Қазақстанда бокситтің пайда болуы

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 56 бет
Таңдаулыға:

ЖОСПАР

КІРІСПЕ10

1 Әдеби шолу12

1. 1 Алюминий және кен минералдарының технологиялық сипаттамалары12

1. 2 Қазақстанда бокситтің пайда болуы15

1. 3 Бокситтердің өңделуінің қазіргі технологияларын талдау17

2. Тәжірибелік бөлім26

2. 1 Қазақстан Республикасындағы Павлодар алюминий зауытында алюминий тотығын және темірлі кұмдарды алатын технологиялық сұлба26

2. 2 Темірлі құмдардың физика-химиялық құрылымын және құрамын химиялық, минералогиялық, ИҚ-спектроскопиялық және рентгенофазалық талдау әдістерімен зерттеу27

3 Темір құмдарын тазартудың зертханалық тәжірибелері43

3. 1 Магниттiк сепарация арқылы жүзеге асыру процесi44

3. 2 Магнитті сепарация және гидротермалдық автоклавтық шаймалау арқылы темір құмдарын өңдеу44

4 Экономикалық бөлім48

4. 1 Зерттеулерді жүргізуге кеткен шығындарды есептеу48

4. 2 Негізгі және көмекші материалдарға кеткен шығынды есептеу49

4. 3 Зерттеу жұмысының экономикалық эффектілігін есептеу52

5 Қауіпсіздік және еңбекті қорғау55

5. 1 Қ. Р. заңдары55

5. 2 Өндірістік қауіпті және зиянды факторларды талдау56

5. 3 Өндірістік санитария58

ҚОРЫТЫНДЫ65

ПАЙДАЛЫНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ67

КІРІСПЕ

Қазіргі уақытта Қазақстан жеңіл металл-алюминийдің негізгі өндірушілерінің бірі болып табылады. Бұл жерде түсті металлургияның маңызды саласы - алюминий өнеркәсібі жасалған.

Экономиканың әр түрлі салаларында алюминийді қолданудың барынша өсу қарқыны алюминий өндірісі үшін минералды шикізат негізін сапалық жақсарту және барынша кеңейту мақсатын алға қояды.

Алюминий өндірісі әр түрлі бокситті жерлерде құрылатын глинозем шығуына негізделген.

Қазақстандағы бокситтердің пайда болуы 30-шы жылдардың басынан белгілі; кең іздеу жұмыстарының арқасында бокситтердің көптеген кенорындары айқындалған және зерттелген. Негізінен боксит жеті жерде пайда болған аудандар: Батыс Торғай, Орталық Торғай, Мұғалжар, Амангельді, Ақмола, Екібастұз және Шымкент төңірегінде шоғырландырылған. Аса маңызды орынды ашық (карьер) өңдеу үшін тиімді Амангелдi және Батыс - Торғай аудандары алады. Республиканың басқа аудандарында салыстырмалы ұсақ кенорындарының мөлшері және көптеген бокситті көрінулер орналасқан.

Осы дипломдық жұмыста Қазақстан республикасындағы әр түрлi өлкелерiнде бокситердің бар болуы және олардың өңделуi талданып қорытылған. Минералдар және алюминий кендерiнiң сипаттамалары, әр түрлi боксит пайда болу құрамы, олардың орналасуы көрсетілген; өнеркәсiптiң глиноземды және басқа да салаларында тәжірибелік және ғылыми мүддесін көрсететін пайда болған өндірістік түрлерінің сипаттамалары сипатталған. Бокситтердiң өңдеуiнiң қазiргi технологиялары көрсетiлген.

Бокситтер мен глиноземді өндіріс - темір құмдарының өндіріс өнімдерін өңдеудің бар технологиялары көрсетілген.

