Участок сгущения и промывки красных шламов в однокамерных аппаратах глиноземного цеха
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
их размером, способом подачи материала.
Развитие процесса сгущения связывается c совершенствованием аппаратов, c целью достижения максимально возможной степени сгущения за счёт оригинальных конструктивных решений, новых флокулянтов, совершенных методов коагуляции и ускорения осаждения твёрдых частиц.
Глава 2. Материальный баланс Цеха
(процесса параллельного варианта комбинированной схемы Байер - спекание.)
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА.
Сырье: боксит месторождений.
СУБР - перерабатывается в гидрохимической ветви.
ЮУБР - перерабатывается в ветви спекания.
Составы:
СУБРЮУБР
Al2O351,249,53
Fe2O322,020,33
SiO25,19,300,80,83 3,34,15 2,92,7 3,22,06
ППП 11,110,43
ПР 0,40,67
H2O 8,694,1
ОБОРОТНАЯ СОДА
Na2Oоб - 400 г/дм3
Na2Oу - 300 г/дм3
Na2Oк - 100г/дм3
Al2O3 - 56 г/дм3
? - 1546 т/м3
Оборотный раствор:
Na2Oк = 302 г/дм3
Na2Oу = 22 г/дм3
CO2 = 15,6 г/дм3
Al2O3 = 140 г/дм3
SiO2 = 0,85 г/дм3
? к = 3,56
? = 1444 кг/м3
Известняк:
CаO - 44%
SiO2 - 1,7%
ППП - 40,2%
ПР - 13,5%
Известь:
CаO - 85,5%
CO2 - 0,4%
SiO2 - 0,16%
ППП - 2,87%
ПР - 11,07%
Товарные выходы:
Гидрохимия - 85%
Спекание - 80%
Разложение алюминатных растворов:
Гидрохимия - 52%
Спекание - 56%
Распределение потерь Na2O на 1 т Al2O3 :
Байер Спекание
1.Нерастворимая 28 106
.Растворимая 1,4 -
.С сульфатами 5,5 44,5
.С продукцией 4,4 4,4
.При спекании - 15
.Прочие 3,8 3,8
Итого 43,1 173,7
РАСЧЕТ СООТНОШЕНИЯ ВЕТВЕЙ.
Расход боксита на 1 т. Al2O3 :
Спекательный 988х100/49,53х0,80=2493,4 т.
Гидрохимический 988х100/51,2х0,85=2270,3 т.
Расход Na2O на 1 т. спекательного боксита:
На Al2O3 - 493,3 х 0,608 = 301,1
На Fe2O3 - 203,3 х 0,3878 = 78,8
На S - 8,3 х 1,94 = 16,1
Итого: 396,0
Образование Na2O в процессе
,3(2,49-1,91)х62/44х100= 18,6 т.
Итого образуется в ветви Байера:
Na2O = 63,6 + 18,6 =82,2
Поступит в ветвь спекания с оборотной содой:
Na2O = 82,2/75 х 100 = 109,6
- % соды в содовом растворе.
Определим долю спекания ветви:
(82,2 + 43,1)Х = 396х2,5448х173,7
,4Х = 834
Х = 6,672
/Х = 1/6,672 = 0,15
Таким образом, доля спекания ветви равна 15%.
Определим расход сухого боксита по ветвям:
Гидрохимия: 0,85х2270,3=1929,7
Спекание: 0,15х2493,4=374,0
Определим ввод глинозема по ветвям
Гидрохимия : 0,512х1929,7=988
Спекание: 0,4953х374=185,24
Определим вывод глинозема в товарную продукцию по ветвям:
Гидрохимии: 988х0,85=839,81
Спекание: 185,24х0,8=148,19
Товарный выход по цеху составит:
Вт=(85х85% + 15х80%)/100 = 84,3%
РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ГИДРОХИМИЧЕСКОЙ ВЕТВИ (БАЙЕРА)
Вес влажного боксита, вводимого в ветвь:
,7 - 91,31
Х - 100
Х = 2244,77
Боксит по компонентам:
Al2O3 = 1929,7 х 0,512 = 988,95 кг
Fe2O3 = 1929,7 х 0,22 = 424,54 кг
SiO2 = 1929,7 х 0,051 = 98,42 кг
S = 1929,7 х 0,008 = 15,43 кг
CaO = 1929,7 х 0,033 = 63,62 кг
CO2 = 1929,7 х 0,029 = 55,96 кг
TiO2 = 1929,7 х 0,032 = 61,75 кг
ППП = 1929,7 х 0,111 = 214,2 кг
ПР = 1929,7 х 0,004 = 7,72 кг
сумма = 1929,7 кг
H2O = 2147,1 - 1929,7 = 217,4
Итого 2191,58
Количество извести при дозировке 4,5% CaO :
,7 х 0,045 =86,84
Требуется ввести с учетом CaO в боксите:
,84 - 45,24 = 41,6
Натуральной 41,6/0,855 = 48,65
Известь по компонентам:
CaO = 48,65х 0,8550 =41,6 кг
CO2 = 48,65х 0,0040 = 0,194 кг
SiO2 = 48,65х 0,0016 = 0,078 кг
ППП = 48,65х0,0287 = 1,39 кг
ПР = 48,65х0,1107 = 5,38 кг
Итого48,65
Шихта по компонентам:
Al2O3 = 987,95 кг
Fe2O3 = 410,14 кг= 98,42+0,078= 98,5 кг= 15,43 кг= 63,62+41,6 =105,22 кг
CO2 = 55,96+0,194= 56,154 кг= 61,75 кг
ППП = 214,2+1,39= 215,59 кг
ПР =7,72+5,38 =13,1 кгO = 217,4
Итого 2195,684
Расчет материального баланса мокрого размола:
Количество Al2O3 , перешедшего в раствор после выщелачивания,
при химическом выходе = 88%.
