способ комплексной переработки красного шлама и технологическая линия для его реализации

Формула изобретения

1. Способ комплексной переработки красного шлама, включающий подачу красного шлама в виде пульпы, имеющей щелочную среду, на магнитно-осадительный сепаратор с отделением ферромагнитных составляющих, отличающийся тем, что полученный материал из сепаратора в виде пульпы транспортируют с активацией проходящего потока на первое устройство для электрофоретического разделения для выделения отрицательно заряженных частиц, главным образом состоящих из окиси кремния, и удаляют их из общей массы, оставшиеся положительно заряженные частицы, основную массу которых составляют окислы алюминия и титана, переводят в пульпу путем добавления жидкости, имеющей кислотный состав, подвергают активации и направляют во второе устройство для электрофоретического разделения для разделения частиц, главным образом состоящих из окисла алюминия и окисла титана, на разноименно заряженных электрофоретических поверхностях.

2. Технологическая линия переработки красного шлама, включающая магнитно-осадительный сепаратор для подачи исходного материала в виде пульпы, имеющей щелочную среду, отличающаяся тем, что она снабжена первым устройством для электрофоретического разделения с первым устройством для транспортировки пульпы, выполненным с возможностью активации проходящего потока, и вторым устройством для электрофоретического разделения со вторым устройством для транспортировки пульпы, состоящей из жидкости, имеющей кислотную среду, и материала, снятого с отрицательно заряженной электрофоретической поверхности первого устройства, выполненным с возможностью активации пульпы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области переработки отходов глиноземного производства и может быть использовано для извлечения и разделения компонентов текущего красного шлама.

Известен технологический процесс, при котором красный шлам вываривается с серной кислотой или обрабатывается триоксидом серы с образованием сульфатов, которые экстрагируются из получающейся массы водой (патент США 4119698, МПК С 01 G 023/06; C 01 F 007/06).

Известен способ переработки красного шлама глиноземного производства путем выщелачивания серной кислотой с переводом ценных компонентов в раствор (патент РФ 2140998, МПК С 22 В 7/00).

Известные технологии основаны на использовании химических методов с применением экологически вредных веществ (выщелачивание растворами серной кислоты), что делает их экологически опасными.

Ближайшим аналогом для способа и технологической линии является а.с. SU 1238399 А, кл. С 22 В 59/00, 10.05.2000, содержащее способ комплексной переработки красного шлама, включающий подачу красного шлама в виде пульпы на магнитно-осадительный сепаратор с отделением ферромагнитных составляющих.

Заявляемые способ и технологическая линия для его реализации позволяют достичь технический результат, обеспечивающий комплексное использование красных шламов с извлечением ценных компонентов, вовлечение в переработку техногенных месторождений, составленных красным шламом, удешевление и упрощение технологического процесса переработки красных шламов и улучшение экологической обстановки в районах расположения промышленных предприятий глиноземного производства.

Технический результат, во-первых, достигается тем, что в способе переработки красного шлама, включающем подачу красного шлама в виде пульпы, имеющей щелочную среду, на магнитно-осадительный сепаратор с отделением ферромагнитных составляющих (окислы железа), полученный материал из сепаратора в виде пульпы транспортируют с активацией проходящего потока на первое устройство для электрофоретического разделения для выделения отрицательно заряженных частиц, главным образом состоящих из окиси кремния, и удаляют их из общей массы, оставшиеся положительно заряженные частицы, основную массу которых составляют окислы алюминия и титана, переводят в пульпу путем добавления жидкости, имеющей кислотный состав, подвергают активации и направляют во второе устройство для электрофоретического разделения для разделения частиц, главным образом состоящих из окисла алюминия и окисла титана, на разноименно заряженных электрофоретических поверхностях. Во-вторых, тем, что технологическая линии переработки красного шлама, включающая магнитно-осадительный сепаратор для подачи исходного материала в виде пульпы, имеющей щелочную среду, снабжена первым устройством для электрофоретического разделения с первым устройством для транспортировки пульпы, выполненным с возможностью активации проходящего потока, и вторым устройством для электрофоретического разделения со вторым устройством для транспортировки пульпы, состоящей из жидкости, имеющей кислотную среду, и материала, снятого с отрицательно заряженной электрофоретической поверхности первого устройства, выполненным с возможностью активации пульпы.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема технологической линии.