Лабораториялық шарттарда темiрлi құмдардың өңдеуiн темiрлi концентратты ерекшеленуге мүмкiндiк беретiн кешендi технология жасау бойынша тәжiрибе жасаған, сiлтiлiк кальцидiң сiлтiлi - алюминат ерiтiндiсi және силикаты. Кальций оксидiнiң қосымшасы бар жоғары қойылтылған сiлтiлiк ерiтiндiсiнiң темiрлi құмдардың автоклав шаймалауының реакцияларының химизмы.

Гидротермалды әдіспен темір құмдарын өңдеудің технологиялық сұлбасы ұсынылған.

Экономикалық бөлiмде темiр құмдарын тазартуды кешендi технологиясының өңдеу шығынын есептеу келтiрiлген, ғылыми зерттеу жұмысының экономикалық эффект және тиiмдiлiгi келтірілген.

Еңбектi қорғау бойынша дипломдық жұмыстың бөлiмiнде Қазақстан Республикасының еңбектi қорғауының заңдары сипатталған, зиянды және қауiптi өндiрiстiк факторлардың талдауы көрсетілген.

Темiр құмдардың өңдеуiн игерiлген кешендi технологиясы темiр концентраттың ұтымды және тиiмдi алуларына мүмкiндiк туғызады, алюминат ерiтiндiсi және әр түрлi құрылыс материалдары.

Дипломдық жұмыстың мақсаты, негізгі тапсырмалары және алынған нәтижелері

Глинозем өндірісінің темірлі құмдарын өңдеудің, темірлі концентратты, сілтілі - алюминатты ерітіндіні және кальций силикатын бөліп шығаруға мүмкіндік беретін, кешенді технологиясын зерттеу. Жұмыс «ЖҒМБО» АҚ глинозем зертханасында орындалды.

Негізгі тапсырмалар:

- глиноземді өндрісінің темірлі құмдарының ұсынылған сынамасын алу;

- химиялық, минералдық, спектралдық, рентгенқұрылымдық құрамын анықтайтын зерттеулерге сынаманы дайындау;

- темірлі құмдарды күйдіргіш сілтілі ерітіндімен автоклавты шаймалаудың тиімді шарттарын анықтау (температура, ұзақтылық, с:қ қатынасы) ;

- шаймалау өнімдерінің мөлшерлі және сапалы құрамын физика-химиялық зерттеу (темірлі концентрат, сүзгі) ;

- сілтілі-алюминатты ерітіндінің шарттарын таңдау.

Анықталатын нәтижелер:

- темірлі құмдарды күйдіргіш - сілтілі ерітіндімен автоклавты шаймалаудың шарттары анықталады және темірлі концентраты, сілтілі-алюминатты ерітіндінің және құрылыс материалдарын шығару үшін шламды алу үшін тиімді параметрлер табылады.

Жаңалығы. Алғашқы рет Na ₂ O - Al ₂ O ₃ - SiO ₂ - Fe ₂ O ₃ - CaO жүйесіндегі қосылыстардың беталыс заңдылықтары анықталады. Зерттеу нәтижелері жүйенің гетерогенді фазалық тепе - теңдігін зерттеу үшін гидрометаллургиялық процестердің теориясына қосымша үлесін қосады.

Жоспарланған зерттеулердің актуалдығы. Алюминий тотығы мен силикатты шламды алу үшін сілтілі-алюминатты ерітіндіні алу мақсатымен темірлі құмдардың кәдеге асырылуының кешенді технологиясын өңдеу кезіндегі шойын өндірісінде қолданылатын темірлі концентратты алу актуалды шешім болып табылады. Қазіргі кезде Павлодар алюминий зауытының темірлі құмдарын сулап ұсақтаған стадиясынан кейін үйіндіге жібереді (сағатына 50 тонна), ол экономика жүзінде пайдасыз шешім болып табылады. Өйткені құмның құрамында 50 % астам темір тотығы және 17 % алюминий тотығы болады, олар қайтымсыз жойылып кетеді, сол себептен мұндай компонентерді шығарып тастау қажет болады.

