің көмекші приводы, мин -1 735
Пеш редукторларының типі:
- №№ 1, 5 ЦТ 4 – 2900
- №№ 2-4 DESSAU
Тіреуіш саны:
№ 1 пеш, дана 4
№№ 2-5, дана 5
Материал жүрісі бойынша пештің айналуы, бағыты Сағат тілінің
бағыты бойынша

Пешке берілетін мазутты 1,0 МПа қысымда механикалық үрлеуіштер
көмегімен шашыранды түрде жағады. Пештің тұрақты жұмысы үшін механикалық
үрлеуіш қолданылады. Механикалық үрлеуіш соңында, саңылауының диаметрі 6-8
мм болатын шашыратқышы бар құбыр тәріздес болып келеді.

Сурет 3 – Механикалық үрлеуіш

Үрлеуіш қаңқасының бүйірінде саңылау бар, оған фланецімен мазутты
патрубок бекітіледі. Басы екі тангенциальді саңылауы бар астардан және
құбырға үрлеуіштің бекітілуіне арналған ішкі резьбалы қаңқадан тұрады. 1,0
МПа қысыммен берілетін мазут тангенциальді саңылау арқылы өтіп вихрленіп
шығу саңылауынан шашыранды түрде шығады. Оттық алау іші қуыс конус
тәріздес.
Көмекші үрлеуіш ретінде Шухов үрлеуіші орнатылған. Пештердің тоқтап
қалуы кезінде, немесе ыстық резервісі кезінде қолданылады. Жиналған күйінде
үрлеуіш екі конусты құбырдан тұрады, үрлеуіштің бекітілуі үшін арналған
басы бар. Астарда мазут өту үшін диаметрі 10 мм-ге дейін ішкі канал және
диаметрі 4 мм-ге дейін ауа немесе бу өтуге арналған сегіз саңылауы бар.
Үрлеуіштің корпусына кіретін ішкі құбырдың бүйірінде саңылауы бар, оған
мазутты патрубок бекітілген. Сыртқы құбырға патрубок арқылы ауа немесе бу
беріледі. Шығатын ауа немесе бу саңылаулар арқылы өткенде мазутты ала кетіп
оны шашыратады. Шашырату сапасы және бу немесе ауа шығыны, бу немесе ауа
саңылауының өлшеміне байланысты. Саңылау өлшемі 0,5-1,0 мм болуы керек. Бу
немесе ауа, үрлеуішке температурасы 100-110 °С, 0,5-0,7 Мпа кысыммен
беріледі. Бүл үрлеуіштің жануы кезінде түзілген оттық алау ұзын және
жіңішке болуы керек. Мазут құбырларына үрлеуіш екі қарама-қарсы
қысқыштармен бекітіледі.

Сурет 4 – Шухов үрлеуіші

Мазутты жылыту үшін екі құбырлы жылытқыштар орнатылған. Жылытқыш
мазутты конденсациялы су буымен 100-130°С температураға дейін жылытуға
арналған. Жылыту технологиясы мазутты турбулентті элементтерді қолдану
арқылы қарқынды режимде араластыруға негізделген. Сонымен қатар ол негізгі
қолданысынан басқа мазут қүбырларының ішкі бетін киынжойылатын бөлшектерден
тазалайды, олар құбыр қабырғалары арқылы жылу буын беруді күрт төмендетеді.
Мазутты жылытқыш (5-ші сурет) негізінен тізбектеле орналасқан, диаметрі 150
мм құбырлардан түратын қаңқадан құралған. Онда вихрлеушілері бар құбырлы
жүйе орнатылған. Құбырлы жүйе диаметрі 25 мм құбырлардан тұрады, олар
пісіру арқылы құбырлы тақтада бекітілген.

