RU2446103C1 - Способ получения глинозема из кианитового концентрата - Google Patents
Способ получения глинозема из кианитового концентрата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446103C1 RU2446103C1 RU2010132509/05A RU2010132509A RU2446103C1 RU 2446103 C1 RU2446103 C1 RU 2446103C1 RU 2010132509/05 A RU2010132509/05 A RU 2010132509/05A RU 2010132509 A RU2010132509 A RU 2010132509A RU 2446103 C1 RU2446103 C1 RU 2446103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alumina
- concentrate
- kyanite
- mixture
- temperature
- Prior art date
Links
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 30
- INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N aluminum;silicic acid;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052850 kyanite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010443 kyanite Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 13
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 9
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910052851 sillimanite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052849 andalusite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004761 hexafluorosilicates Chemical class 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химии и металлургии и может быть использовано для извлечения глинозема из кианитового концентрата. Кианитовый концентрат смешивают с апатитовым концентратом и углем. Полученную смесь спекают при температуре 1400-1450°С. Массовое соотношение апатитового и кианитового концентратов составляет 3:2. При этом фосфор апатитового концентрата переводится в газовую фазу. Из образующегося спека глинозем выщелачивают щелочным раствором при температуре 240-280°С. Данное изобретение обеспечивает извлечение фосфора в газовую фазу приблизительно 96%, а глинозема в щелочной раствор - приблизительно 95,4%. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к получению глинозема из глиноземсодержащего (алюмосиликатного) сырья и может быть использовано для получения глинозема из кианитового концентрата.
Известен «Способ получения глинозема» из глиноземсодержащего сырья, в частности из дистен-андалузит-силлиманитовых пород (патент RU №2171226, опубл. 27.07.2001 г.). Андалузит, силлиманит и кианит относятся к минералам группы дистена, имеют одинаковую химическую формулу Al2O3*SiO2 (Al2SiO5) и обладают высокими огнеупорностью и химической инертностью. Это сырье смешивают с гидродифторидом или фторидом аммония в массовом соотношении 1:2,5-1:3,3, смесь нагревают до 170-210°C, выдерживают в нагретом состоянии до полного фторирования всех породообразующих компонентов с образованием порошкообразного спека, из которого после возгонки в окислительной среде с продувкой водяным паром при температуре не менее 400°C гексафторсиликата, гексафтортитаната и фторида аммония получают глинозем в качестве нелетучего остатка.
Недостатком этого способа является низкое качество получаемого глинозема, а также высокая токсичность используемых реагентов.
Известен «Способ переработки дистен-андалузит-силлиманитовых концентратов» (патент RU №2223914, опубл. 20.02.2004). Способ переработки дистен-андалузит-силлиманитовых концентратов включает приготовление шихты и ее спекание. Приготовление шихты ведут из дистен-андалузит-силлиманитовых концентратов, известняка, соды и дополнительного щелочного алюмосиликатного сырья при массовом соотношении щелочного алюмосиликатного сырья и дистен-андалузит-силлиманитового концентрата 0,1-1,0:1,0. Спекание ведут при температуре 1250-1300°C и спек выщелачивают содощелочным раствором. При этом 85-90% глинозема переходит в раствор.
Недостатками этого способа являются сравнительно низкая степень извлечения глинозема в раствор, необходимость использования большого количества соды, извести и щелочного алюмосиликатного сырья.
Известен способ получения глинозема, включающий приготовление шихты из кианитового концентрата, известняка и соды, спекание шихты и выщелачивание спека (Яшунин П.В., Киселев В.П. Кианиты - перспективное комплексное сырье алюминиевой промышленности. - Л. Труды ВАМИ, 85, 1973 г., с.113-116). Он является наиболее выгодной технологической схемой по величине расходных коэффициентов и материальному потоку.
Недостатком способа является то, что при содово-известняковом спекании кианитового концентрата без добавки щелочного алюмосиликатного сырья или с малой добавкой его (до содержания в рудной смеси меньше 10 мас.%) требуется большая температура, спек разрушается и образуются настыли в печи из-за чрезмерного увеличения объема спека за счет муллитизации минералов группы дистена, обладающих высокими огнеупорностью и химической инертностью, наблюдается небольшое извлечение глинозема по вышеуказанным причинам и, кроме того, необходимо расходовать много дорогостоящей соды, т.к. в концентратах практически нет щелочей, необходимых для производства.
Техническим результатом является повышение степени извлечения глинозема из кианитового концентрата в раствор, а также попутное получение фосфора или фосфорсодержащих продуктов.