Ғылымдық және тәжірибелік маңызы. Алғашқы рет темір тотығын алу шарттары анықталады және алюмосиликатты ерітіндінің кремнийсіздендіруінің тиімді параметрлері табылады. Темірлі құмдардың кәдеге асыру технологиясының өңделуі алюминий тотығын құрайтын шикізаттың қолдануының тиімділігін көтеруге, өндірістің қалдықтарының көлемін азайту себебімен қоршаған ортаға байланысты экологиялық жүкті азайтуға мүмкіндік береді.

1 Әдеби шолу

1. 1 Алюминий және кен минералдарының технологиялық сипаттамалары

Алюминий кең таралған металл және жер қабыршығының массасының 8. 8 % құрайды. Алюминийдің әлемдiк өндiрiсі және тұтынуы үнемi өсіп отырады, өйткенi алюминий жеңiлдiк (p = 2, 7 г/см ³ ), иiлгiштiк, электр өткiзгiштiк, жылу өткiзгiштiк, химия және коррозияға төзiмдiлiк, қолдануда әмбебап, табиғатта таралушылық сияқты қасиеттердiң салтанатты кешенiне ие. Барлық физикалық-химиялық қасиеттер, сонымен бiрге технологиялық қасиеттер (қысыммен, жаймалаумен, сығумен, қақталатын штампылаумен өтеді) алюминийді электрондық және есептеушi техникада қолдану үшін, оны химия өнеркәсiбiнiң әр түрлi аппараттарының өндiрiсi, тоңазытқыштар, автокөлiктер және тракторлардың радиаторларының өндірісі үшін перспективті материал ретінде көрсетеді.

Қазақстанда глинозем және металлды алюминий өндiретiн кәсiпорындардың пайда болуы әрқашан мәртебелi бағыт болып табылады. 1964 жылы Қазақстанда глинозем өндірісі бойынша жалғыз зауыт Павлодарлық алюминий зауыты салынды. Ғылыми және тәжiрибелік одақ, жаңа технологиялар іздестірілуі және олардың «Қазақстан алюминийі» АҚ қазақстандық бокситтерiнен глинозем өндiрiсiнiң iсiнде орындалуы алюминий электролиздi зауытының құрылысына әсер етті. Қазіргі уақытта электролиттiк алюминийді алу үшiн электролиздi зауыттың iргетасы салынып қойды.

Алюминийдің ең маңызды минералдары: табиғатта алюминий тек әр түрлi минералдар және тау жыныстардың пiшiнiнде сабақтас күйде кездеседі. 250 әр түрлi минералдар алюминийден тұрады. 40 % алюминий минералдары түрлi алюмосиликаттармен, әсіресе кең таралған алғашқы минералдарға және басқалары сияқты жататын дала шпаттарымен көрсетіледі. Олар атмосфералық шарттар және табиғи сулардың әсерінен, мысалы Al ₂ O ₃ * 2SiO ₂ *2H ₂ O, серицит K ₂ O*3Al ₃ O ₃ *6SiO ₂ *2H ₂ O, алунит K ₂ SO ₄ * Al ₂ *(SO ₄ ) ₃ *4Al(OH) ₃ және басқалары сияқты екіншілік материалдар құрай отырып, үгiледi. Өндірістік мағынасы бар минералдар: корунд (α- Al ₂ O ₃ ), диаспор (Al ₂ O ₃ *H ₂ O), бемит (Al ₂ O ₃ *H ₂ O), гиббсит (Al ₂ O ₃ * 3 H ₂ O), алунит (Na, К) 2SO ₄ *Al ₂ (SO ₄ ) ₃ *4Al(OH) ₃ , нефелин

(Na, K) ₂ O*Al ₂ O ₃ *2SiO _3, криолит (Na ₃ AlF ₆ ), сподумен (Li ₂ O*Al ₂ O ₃ *4SiO ₂ ), берилл ( 3BeO*Al ₂ O ₃ *6SiO ₂ ) және хризоберилл ( BeO*Al ₂ O ₃ ) [1] .