Кесте 6 – Мазутжылытқыштың техникалық сипаттамасы

Параметрлердің атауы Көрсеткіштер
Бөлшектің өнімділігі, тсағ 30
Мазутты жылыту дәрежесі, 0 С 40-50
қысым:
бу, МПа 1,6-ға дейін
мазут, МПа 4,0-ке дейін
Сыйымдылығы:
каңқа, м3 0,253
құбырлы бөлік, м3 0,172
Қабырғаның қызу температурасы, 0 С 150

Сурет 5 – Мазутжылытқыш

Пештен шығатын алюминий тотығының температурасы 800 – 900 0 С, оны ары
қарай тасымалдау үшін алдымен тоңазтқыштарда суыту қажет. Бөлімшеде № 1, 2,
3 пештер үшін барабанды тоңазтқыштар, ал № 4, 5 пештер үшін жаңа қайнау
қабатындағы тоңазтқыштар (ҚҚТ) орнатылған.
Барабанды тоңазытқыштар алюминий тотығын 200°С-ден кем емес
температураға дейін суытады. Барабанды тоңазытқыш - бұл цилиндрлік барабан,
диаметрі 1200 мм екі тіреуіш роликтерге тірелетін екі құрсаумен бекітілген.
Тоңазытқыш редуктор мен электрқозғалтқыш арқылы қозғалыс алады. Тоңазытқыш
ішіне болат сөрелер пісірілген. Тоңазытқыш ішінен айналымды сумен
суарылады. Суару аймағының ұзындығы 20 м, екі бөлікке бөлінген: 4-метрлі
және 16-метрлі. Суару аймағы қаптамамен қапталған. Тоңазытқыштың приводы
мен тіреуіш жүйесі айналмалы пештерге ұқсас. Тоңазытқыштың суық басында
алюминий тотығынан шамот ұнтақтары мен басқа да механикалық қоспаларды
ұстап қалу мақсатында диаметрі 2 мм ұяшығы бар елеуіш орнатылған.

Кесте 7 – Барабандық тоңазтқыштың техникалық сипаттамасы

Параметрлердің атауы Көрсеткіштер
№ 1 тоңазытқыштың ұзындығы, м 37,5
№№ 2,3 тоңазытқыштың ұзындығы, м 38,5
Барабанның диаметрі, м 3,6
Айналым саны, мин -1 3
Пештің көлбеулігі, 0 2
Суыту аймағының ұзындығы, м 20
Тіреу саны, дана 2
Электрқозғалтқыш:
қуат, кВт 75
айналым саны, мин -1 985 - № 1; 750 - №№ 2,3
Редукторлардың типтері:
№ 1 тоңазытқыш ЦТ2 – 1900
№ 2 тоңазытқыш DESSAU
№ 3 тоңазытқыш FLENDER
Редукторлардың саны:
№ 1 тоңазытқыш 40
№№ 2, 3 тоңазытқыш 54, 56

Қайнау қабатындағы тоңазытқыш, ішінен отқатөзімді кірпішпен
шегенделген металдық қорап болып келеді. Ішінен тоңазытқыш 9 секцияға
жабындармен бөлінген оның бірінші алтауы материал қозғалысы бойынша ауамен
суытылады, ал қалған үшеуі сулы - ауалы суытылады. Мұнда алюминйи тотығын
суыту ауа көмегімен де, құбырлы жылуалмастырғыштарға берілетін су көмегімен
де жүзеге асырылады, ол алюминйи тотығын ~80-100°С температураға дейін
суытуды қамтамасыз етеді. Бірінші төрт жабын өзара отқатөзімді кірпіштермен
бөлінген, ал қалғаны - металдық. Секциялар арасындағы жабындар
конструкциясы материалдың тоңазытқыш бойымен зигзаг тәрізді жылжуын
қамтамасыз етеді. Әрбір секция алдында аутартқыш камералар орнатылған, онда
ауажеткізгіштің коллекторлы жүйесі арқылы ВМ – 17 желдеткішінен секция
бойынша қайнау қабатын түзуге қажетті ауа беріледі. Тоңазытқыштың жұмыс
кеңістігі ауатартқыш камералардан қалпақты табан арқылы бөлінген. Бірінші
үш секцияның табандары ыстыққа төзімді болаттан жасалған. Қалпақтардың
жалпы саны 7328 дана.
Алюминий тотығының қабаты арқылы өтетін ауа ~360-500°С температураға
дейін қызады, төрт циклонды екі батареяда тазартылады да айналмалы пешке
отынды жағуға беріледі. Тоңазытқыш суық басы арқылы камералы сорғылармен
байланысқан, ол суытылған алюминий тотығын дайын өнім қоймасына
тасымалдайды.
Алюминий тотығының қоймалары он мұнарадан тұрады, олардың астына
хоппер - цементовоз типті теміржол вагондары беріледі. Тиеу қолмен жүзеге
асырылады.
Металлургиялық алюминий тотығына қойылатын талаптар негізінен химиялық
құрамына және физикалық байланысты. Қалған химиялық ылғалдың шамасын қ.к.ж.
(қыздыру кезіндегі жоғалтулар) көрсеткіші сипаттайды. Бұл көрсеткіштің
аталуы оны анықтау әдісінен туындайды – алюминий тотығының сынамасы
сынаманың массасын қыздыруға дейін және одан кейін анықтаумен стандартты
жағдайларда қыздырылады. Ол дегеніміз сынаманың бастапқы өлшемінің
сынамалардың массаларының айырмашылығына қатынасы % - бен берілген:

