Участок сгущения и промывки красных шламов в однокамерных аппаратах глиноземного цеха
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ротную соду. В мельницы поступает также свежая сода для возмещения потерь се в процессе и белый шлам, остающийся после обескремнивания алюминатного раствора. Перед подачей в мельницы компоненты шихты дозируют в нужном соотношении; в случае необходимости окончательно корректируют шихту после помола, смешивая шихты различного состава
Рис 1 Схема производства глинозема из бокситов щелочным методом спекания
Откорректированную шихту (пульпу) спекают при 1150- 1250 С, полученный спек дробят и выщелачивают. При выщелачивании алюминат натрия переходит в раствор; одновременно в раствор переходит некоторое количество кремнезема. Перастворившаяся часть спека (красный шлам) идет в отвал, а алюминатный раствор-на обескремнивание. При обескремннвании кремнезем выделяют в осадок. Этот осадок (белый шлам) наряду с кремнеземом содержит глинозем и щелочь, поэтому его возвращают на приготовление шихты для спекания.
Из обескремненного раствора выделяют гидроксид алюминия. Для этого осуществляют карбонизацию (обработку раствора газами, содержащими CO2), в результате которой в осадок выпадает гидроксид алюминия и получается маточный содовый раствор. Выпавший в осадок гидроксид алюминия отделяют от солового раствора, промывают и кальцинируют. Маточный содовый раствор с промывными водами от промывки гидроксида возвращают на приготовление шихты. Для повышения концентрации его обычно упаривают.
.2 Цель и химизм процесса
УЧАСТОК СГУЩЕНИЯ И ПРОМЫВКИ КРАСНОГО ШЛАМА
Обеспечивает:
. Разделение алюминиевого раствора и красного шлама.
. Промывка шлама от захваченного им алюминиевого раствора.
. Контрольное осветление алюминиевого раствора от мелких частиц красного шлама.
. Для отделения шлама от алюминиевого раствора можно применять фильтры (вакуумные и пресс), сгустители, отстойники и центрифуги.
Применять фильтры для отделения алюминиевого раствора от шлама не целесообразно. В современных условиях на производстве устанавливают сгустители отстойники (одноярусные). Они просты по устройству, надежны, но занимают большие производственные площади и медленно отделяют шлам.
Предпосылки сгущения
Пульпа питания подается в загрузочную трубу и растекается в отстойнике радиально, в направлении сливного желоба с небольшой горизонтальной скоростью. Под действием сил тяжести частицы шлама опускаются вниз. Вертикальная скорость определяется по формуле стокса:
= d2(?1-?2) 1
м
где d - диаметр частицы шлама,
?1,2 - плотности шлама и алюминиевого раствора,
м - коэффициент вязкости раствора,
А - зона светлой жидкости, ее избыток непрерывно выводится в виде слива,
В - зона свободного осаждения,
С - зона уплотнения, ж/т снижается, частицы шлама сжимаются,
Р - зона уплотненного шлама. Шлам, который под действием гребков подается к разгрузочному конусу.
Обязательное условие сгущения шлама:
. Минимальное содержание тв. в сливе.
. Ж/т шлама минимум, учитывая шлам нужно передать на сгущение с помощью насосов => ж/т должно быть оптимальное.
Оптимальное ж/т 1,8 - 2,2. Слив не должен содержать шлама >0,1 г/л.
СХЕМЫ СГУЩЕНИЯ И ПРОМЫВКИ ШЛАМА: ПРОТИВОТОЧНО-КАСКАДНАЯ СХЕМА
С - сгуститель,
П1-П4 - промыватель,
Н - центробежные насосы,
М-мешалка шламоотделения.
Пульпа подается в сгуститель, где разделяется на слив и сгущенный шлам. Насосом шлам перекачивается в батарею П1-П4. Кратность промывок от 4 до 6. В каждом промывателе используется один принцип промывки. Шлам с повышенной концентрацией жидкой фазы сначала смешивают спром водой, где концентрация значительно ниже. В результате концентрация жидкой фазы в шламе снижается и в промывателе П4 в качестве сгущенного продукта - отмытый шлам. Этот шлам выгружают в мешалки шламоудаления, там же разжижают водой для лучшей транспортировки шлама в отвал. Промывная жидкость имеет противоточное движение, это повышает качество отмывки и уменьшает кратность. В соответствии с этим свежая горячая вода подается в последний промыватель и движется самотеком (перепад промывателей по уровню 20-30 см). Крепкая промывочная вода используется на разбавлении автоклавной пульпы.
Противоточная схема с промежуточной репульпацией
Достоинства противоточной каскадной схемы:
. Обеспечивает самотек пром. воды, что уменьшает количество насосов.
. Низкое вспенивание растворов.
Недостатки:
Плохое перемешивание шлама с пром. водой.
РК - распределительные коробки,
Г - гидросмесители,
Н - насосы,
Ф - флокулянт.
Широко применяются для смешения шлама с водой, используются гидросмеситель (репульпатор).
Возможно 2 варианта схемы:
. При небольшом масштабе производства шлам промывается в одной нитке промывателей.
. При крупном производстве работают несколько нитей промывателей, применяя общие распределительные коробки и гидросмесители.
Разбавленная пульпа поступает в РК, где делится на несколько равных потоков, и перетекает в сгустители. Флокулянт дозируют в линию питания сгустителя. Слив сгустителей выводят в баки слива и передают на контрольную фильтрацию, сгущенный шлам выгружается в общий гидросмеситель и репульпируется (смешивается) с водой со второго ряда промывателей. Полученная шламовая пульпа насосами перекачивается в РК1 и далее растекается в промыватели 1-го ряда. В них частично отмытый шлам отделяется о?/p>