Табиғатта корунд таза түрінде аз кездеседі. Кәдiмгi мөлдiр емес корунд - наждак - Моос шкаласы бойынша 9 болатын қаттылығымен бағалы түрпiлi материал болып табылады. Алғашқы табиғи корунд алюминий оксидімен байытылған магмадан, ал екiншiлік табиғи корунд - алюмосиликаттардың үгiлу өнiмдердi метаморфизмінің нәтижесiнде құрылады. Корундтың мөлдiр түрлері - биiк жарық сынуға және үлкен қаттылығына (рубиндер, сапфирлар, лейкосапфирлер) ие болғандықтан бұл асыл тастар болып табылады. Қазіргі уақытта жасанды асыл тастардың өндiрiсi глинозем негізінде жөнге келген.

Диаспор, бемит және гиббсит глинозем, электр корунд, глиноземді цемент және жербалшықтың өндiрiсi, электр корунд, сазбалшықты цемент және жоғары глиноземді отқа төзiмдi заттар өндірісі үшін негізгі кен бокситтің негізгі құрамы болып табылады [2] .

Алунит глиноземді, калий сульфатының сұр қышқылын және басқа бағалы өнімдерді алу үшін қолданылады [3] .

Нефелин табиғатта кейде апатитнефелинді жыныстар құрастыра, апатитпен бiрге ұшырасады. Нефелин концентратының кешендi өңдірісінде бокситтерден алынған глинозем құнына жақын глинозем алу мүмкін [4, 5] .

Криолит - алюминий электролизерлерiнің электролитiнің негiзгi компонентi ретінде қолданылатын табиғи және синтетикалық минерал. Қазіргі уақытта басты түрде алюминий өнеркәсiбiнiң мұқтаждықтары үшiн балқығыш шпаттан криолит өндiру барлық жерде жөнге салынған.

Алюминий кендерi: алюминий минералдары өнеркәсiптiк пайда болған жерлерiн құру үшiн аз мөлшерде таза түрде табиғатта сирек ұшырасады. Әдеттегiдей, бұл минералдар басқа минералдармен бiрге тау жыныс құрамына кiредi. Алюминий кенiн бағалау кезінде, глинозем өндiрiсi үшiн көптеген факторларды ескередi: Al ₂ O ₃ кенде болатын проценттік құрам, алюминий кенде болатын минералдардың тегі және құрамы; бұл минералдардан глиноземнің шығару әдiсінің үлкен немесе кiшi күрделiлiгi; кеннiң басқа минералдарының мазмұны және сипаты; кеннiң жату шарты (тау жыныстардың орнын басуының сипаты, орналасу тереңдiгi және оның су шыққыштығы және басқалары) ; ауданның географиялық және экономикалық шарты, отын, су және қуат көздерінің қол жеткізімділігі; көлiк мүмкiндiктерi (су, темiр жол немесе автомобилдiк сияқты хабар жолдарынан алшақтық) .

Алюминийдің өте маңызды кендерi болып мыналар табылады: бокситтер, нефелиндер, алуниттер, кианиттер, көмiрлердiң минералды бөлiгi, каолиндер мен саз балшық, бiрақ басты шикiзат болып боксит саналады (глиноземнің әлемдiк өндiрiсiнiң 95 % - дей) .

Бокситтер - алюминийдің гидроксидтерінен тұратын тау жыныстары: бiрсулы (диаспоралар, бемит) және үшсулы (гиббсит) . Әр түрлі гидроксидтің басымдылығынан байланысты гиббситті, гиббсит бемитті және диаспорбемитті бокситтер ерекшеленеді. Бокситтердiң ішінде келесі сорттар, немесе кендердің түрлері ерекшеленеді: гидрохимиялық (байер), пiсiрушi және металлургиялық [6-7] .