Технический результат достигается тем, что в способе получения глинозема из кианитового концентрата, включающем приготовление шихты с кальцийсодержащим компонентом, спекание шихты и выщелачивание спека, в качестве кальцийсодержащего компонента используют апатитовый концентрат в соотношении 3:2 к кианитовому концентрату, в шихту добавляют уголь 12-15% от веса шихты, при этом спекание ведут при 1400-1450°C, а спек выщелачивают щелочью при температуре 240-280°C.
При использовании в качестве кальцийсодержащего компонента апатитового концентрата в соотношении 3:2 к кианитовому концентрату, добавки угля 12-15% от веса шихты и спекании при 1400-1450°C, глинозем кианита связывается в двухкальциевый силикат по реакции:
Соотношение апатитового и кианитового концентратов 3:2 и количество угля 12-15% от веса шихты выбирают таким, чтобы обеспечить образование в спеке двухкальциевого алюмосиликата, исходя из химической реакции (получено экспериментально). Получение двухкальциевого алюмосиликата необходимо для успешного проведения щелочного выщелачивания спека. Известно, что при щелочном выщелачивании глиноземсодержащих продуктов на процесс отрицательно влияет присутствие кварца (снижается извлечение глинозема в раствор и резко увеличивается расход щелочи). Связывание кварца в двухкальциевый силикат позволяет нейтрализовать отрицательное влияние кварца (Беляев А.И. Металлургия легких металлов. М., Металлургия, 1970, 368 с.).
Температура спекания 1400-1450°C обеспечивает максимальное извлечение фосфора в газовую фазу (~96%) и наиболее полный переход глинозема кианитового концентрата в спек по реакции (1) (получено экспериментально).
Полученное соединение 2CaO*Al2O3*SiO2 (геленит) не разлагается содощелочными растворами, выщелачивание ведут щелочным раствором при высокой температуре. При этом глинозем из спека переходит в алюминатный раствор по реакции:
Температура выщелачивания 240-280°C необходима для полного разложения геленита и перевода глинозема в щелочной раствор.
Выщелачивание при температуре 240-280°C позволяет наиболее полно разложить геленит и перевести глинозем в щелочной раствор (получено экспериментально).
Далее, из алюминатного раствора получают глинозем известными методами (например, декомпозицией с последующим прокаливанием).
Схема предлагаемого способа приведена на фиг.1.
Пример. Смешивали 300 г апатитового концентрата, содержащего P2O5 - 37,6%, СаО - 50.6%, SiO2 - 2.47%, Al2O3 - 0.9%, Na2O - 0.53%, K2O - 0.16%, F - 3.00%, и 200 г кианитового концентрата, содержащего P2O5 - 0,64%, Fe2O3 - 1,14%, TiO2 - 1,65%, Al2O3 - 54,31%. SiO2 - 38,1%. При этом содержание оксидов в шихте составило: P2O5 - 20,7%; CaO - 31,7%; SiO2 - 18,6%; Al2O3 - 20.7%.
К пробе весом 25 г из приготовленной смеси апатитового и кианитового концентратов добавляли 4 г металлургического кокса, измельченного до крупности 100% класса - 100 мкм, и перемешивали до получения готовой для спекания навески шихты. Навеску шихты помещали в графитовый тигель и проводили спекание в печи Таммана, снабженной системой улавливания отходящих газов, при различной температуре. Влияние температуры спекания на степень перевода фосфора в газовую фазу иллюстрируется данными таблицы.
| Температура обжига, °C | Содержание P2O5 в спеке, % | Степень отгонки фосфора в газовую фазу, % |
| 1300 | 5,4 | 77,6 |
| 1350 | 3,15 | 87,9 |
| 1400 | 1,01 | 96,1 |
После охлаждения на воздухе спек извлекали из тигля, измельчали до крупности 100% класса - 100 мкм и подвергали щелочному выщелачиванию в автоклаве при температуре 250°C. При этом глинозем из спека переходит в раствор по реакции (2). Степень извлечения глинозема в щелочной раствор составило 95,4%.
Таким образом, способ получения глинозема из кианитового концентрата обеспечивает высокую степень извлечения глинозема из кианитового концентрата, а также позволяет попутно получать фосфор или фосфорсодержащие продукты.
