способ выщелачивания дробленой алунитовой руды, содержащей оксид кремния в виде кварцевых модификаций

Формула изобретения

Способ выщелачивания дробленой алунитовой руды, содержащей оксид кремния в виде кварцевых модификаций, включающий мелкое дробление и выщелачивание алунитовой руды щелочно-алюминатным раствором, отличающийся тем, что процессы мелкого дробления алунитовой руды и ее выщелачивание совмещают в стержневой мельнице мокрого размола путем одновременной загрузки в мельницу алунитовой руды, дробленой до крупности минус 30 мм, и оборотного щелочно-алюминатного раствора с температурой 80-90°С, дозируемого в процесс из расчета получения щелочно-алюминатного раствора с каустическим модулем 1,5-1,7, с кремниевым модулем до 300 единиц, при этом размол ведут до получения шламового остатка руды крупностью минус 2 мм.

Описание изобретения к патенту

Способ относится к цветной металлургии, конкретно к гидрохимической переработке алунитовой руды, содержащей оксид кремния в виде кварцевых модификаций.

Известен способ гидрохимической переработки алунитовой руды, содержащей оксид кремния в виде аморфных модификаций по патенту РФ №2250196.

Согласно этому патенту алунитовую руду перед выщелачиванием дробят до крупности минус три миллиметра и выщелачивание дробленой руды щелочно-алюминатным раствором проводят агитационным методом в одну стадию в течение 1,0-2,0 часа при температуре 60-70°С. Способ предназначен для переработки алунитовой руды, содержащей оксид кремния в виде аморфных модификаций.

Дробление руды перед выщелачиванием до крупности минус три миллиметра осложняет и удорожает передел подготовки сырья. Агитационное выщелачивание дробленой руды в течение 1-2 часа при t 60-70°C не позволяет снизить каустический модуль получаемого щелочно-алюминатного раствора ниже 1.8, что приводит к существенному увеличению удельного потока растворов в технологическом цикле и повышению энергозатрат в производстве.

Задачей изобретения является упрощение аппаратурно-технологической схемы гидрохимической переработки алунитовой руды, что позволяет ускорить процесс выщелачивания алунитовой руды, повысить извлечение оксида алюминия, щелочей и серы из алунитовой руды и исключить из технологической схемы глиноземного производства передел обескремнивания щелочно-алюминатного раствора.

Технический результат достигают тем, что в способе выщелачивания дробленой алунитовой руды, содержащей оксид кремния в виде кварцевых модификаций, включающем мелкое дробление и выщелачивание алунитовой руды щелочно-алюминатным раствором, процессы мелкого дробления алунитовой руды и ее выщелачивание совмещают в стержневой мельнице мокрого размола путем одновременной загрузки в мельницу алунитовой руды, дробленой до крупности минус 30 мм, и оборотного щелочно-алюминатного раствора с температурой 80-90°С, дозируемого в процесс из расчета получения щелочно-алюминатного раствора с каустическим модулем 1,5-1,7 с кремниевым модулем до 300 единиц, при этом размол ведут до получения шламового остатка руды крупностью минус 2 мм.

Способ выщелачивания дробленой алунитовой руды предложенным способом осуществляют по следующей аппаратурно-технологической схеме.

Исходную алунитовую руду, дробленую до крупности минус 30 мм, загружают в стержневую мельницу мокрого размола, одновременно с дозировкой в мельницу оборотного щелочно-алюминатного раствора, полученного после декомпозиции, с температурой 80-90°С из расчета получения конечного щелочно-алюминатного раствора после выщелачивания руды с каустическим модулем 1,5-1,7 с кремниевым модулем до 300 единиц и шламового остатка руды крупностью минус 2 мм.

Рекомендуемый температурный режим процесса выщелачивания является оптимальным для получения конечного щелочно-алюминатного раствора с высоким кремниевым модулем и с высоким извлечением из алунитовой руды в раствор оксида алюминия, щелочей и серы. Снижение температуры раствора ниже 80°С приведет к снижению растворения сульфатных солей в щелочно-алюминатном растворе и к снижению кинетики извлечения оксида алюминия из алунитовой руды в раствор. Повышение температуры раствора выше 90°С приведет к более высокому растворению оксида кремния из алунитовой руды с получением конечного щелочно-алюминатного раствора с низким кремниевым модулем.

Рекомендуемые каустические модули конечного щелочно-алюминатного раствора являются оптимальными для обеспечения высокого извлечения оксида алюминия из алунитовой руды в щелочно-алюминатного раствор. При снижении каустического модуля щелочно-алюминатного раствора ниже 1,5 снижается извлечение оксида алюминия, щелочей и соды из алунитовой руды в щелочно-алюминатный раствор. Повышение каустического модуля выше 1,7 ведет к увеличению удельного потока щелочно-алюминатного раствора в технологическом цикле и соответственно к увеличению энергозатрат производства и к снижению производственной мощности технологического оборудования в гидрохимических переделах технологической схемы.

В процессе экспериментальной проверки выщелачивания представительной пробы алунитовой руды Загликского месторождения Азербайджана в условиях заявляемого способа при температуре раствора 80°С с продолжительностью процесса выщелачивания в течение 1,5 часа достигли извлечения из алунитовой руды в щелочно-алюминатный раствор 99% Al₂ O₃, 98% щелочей и серы с получением конечного щелочно-алюминатного раствора с концентрацией Na ₂O_k - 90 г/л, Al₂ О₃ - 93 г/л, SO₃ - 70 г/л и SiO₂ - 0,35 г/л, что соответствует каустическому модулю щелочно-алюминатного раствора - 1,6 и кремниевому модулю 295.

Щелочно-алюминатный раствор с указанным кремниевым модулем позволяет исключить из технологической схемы гидрохимической переработки алунитовой руды передел обескремнивания щелочно-алюминатного раствора.

Таким образом, практическая промышленная реализация нового способа выщелачивания алунитовой руды, кроме упрощения аппаратурно-технологической схемы передела выщелачивания алунитовой руды, обеспечивает повышение химического извлечения оксида алюминия, щелочей и серы из алунитовой руды в щелочно-алюминатный раствор и исключает из технологической схемы передел обескремнивания щелочно-алюминатного раствора и связанные с ним расходы пара, электроэнергии и вторичные химические потери оксида алюминия и щелочей с отвальным шламом.