Одан басқа, бокситтерде темір минералдары (гематит, кейде пирит, гидрогематит, лимонит, сидерит) ; кварц түрінде кремнезем, гидроксид (опал және басқалары) және су алюмосиликаттары (каолинит, галлуазит және басқалар) ; сiрне түрiнде титан екі оксидті, анафаза, рутил және сфен құрамында, перовскит және ильменит болады. Бокситтерде аз мөлшерде кальций және магний карбонаттары, сонымен қатар органикалық заттар, хром, ванади, фосфор, галлий және басқаларының тотықтары болады.

Бокситтердің бөлінуі: гиббситті, гиббсит - бемитті, бемит - диаспоралы және диаспоралы. Диаспоралы бокситтер пайда болған жерлерінде корунд кездеседі.

Боксит түрі жынысының жасымен анықталады. Ең ежелгі болып диаспоралы бокситтер, ең жасы болып гиббситті бокситер табылады, қалғандары таза гиббситтік және диаспоралық түрлер арасында аралық орын алады.

Al ₂ O ₃ және кремний модулі құрамына байланысты бокситтер 1 кестеде келтірілген маркалар мен сорттарға бөлінеді.

1кесте

Бокситке стандарт (ГОСТ - 30558-98)

Марка

Сорт

Al ₂ O ₃ құрамы _, % аз емес

Кремний модулі, аз емес

Артық қолдану ортасы

Марка: Б-00

Сорт: --

Al2O3құрамы,% аз емес: 50

Кремний модулі, аз емес: 12, 0

Артық қолдану ортасы: А-16 маркасында глинозем, электрокорунд, глиноземді цемент

Марка: Б- 0

Сорт: --

Al2O3құрамы,% аз емес: 50

Кремний модулі, аз емес: 10, 0

Артық қолдану ортасы:

Тағы, А- 15 және А- 14 маркасында

электрокорунд

Марка: Б- 1

Сорт: --

Al2O3құрамы,% аз емес: 48

Кремний модулі, аз емес: 8, 0

Артық қолдану ортасы: А-14 маркасында глинозем, электрокорунд

Марка: Б-2

Сорт: --

Al2O3құрамы,% аз емес: 43

Кремний модулі, аз емес: 6, 0

Артық қолдану ортасы: Оған қоса

Марка: Б-3

Сорт:

Al2O3құрамы,% аз емес:

Кремний модулі, аз емес:

5, 0

Артық қолдану ортасы:

Глинозем

Марка: Б - 4

Сорт:

I

II

III

Al2O3құрамы,% аз емес:

Кремний модулі, аз емес:

3, 9

3, 0

Артық қолдану ортасы:

Марка: Б - 5

Сорт:

-

Al2O3құрамы,% аз емес: 48

Кремний модулі, аз емес: 2, 6

Артық қолдану ортасы: Глинозем, отқа шыдамды, мартенолік өндіріс

Марка: Б - 6

Сорт:

I

II

Al2O3құрамы,% аз емес:

Кремний модулі, аз емес:

2, 0

Артық қолдану ортасы:

Отқа шыдамды, мартенлік өндіріс

Мартенолік өніріс

Ең алдымен, бокситтердiң сапасын айқындауда оларда глинозем және кремнеземнiң болуын ескередi. Басқа да тең жағдайда алюминий құрамы көбірек және кремнеземнің құрамы төмендеу болған сайын бокситтің сапасы жоғарылайды [8-9] . Кремнезем - глиноземдi алу технологияны айтарлықтай күрделендіретін зиянды қоспа. Бокситтердiң сапасының сипаттамасы жоғарғы кестеде көрсетілген.

