Совершенствование технологии извлечения фторидов из анодных газов электролизного производства
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?жание углерода 1,5%
фтористого натрия от 5-7 г/л;
карбоната натрия от 16 до 35 г/л;
ульфата натрия не более 70 г/л;
бикарбоната натрия от 3-11 г/л;
рH раствора от 9.8 до 10.4.
Из реакторов кристаллизации криолита, пульпа поступает на непрерывное сгущение в сгуститель. Оптимальное заглубление питающего стакана составляет от 55 до 65% от высоты сливного порога сгустителя. Скорость слива маточного раствора до 4 м/час .
Содержание взвешенных частиц в сливе не более 0.5 г/л .
Криолит выгружается из сгустителя при отношении Ж:Т не более 2.5 .
Маточный раствор поступает в бакосборник и используется для приготовления фторсодобикарбонатных растворов, поступающих на орошение пенных аппаратов газоочисток.
Для поддержания в рабочих растворах концентрации сульфата натрия не более 70 г/л часть маточного раствора поступает на распульповку шламов и сбрасывается на шламовое поле.
Объем фторсодобикарбонатных растворов, циркулирующих в системе газоочистки при работе на одном сгустителе, составляет не менее 1400м3 .
Сгущенная криолитовая пульпа поступает на фильтрацию. Оптимальные параметры фильтрации: вакуум в системе не ниже 400 мм ртутного столба ; влажность отфильтрованного кека не более 25%; толщина кека 10-25 мм .
Фильтрат поступает в сгуститель на внутренний водооборот .
Пульпа регенерированного криолита с содержанием фтора не менее 43% и углерода не более 1.5% смешивается с флотационным криолитом в репульпаторах.
Приготовление содового раствора и фторсодобикарбонатного раствора для газоочистки.
Содовый раствор готовится путем растворения кальцинированной соды в воде . Загрузка соды производится небольшими порциями при постоянном перемешивании. Реакция растворения Na2CO3 протекает с выделением тепла. При повышении температуры раствора до 33С и выше, растворимость кальцинированной соды в воде достигает 330 г/л . При температуре менее 33С образуются кристалогидраты Na2CO3 * 10H2O (декагидрат), который выпадает в осадок и образует iементированный блок.
Раствор готовится с концентрацией по соде от 100 до 250 г/л.
Расчет необходимого количества соды производится по формуле:
Q=V*CNa2CO3 ,
где: V- объём содового раствора,м3,
CNa2CO3-концентрация Na2CO3 в растворе, кг/м3.
Для приготовления фторсодобикарбонатного раствора, подаваемого на газоочистки, используется маточный раствор, в который добавляется свежий содовый раствор и вода.
Сумма объёмов содового раствора и воды, добавленных в маточный раствор, равна сумме потерь раствора, которые не должны превышать:
в летнее время - 1400 м3 в сутки;
в зимнее время - 1200 м3 в сутки.
Концентрация Na2CO3 в смешанном фторсодобикарбонатном растворе, подаваемом на газоочистки, устанавливается опытным путём из расчёта, чтобы в осветлённом растворе отношение (CNaHCO3/CNaF) находилось в пределах от 1.4 до 1.8.
Раствор алюмината натрия используют в процессе кристаллизации криолита, готовят растворением гидрата окиси алюминия в растворе каустической соды.
Для варки криолита готовится алюминатный раствор с каустическим модулем ak от 1.4 до 1.5 и содержанием Na2O и Al2O3 в растворе ( от 245 до 250 г/л ) и (от 270 до 280 г/л), соответственно.
Каустический модуль - это отношение молекулярных масс Na2O и Al2O3. При модуле от 1.4 до 1.5 алюминатный раствор будет достаточно стойким. Увеличение модуля повышает стойкость алюминатного раствора, при этом увеличивается расход бикарбоната натрия на нейтрализацию избыточной щелочи.
Для приготовления алюминатного раствора в мешалку поз 122 к остаточному количеству алюминатного раствора (не более 8 м3) закачивается раствор каустической соды в объёме от 15 до 18 м3. При перемешивании, раствор каустика подогревается паром до температуры 100-105С и анализируется на содержание Na2O и Al2O3, после чего в раствор небольшими порциями подаётся расчетное количество гидрата окиси алюминия. Температура 100-105С поддерживается в течении всего времени приготовления алюминатного раствора. При этом протекает реакция:
NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2O. (1.5)
По окончании загрузки всей гидроокиси раствор перемешивается до полного растворения Al(OH)3 в течении 8 часов и анализируется на содержание Na2O и Al2O3, и при необходимости корректируется одним из компонентов.
Расчет необходимого количества гидрата окиси алюминия при приготовлении алюминатного раствора проводят по формулам:
VАl=(CNa2O*Val)/C2Na2O, (1.6)
100 *Val*CAl2O3(OH)3=156/102 * ---------------------* А(1.7),
(100-W)
где: VAl- объём алюминатного раствора, м3;
W - влажность Al(OH)3, %;
Q Al(OH)3- количество технической гидроокиси алюминия, кг;
CNa2O- концентрация Na2O в алюминатном растворе, кг/м3;
CHAl2O3 - начальная концентрация Al2O3 в ,кг/м3;
CAl2O3-концентрация Al2O3 в алюминатном растворе, кг/м3;
C2Na2O- концентрация Na2O в растворе каустика, кг/м3;
/102- отношение молекулярных весов. (2мв Al(OH)3)/(мвAl2O3);
А=92.8%- среднее процентное содержание Al(OH)3 в технической гидроокиси алюминия, поступающей на завод.
При необходимости разбавление готового алюминатного раствора для предотвращения разложения последнего, разбавление необходимо вести горячей водой, под щелочной соды или каустиком с концентрацией 5 г/л.
Специальная часть
.Состав анодных газов и возможность их утилизации с получением вторичного криолита на Братском алюминиевом заводе
В таблице 4.1 приведен характерный состав, и объем пылегазовоздушной смеси, удаляемой от электролизеров и