Технологическая линия состоит из магнитно-осадительного сепаратора 1, соединенного первым устройством для транспортировки (трубопроводом) 2 с первым устройством, предназначенным для электрофоретического разделения 3, второго устройства, предназначенного для электрофоретического разделения 4, соединенного с первым посредством второго устройства для транспортировки (трубопровода) 5. При этом в качестве устройств электрофоретического разделения 3 и 4 могут быть использованы стандартные электрофоретические барабаны, по меньшей мере по два в каждом устройстве. В состав технологической линии также входят два устройства, предназначенные для активации потока пульпы (на чертеже не показаны), например источники ультрафиолетового излучения либо электромагнитного воздействия. Первое такое устройство помещают таким образом, чтобы его воздействие было направлено на пульпу при прохождении первого трубопровода 2, второе такое устройство помещают таким образом, чтобы его воздействие было направлено на пульпу при прохождении второго трубопровода 5.

Технологическая линия работает следующим образом.

Сбрасываемый красный шлам в виде пульпы, представляющей собой щелочную среду, поступает на магнитно-осадительный сепаратор 1. В данном устройстве 1 под воздействием магнитного поля отделяют все ферромагнитные составляющие (окислы железа), которые затем поступают на обезвоживание, сушку и реализацию, как железный концентрат. Обезвоживание и сушка представляют собой известные технологические операции. Оставшаяся часть красных шламов выходит из магнитно-осадительного сепаратора 1 в виде пульпы, которую затем транспортируют по первому трубопроводу 2, например выполненному в виде желоба, и при этом подвергают активации, например, путем ультрафиолетового облучения либо электромагнитного воздействия. В процессе активации происходит увеличение заряда частицы, физически присущего разным окислам. По первому трубопроводу 2 после активации пульпа поступает на электрофаретическое разделение, осуществляемое первым устройством электрофоретического разделения 3, в котором происходит разделение разноименно заряженных активированных частиц. В результате этого отрицательно заряженные частицы окиси кремния отделяются от общей массы в отдельный концентрат, направляемый далее на грануляцию и сушку с последующей его реализацией. Оставшиеся положительно заряженные частицы, основную массу которых составляют окислы алюминия и титана, осаждают в коллективный концентрат на электрофаретическом барабане отрицательной полярности, входящем в состав первого устройства электрофоретического разделения 3. После чего его с помощью специальных щеток снимают с поверхности барабана и переводят в пульпу путем добавления жидкости, имеющей кислотный состав (РН<4). При этом частицы, состоящие главным образом из амфотерного окисла алюминия, меняют знак заряда на противоположный. Частицы, состоящие главным образом из окиси титана, сохраняют свой знак. Полученную пульпу затем транспортируют по второму трубопроводу 5, например, выполненному в виде желоба, и при этом подвергают активации, например путем ультрафиолетового облучения либо электромагнитного воздействия. В процессе активации происходит увеличение заряда частицы, физически присущего разным окислам. По второму трубопроводу 5 после активации пульпа поступает на электрофаретическое разделение, осуществляемое вторым устройством электрофоретического разделения 4, в котором происходит разделение разноименно заряженных активированных частиц. Таким образом при поступлении пульпы по второму трубопроводу 5 во второе устройство электрофоретического разделения 4 происходит разделение частиц окисла алюминия и титана на разноименно заряженных электрофоретических барабанах. Осажденные на поверхности барабанов частицы снимают щетками и подвергают стандартным технологическим операциям: грануляции, сушке и реализации.