Бокситтегi SiO ₂ ге Al ₂ O ₃ салмақты қатынасы кремний модулі немесе жай ғана «модуль» (µ _кр ) деп аталады. Бокситтердiң жоғары сапалы сорттары кремнеземнің төмен құрамдылығымен (3-5 %), ал төмен сапалылар осы компоненттің жоғары концентрациясымен (5-10 %) сипатталады [10] . Шетелде бокситтер 9-11 төмен емес µ _кр шикізатқа сәйкес келетін 5 % көп емес кремнеземнiң құрамымен қайта өңдеп жатыр.

Қазақстанда өнеркәсiптiк шикiзат деп µ _кр = 3÷5 болатын бокситтер есептеледі. Конт классификациясы [11] бойынша осындай кендер бокситерге емес, бокситті саздарға немесе сазды бокситерге жатады.

1. 2 Қазақстанда бокситтің пайда болуы

Бокситтер және отқа шыдамды саздардың олжасы бойынша өнеркәсiптiк масштабында Қазақстанның алюминий өнеркәсiбiнiң тұңғышы Амангелдi бокситті ауданының орталығында орналастырған Торғай боксит кен басқармасы (ТБКБ ) болып табылады. Пайда болған жерін игеруi 1960 жылдан басталды.

Негізгі кен минералы гиббсит; болмашы кен минералы - корунд, бемит, диаспор. Негізгі компоненттердің орташа құрамы (%) : Al ₂ O ₃ - 47, 1; SiO ₂ - 11, 5; Fe ₂ O ₃ - 12, 6; µ _кр = 4, 1.

Белинский кенорны: Торғай облысының Батыс Торғай бокситті ауданының солтүстік бөлігінде орналасқан. Бокситтер минералды құрамы бойынша үшгидраттыға (гиббситті тип) жатады. Негізгі кен құраушы минералдар: гиббсит (50-70 %), каолинита (2-20 %), гематит, гидрогематит

(10- 23 %), корунд (1-5 %), кварц (до 3 %), кальцит (1, 5 % дейін), сидерит (10 % дейін) және рутил (1, 7-2, 9 %) . Бокситтердiң тыңайған жерлерiнде (%) : Al ₂ O ₃ 40, 4 - 46, 8; SiO ₂ 5, 68 - 9, 64; Fe ₂ O ₃ 12, 83 - 23, 86; TiO ₂ 1, 84 - 2, 34; СаО 0, 30 - 1, 64; µ _кр = 4, 2 - 7, 1 болады.

2005 жылдың жағдайы бойынша Белинский кенорынындағы балансты қорлары 24, 0 млн. т. құрайды.

Аятский кенорны: Батыс Торғай бокситті ауданының солтүстік бөлігінде орналасқан. Бокситтер минералды құрамы бойынша гиббситті түрге жатады [12] .

Негізгі кен құраушы минералдар: бемит, диаспор, гиббсит, каолинит, гетит, титан минералдары, сидерит.

Бокситтердің кенорны бойынша орташа химиялық құрамы (%) : Al ₂ O ₃ 45, 37; SiO ₂ 8, 4; Fe ₂ O ₃ 18, 52; TiO ₂ 2, 24; СО ₂ 1, 43; СаО 0, 29; п. п. п. -24, 3 µ _кр =5, 3.

Қазіргі уақытта Аятский кенорнын iс жүзiнде бiтiрген. 2005 жылдағы күйi бойынша геологиялық қорлары 9-11 млн. т. дейiн бағаланады.

Краснооктябрьский кенорны Батыс Торғай бокситті ауданының орталық бөлігінде орналасқан және аттас боксит ауданына ұштасқан. Краснооктябь кенорны екі кен өрістерімен көрсетіледі: Солтүстік (15 бокситтердің тыңайтылған жерлері) және Оңтүстік (9 тыңайтылған жерлер) .

Негізгі кен құрушы минералдар: гиббсит, гидрогематит, гематит, және каолинит; екіншілік - сидерит және кальцит, хлорит (шамозит), пирит, марказит.