қ.к.ж = ((М1-М2)М1)·100 %
(7)

мұндағы М1 және М2 – қыздырғанға дейінгі және кейіннгі сынаманың массасы.

Кесте 8 – Металлургиялық алюминий тотығына қойылатын талаптар

Қоспалардың массалық үлесі, % көп емес қ.к.ж. %,α, % ылғал,
көп емес көп %, көп
емес емес

Na2O-ге
SiO2 Fe2O3 TiO2+V2O5+ ZnO есептегенде
+Cr2O3+MnO N2O+K2O
қосындысы

0,02 0,03 0,01 0,01 0,4 1,2 20 0,5

3.7 Технологиялық үрдісті есептеу

Берілгені.
1) Бокситтің минерологиялық құрамы:

гиббсит – 55 % Al2O (Al2O3·3H2O)
каолит – 22,1 % (Al4[Si4O10](OH)2)
гематит – 8,2 % Fe2O3
гетит – 3,1 % Fe(OH)
кварц – 3,1 % SiO2
сидерит – 3,0 % Fe2CO3
басқалары – 5,5 %
2) Құрғақ бокситтің химииялық құрамы,: Al2O3 44,7 %; Fe2O3 14,0 %;
SiO2 12,1 %; СаО 1 %; CO2 1,72 %; SO3 0,9 %; басқалары 2,58 %; қ.к.ж 23 %.
Бокситтің ылғалдылығы 20,6 %. Кремнийлі модуль 3,69.
3) Алюминатты ерітіндінің құрамы, гдм3: Al2O3 110; Na2Oк 103,65; CO2
10,54. Тығыздығы 1280 кгм3, αк=1,55.
4) Айналымдағы ерітіндінің құрамы, г дм3: Al2O3 113,7; Na2Oжалпы
223,5; Na2Oк 202; CO2 15,26. Тығыздығы 1440 кгм3, αк=2,92.
5) ерітінділеу кезінде қойыртпақты сұйылту.
6) С:Қ қойылтқыштың төменгі өнімінде
3,0
соңғы жуғыштың төменгі өнімінде
2,5
7) Байер тізбегіндегі Al2O3-тің тауарлы шығыны 65,4 %.
8) Бастапқы бокситтің құрамынан жоғалтулар, %.
9) Затравкалы қатынас 2,0.
10) Сүзілген алюминий гидрототығының ылғалдылығы 12,0 %, сүзілген
затравканың ылғалдылығы 25,0 %.
11) Сода моногидратымен ылғалды тұнба массасынан 25,0 % айналымды
ерітінді ереді.
12) Пісіру және кальциндеу пештеріне отын ретіінде табиғи газ
қолданылады.
13) Пісіруге түсетін шикіқұрамның ылғалдылығы 35,0 %.
14) Ақ ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Қазақстанда бокситтің пайда болуы
Алюминий металлургиясы
Гидрометаллургия
Табиғи және белсендірілген цеолиттің физико-химиялық қасиеттерін зерттеу
Глиноземді цемент өндіру
Торғай үстіртінің физикалық –географиялық жағдайына толық сипаттама беріп, ондағы ұйымдастырлатын шаруашылық әрекеттерге талдау жасау
Түсті металлургия шикізатын кешенді пайдалану
Ресейдің Солтүстік-Батыс ауданы
Өндірістік қалдықтардан галийді алу жолдары
Металдардың пісіру технологиясы
Пәндер