Claims (1)
- Способ получения глинозема из кианитового концентрата, включающий приготовление шихты с кальцийсодержащим компонентом, спекание шихты и выщелачивание спека, отличающийся тем, что в качестве кальцийсодержащего компонента используют апатитовый концентрат в соотношении 3:2 к кианитовому концентрату, в шихту добавляют уголь 12-15% от веса шихты, при этом спекание ведут при 1400-1450°С и спек выщелачивают щелочью при температуре 240-280°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132509/05A RU2446103C1 (ru) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Способ получения глинозема из кианитового концентрата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132509/05A RU2446103C1 (ru) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Способ получения глинозема из кианитового концентрата |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010132509A RU2010132509A (ru) | 2012-02-10 |
| RU2446103C1 true RU2446103C1 (ru) | 2012-03-27 |
Family
ID=45853211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010132509/05A RU2446103C1 (ru) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Способ получения глинозема из кианитового концентрата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2446103C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489503C1 (ru) * | 2012-03-12 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Способ переработки кианитового концентрата |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1466225A (en) * | 1974-03-21 | 1977-03-02 | Nat Southwire Aluminum | Redox treatment of alumite ore |
| SU1805637A1 (ru) * | 1990-06-19 | 1995-04-10 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Способ получения глиноземсодержащих саморассыпающихся спеков |
| RU2223914C2 (ru) * | 2002-01-21 | 2004-02-20 | Научно-исследовательский физико-технический институт Красноярского государственного университета | Способ переработки дистен-андалузит-силлиманитовых концентратов |
| CN2806426Y (zh) * | 2005-07-04 | 2006-08-16 | 贵阳铝镁设计研究院 | 溶出加热套管的连接结构 |
-
2010
- 2010-08-02 RU RU2010132509/05A patent/RU2446103C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1466225A (en) * | 1974-03-21 | 1977-03-02 | Nat Southwire Aluminum | Redox treatment of alumite ore |
| SU1805637A1 (ru) * | 1990-06-19 | 1995-04-10 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Способ получения глиноземсодержащих саморассыпающихся спеков |
| RU2223914C2 (ru) * | 2002-01-21 | 2004-02-20 | Научно-исследовательский физико-технический институт Красноярского государственного университета | Способ переработки дистен-андалузит-силлиманитовых концентратов |
| CN2806426Y (zh) * | 2005-07-04 | 2006-08-16 | 贵阳铝镁设计研究院 | 溶出加热套管的连接结构 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЯШУНИН П.В., КИСЕЛЕВ В.П. Кианиты - перспективное комплексное сырье алюминиевой промышленности. - Л.: Труды Вами, 1973, 85, с.113-116. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010132509A (ru) | 2012-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101502592B1 (ko) | 실리카 및 마그네시아 추출을 위한 슬래그의 처리방법 | |
| KR102090348B1 (ko) | 희토류 추출을 위한 시스템 및 방법 | |
| CN102586610B (zh) | 一种从铝热法钒铁炉渣中同步提取钒、铝的清洁生产工艺 | |
| Karhu et al. | Mining tailings as raw materials for reaction-sintered aluminosilicate ceramics: Effect of mineralogical composition on microstructure and properties | |
| CN103276218B (zh) | 一种从含钒电解铝渣灰中回收钒的方法 | |
| CN107586947B (zh) | 一种综合回收含钒硅质页岩中钒、铝、钾、硅的选冶联合工艺 | |
| CN109321759A (zh) | 一种分段焙烧提取高钛渣中钛、铁、铝、镁组分的方法 | |
| CN114934196A (zh) | 一种低铝富锂黏土提锂方法 | |
| EP2528865B1 (en) | Preparation of agglomerated alumina containing product | |
| RU2446103C1 (ru) | Способ получения глинозема из кианитового концентрата | |
| CN112121611B (zh) | 一种铝灰制备水泥窑烟气净化剂的方法 | |
| CN103303974B (zh) | 二氯氧化锆生产中排放的废硅渣的回收利用方法 | |
| US20150367327A1 (en) | Catalytic Zinc Oxide | |
| CN111747665A (zh) | 一种添加拜耳法赤泥的成品水泥制作工艺 | |
| CN108484174B (zh) | 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺 | |
| CN110195159A (zh) | 一种锂辉石制备铝硅合金并富集锂的方法 | |
| CN101899581A (zh) | 以硼镁石为原料真空热还原法制取金属镁及富硼料的方法 | |
| RU2360865C1 (ru) | Способ переработки бокситов на глинозем | |
| CN109179432B (zh) | 低钙煅烧黑滑石生产设备、低钙煅烧黑滑石及其制备方法 | |
| RU2605987C1 (ru) | Способ комплексной переработки золы от сжигания углей | |
| CN104108732A (zh) | 一种利用废弃的镁橄榄石矿粉制备高纯氧化镁的方法 | |
| Chen et al. | Activated Alumina Recycled from Industrial Aluminum Dross via Phase-controlled Thermal Activation | |
| CN107758713B (zh) | 一种利用高铝煤和高铝煤矸石制备氧化铝的方法 | |
| RU2606821C1 (ru) | Способ переработки нефелиновой руды | |
| CN105480996A (zh) | 一种从煤矸石中提取Al2O3的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120803 |