Бокситтердің химиялық құрамы компоненттердің барынша тербелістерімен сипатталады: орташа есеппен әр түрлі кен денелері бойынша Al ₂ O ₃ 41, 78 - ден 49, 86 % дейін; SiO ₂ 5, 23 - тен 14, 00 % дейін; Fe ₂ O ₃ 7, 21 - ден 24, 22 % дейін; TiO ₂ 1, 83; СО ₂ 2, 65 - 2, 97; S - 03; 24, 65 ппп; µ _кр = 3, 8 ÷ 4, 3 болады [13] .

1998 жылдан «Қазақстан алюминийы» АҚ - да Краснооктябрь жаңа кенорнын меңгеру бойынша басым бағыт туралы шешім қабылданды, ол Қазақстандағы ең ірі бокситтердің кенорнындағы 200-миллион қорларын олжалау процессiне және глинозем өндіру бойынша қуатты өсіруге мүмкіндік беретін төмен сапалы боксит кенін қайта өңдеу технологиясына жетуге міндеттелген.

Соңғы 5 жыл аралығында Красногор кен орнының өнімділігі алты есе өсті.

1. 3 Бокситтердің өңделуінің қазіргі технологияларын талдау

Глинозем өндірісінің шикізаты сiлтiсiз және сiлтiлiкке жiктеледi. Бiрiншiсіне: бокситтер, көмiрлердiң өртеу күлдері, саз және ақсаздар; екiншiсіне - нефелиндер, алунит, лейцит, сидериттер және басқалары жатады [14-16] .

Глиноземнiң барлық белгiлi өндiру тәсiлдерi бүгiнгi күнде қышқыл, сiлтiлiк және қышқылдық-сiлтiлiктi шартты бөлiне алады [17] . Глиноземдi өндiрiстегi қышқылды схемалары глинозем өндірісінде технологиялық жабдықтың тоттық төзiмдiлiгін қамтамасыз ету күрделiлiгiнің түрiмен, пульпалардың бөлiнуiнiң қиындықтарымен, төмен сапалы алынатын глинозем түрінде қолданылады.

Сондықтан, кәсiпорындарда қазiр түгелдей дерлiк глинозем сiлтiлiк әдiстермен алынады. Бокситтерден глиноземнiң өнеркәсiптiк сiлтiлiк өндiру тәсiлдерi бөлінеді:

- Байер тәсілі;

- күйежентектеу тәсілі;

- құрамдастырылған тәсіл (параллель және тізбектей нұсқада Байер және жымдасу әдістерінің тіркеседі) .

- Пономарев - Сажин гидрохимиялық әдісі.

1. 3. 1 Байер әдісі

Ең алдымен, бокситтiң сапасын айқындау кезінде глинозем және кремнеземнiң оларда құралуын ескередi. Басқа да тең жағдайларда бокситте алюминийдің құрамы жоғары және кремнеземдікі төмен болған сайын сапасы жоғарылайды. Кремний модулінің шамасымен анықталатын кремнеземнің құрамына байланысты бокситтер төмен кремнийлі және жоғары кремниийлі болып бөлінеді.

Жуылған және қоюланған қызыл шлам күйежентектелу цехіне бағытталады, ал негізгі қойылтқыштағы алюминат ерітіндісін шлам жүзгіндерінен бөліп алу үшін бақылау сүзгішке жібереді. Таза алюминат ерітіндісі жылуалмастырғышта 65-60 ⁰ С дейін салқындатылып уландырғыш гидрототықпен бірге декомпозерлардың батареясына ыдыратуға жіберіледі.

Ыдырап болғаннан кейін (60 - 89 сағ) алынған алюминий гидрототығының қойыртпағын қоюландыруға өткізеді, аналық ерітінді бөлінеді, ал қоюланған алюминий гидрототығын ірілігі бойынша топтастырғаннан кейін екіге бөледі: бір бөлігін әбден сілтіні кетіріп жуады және кальциндеуге жібереді; екінші ұсақтау бөлігін уландырғыш ретінде қолданады.