Al2O3 = 988 х 0,88 = 869,44
Количество Al2O3 , перешедшее в шлам:
Al2O3 = 988 - 869,44 = 118,56
Количество Na2Oк , необходимое для выщелачивания до ?к??????
Na2Oк = 869,44 х 1,6 х 62/102 = 845,57
Где 62 и 102 - молярные массы Na2Oк и Al2O3 соответственно.
Определим химические потери Na2Oк и Al2O3 принимая кремневый? раствора - 350
И процент разложения = 52
Количество Al2O3 в растворе:
Al2O3 = 869,44/0,52 = 1672
Количество SiO2 оставшегося в растворе:
2 р-р = 1672/350 = 4,77
Количество SiO2 перешедшего в шлам:
SiO2 шл. =81,7- 4,77 = 76,93
Потери в составе:
O Al2O3 1,67 SiO2 2 H2O
102 1,67 60 2 18O3 = (76,93 х 102)/(1,67 х 60) = 78,312O = (76,93 х 62)/(1,67 х 60) = 47,60
H2O = (76,93 х 36)/(1,67 х 60) = 27,62
Потери в составе CaO SiO2
60
CaO = (105,22 х 56)/60 = 98,2
Потери в составе 3CaO Al2O3 6H2O
CaO = 105,22 - 98,2 = 7,02
Al2O3 = (7,02 х 102)/(3 х 56) = 4,27
H2O = (49,44 х 108)/(3 х 56) = 31,74
Декаустификация NaOH карбонатами сырья:
CaCO3 + 2NaOH --- Na2CO3 + Ca(OH)2
CO2 Na2O
- 62
,62 - Na2OO = (55,96 х 62)/44 =78,85
В составе сульфатов, если связывается 20% серы:
Na2O + SO3 = Na2SO4
- 32O = (62 х 0,2 х 15,43)/32 = 5,98
Определим количество невыщелаченного глинозема
Al2O3 = 118,56 - (78,31 + 4,27 ) = 35,98
(см. п. 3.6.2.)
H2O = (18 х 35,98)/102 = 6,35
Количество Al2O3 увлекаемое в содовый раствор:
- 100
,79 - Х
Х = (78,85 х 100)/300 = 26,28
Na2Oк = 26,28
Определим общее щелочное число:
Na2O = 845,56 + 53,14 х 0,6 + 78,85 + 26,28 + 4,4 + 3,8 =990,774
,14 х 0,6 - 40% Na2O из состава красного шлама регенерируется
(см. п. 3.6.3., 3.6.4., 1.8.)
Определяем оббьем оборотного раствора:
Vо = 990,774/0,608 х 140 х 1,91 = 6,09м3
,91 = 3,56 - 1,65
Определяем оборотный раствор по компонентам:
Na2Oк= 6,09 х 302 = 1839,18
Na2Oу= 6,09 х 22 = 133,98
CO2= 6,09 х 15,6 = 95,004
Al2O3= 6,09 х 140 = 852,6
SiO2= 6,09 х 0,85 = 5,1765
Масса основных компонентов = 2925,94
Масса оборотного раствора= 6,09 х 1444 = 8793,96
Тогда H2O = 8793,96 - 2925,94 = 5867,06
(см. п. 1.3.)
Количество H2O перешедшего в раствор:
2AlOOH = Al2O3 + H2O
,44 - H2O
- 18O = (869,44 х 18)/102 = 153,43
(см. п. 3.6.2.)
Сырая пульпа по компонентам:
Al2O3 = 988 + 852,6 = 1840,6 кг
Na2Oк = = 1839,18 кг
Na2Oу = = 133,98 кг
CO2 =56,154 + 95,004 = 151,158 кг= = 105,22 кгO3 = = 424,22 кг= 98