Байер әдісі бойынша глинозем алу өндірісі

Казахстана» ПАЗ
Қорытынды

әлемде глинозем өндірісінің 95% Байер әдісімен жүргізіледі. Шет елдерде глиноземді көбінесе бокситтерден Байер әдісін қолдану арқылы алады (Байер К.И. – австриялық инженер, Ресейде жұмыс істеген). Байер әдісін экономика жағынан жинақы деп айтсақ болады.

Байер әдісінің реакциясы

Al(OH)3 + NaOH = NaAl(OH)4

немесе

AlOOH + NaOH + H2O = NaAl(OH)4

Реакция оңға қарай жүргенде NaAl(OH)4 ерітіндісі түзіледі, ал реакция кері бағытта жүрген кезде ерітінді ыдырап, Al(OH)3 қатты фазаға өтеді.

дейін ұсатудан өткізеді, ұсату кезінде сілті мен айналымдағы ерітіндіні қосады, сонымен қоса азғана мөлшерде әктас қосады.

Боксит

Ерітінділеу кезінде жоғары қысым (3 МПа) және температурасы 100-240ºС ұсталынады. Әдетте қойыртпақ автоклавта 2-2,5 сағат болады.

Тәжрибеде бокситі ерітінділеуге берілетін сілтілік ерітінділердің каустикалық қатынасы 3,7-3,8, ал ақырғы алюминатты ерітіндінікі 1,7-1,8 болады.

Әкті аздап қосу (3-5% боксит массасынан) глиноземды алуды арттырады.

азайту және қойыртпақта с:қ қатынасын арттыру.

Шламды ерітіндіден тұндырып, сүзіп және жуып бөледі де күресінге жібереді.

Мөлдірленген алюминатты ерітінді алюминий гидрооксидін тұнбаға түсіре ыдыратады. Ол үшін ерітіндіге түртке (затравка) ретінде жаңадан тұндырылған гидраргиллит қосып, ұзақ уақыт араластырады.

Бұл үрдіс декомпозиция деп аталады.

Гидраргиллит – боксит кендерінің бір түрі. Құрамында 65% глинозем бар.

NaAl(OH)4 + nAl(OH)3 = (n+1)Al(OH)3 + NaOH

Тұндыру үрдісі 50-70 сағат бойы жүреді.

қойыртпақты сумен араластырғанан кейін қоюлату жерлерінде жүргізіледі.

Алынған қызыл шлам қалдыққа жібереді.

Шламның құрамы:
Al2O3 12-18%,
SiO2 6-11%,
СаО 8-13% құрайды.

Қызыл шламның шығымы 1т бокситке 0,54 т, ал Na2O жоғалымы 1т бокситке 22 кг құрайды.

pH 10-нан 13-ке дейін жоғары сілтілігімен ерекшеленеді.

2010 жылы 4 қазанда Венгрия Алюминий зауытында авария болды. 1.1 млн кубометр жерге қызыл шлам жайылды. Суретте көрсетілген Маркал өзеніне шлам қалдықтары түсті.

мақсаты - Al(OH)3 жоғары температурада сусыздандыру, нәтижесінде сусыз ылғал сіңірмейтін глинозем алу. Процесті 1150-1200ºС жүргізеді. Гидраргелитті кальцинациялау кезінде гидраттық ылғал екі кезеңмен ұшады:

генераторлық газ пайдаланады. Пештің ұзындығы 50-75 м, диаметрі 3-3,5 м. Al(OH)3 пештің ішінде ыстық газдарға қарсы қозғалыста болады, келесі зоналарда өтеді:

Кептіру зонасы

Газдың температурасы 300-600ºС. Гигроскопиялық ылғал толық ұшады

Кальцинация зонасы (сусыздану)

Қақтап қыздыру зонасы

Пештің орта бөлігі, газ температурасы 600-1050ºС, материал температурасы 150-200ºС, γAl2O3 алынады

Газдың температурасы 1050-1400ºС, материал температурасы 950ºС

Суыту зонасы

Температурасы 1250ºС-дан 1000ºС дейін төмендейді. Глинозем үздіксіз тоңазытқышқа түседі. Онда қозғала отырып 60-70ºС суыйды

автоклавтардың 2 түрі қолданылады:

Өткір бумен қыздыру;
2) Жай қыздыру және араластыру

Сонын ішінде глинозем заводтарында өткір бумен қыздырылатын автоклавтар кең қолданысқа ие.

сатылары 2-ге дейін қысқарған, қойыртпақты сұйылтуы нашар

Корпустың сыртқы қабаты жылу ұстағыш қабатпен қапталған. Сфералық бетінде қойыртпақты салуға және түсіріп алуға арналған ауызы бар. Сонымен қатар термометр және манометр қосылған

және Краснооктябрск бокситті кендіорындардан әкелінеді. Энергетикалық көзі Павлодар ТЭЦ-1 ұсынылған.

«Қазақстан алюминийі» әлемдегі он жетекші глинозем өндірушілерінің қатарына кіреді

Алынған глинозем «Қазақстан Электролиз зауытына» глинозем түрінде металл алюминий өндіру үшін жіберіледі.

КЭЗ

мың тонна алюминий құймасын құрады.

бұл әдісті толығымен жетілдіру қарастырылған, яғни жоғары өнімділікті қондырғылар, автоматтандырылған үздіксіз процестер. Сонымен қатар бұл технологиялық жетістіктер бокситтерді автоклавты ерітінділеуге негізделген.

Соңғы жылдары үздіксіз процесстер енгізілген (автоклавты ерітінділеу, декомпозиция және т.б.), бұл процестерде температуралар жоғарылаған, Яғни диаспорлы бокситтер үшін 240-245ºС дейін, бемитті бокситтер үшін 200-230ºС дейін, ал гиббситті бокситтер үшін 130-140ºС дейін, бұл дегеніміз шығынның мөлшерін азайтады.