Жуылғаннан кейін қалған аналық алюминатты ерітіндіні (а _к - ерітіндідегі каустикалық сілтінің алюминий тотығына қатынасы) және суды вакуумды көпкорпусты аппараттарға сусыздандыруға жібереді, ол жерде ерітіндідегі Na ₂ O _k концентрациясын 200-300 г/дм ³ дейін көтереді.

Каустикалық сілтінің концентрациясын көтеруімен соданың ерігіштігі төмендейтін болғандықтан соданың бір бөлігі тұнбаға түседі. Сусыздандыру процесі тұрақтанған кездегі соданың бөлінуі процестің басынан бастап жиналған соданың мөлшеріне тең болады. Сол себептен соданың ерітіндіге жиналуына жол бермейді, және де оның концентрациясы белгілі бір шекте тұрақталып тұрады. Жаңа, каустикалық сілтінің шығынын азайту үшін айналым ерітіндісінен бөліп алған соданы әк сүтінде каустификациялау үшін суда ерітіледі. Осыдан алынған каустикалық сілтінің сұйытылған ерітіндісін аналық ерітіндімен бірге қосып сусыздандырады немесе бөлек сусыздандырғыш аппараттарда. Химиялық және механикалық шығынын орнын толтыру үшін сусыздандырылған аналық ерітіндіге жаңа күйдіргіш сілтіні қосып барып бокситті шаймалауға жібереді, яғни процестің «басына». Осылайша процестің айналмалылығы орындалады.

Байер әдiсi бойынша глиноземнiң өндiрiстерiн негiзде Аl ₂ О ₃ - тi тепе-теңдiк жүйедегi өзара әрекеттесулер жатады - Na ₂ O - Н ₂ О әр түрлi температуралар және шоғырландыруларда. Бастапқы шикiзат болатын көп қоспалар ерiтiндiге бокситтiң шаймалауына түседi және ерiтiндiлердiң бiрнеше рет айналымы артынан, жүйелерге бұл жинақталады және процесстерге күрделенеді түпкi өнiмге ол балшықтар айтарлықтай ықпал етедi.

Байердің қазіргі заманға сай класикалық сұлбасы 1суретте бейнеленген

Бокситті

Al ₂ O ₃ * nNa ₂ O _қат +2OH ^- _p шаймалау Al ₂ O ₃ (OH) ^2- _6p +(n-2) Na ₂ O

Al ₂ (OH) ^2- _6p + Na ₂ O _c Ерітіндіні сұйылту 2Al(OH) ^- _4p

2Al(OH) ^- _4p Декомпозиция 2Al(OH) _3қ +2NaOH ^- _p

2Al(OH) _3қат Кальциндеу Аl ₂ O _3қ +3H ₂

Н ₂ O _с Сусыздандыру Na ₂ O

1 сурет. Байер процесінің сұлбасы

Академик В. Д. Пономаревпен және оның қолдаушыларымен алюминийды гидроксидтiң ерiтiндiлерiнiң бокситтердiң өңдеуiн гидрохимиялық әдiс, жоғары модулдi ерiтiндiлердiң бастапқы шикiзатының қосатын шаймалауы, бөлiмше және қызыл шламның өңдеуi, натридың алюминатының кристаллизациясы, оның еруi және ерекшелеуi жасалған. Бұл әдiстiң әр түрлi варианттары [18 ] кремнилi құрамында саз бар шикiзаттың түрлi түрлерiн қолдануға комплекстi мүмкiндiк бередi. Гидрохимиялық әдiс дегенмен өнеркәсiптiк iске асырудың жақсы перспективалары төмен сапалы шикiзаттың өңдеу тиесiлi жаңа алюминий тотығы бар зауыттардың құрылысында алады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.