Реконструкция участка производства фтористых солей ОАО «РУСАЛ - Новокузнецк» (Общая часть дипломного проекта), страница 5

Галлий привносится в электролиз также, в основном, из глинозема и иногда из зольной составляющей кокса анодной массы. В перечисленных видах сырья галлий присутствует, вероятно, в виде оксида Ga₂0₃ или галлата натрия Na₂0*Ga₂0₃. При температуре электролиза (~960⁰С), в присутствии восстановителей (СО, С), оксид галлия восстанавливается до летучего оксида Ga₂О и удаляется с анодными газами. В процессе охлаждения газов оксид галлия конденсируется из газовой фазы и окисляется до Ga₂O₃. Галлий является ценным сырьем для полупроводниковой промышленности. Несмотря на высокое содержание галлия в земной коре 1,9 – 10 % масс., он не образует собственных месторождений, а сопутствует соединениям алюминия, цинка, германия, индия. В настоящее время основным промышленным источником галлия являются бокситовые руды, содержащие 0,002 – 0,006 % масс[3].

1.2.2  Шлам газоочистки

Шлам газоочистки представляет собой тонкодисперсный фторуглеродсодержащий отход алюминиевого производства. Образуется при разделении насыщенной газоочистной суспензии на осветленный раствор и сгущенный продукт, состоящий из мелких частиц электролизной пыли. Как правило, разделение газоочистной суспензии производится в радиальных отстойниках (сгустителях) непрерывного действия. Получаемый осветленный раствор направляется на переработку с целью получения регенерационного криолита. Осаждающиеся на дно сгустителя твердые частицы образуют шлам газоочистки, который выводится из процесса с частью насыщенного газоочистного раствора и сбрасывается на шламовое поле[3].

По внешнему виду шлам газоочистки идентичен пыли электрофильтров и представляет собой мелкодисперсный порошок от темно-серого до черного цвета. Основу шлама газоочистки составляет пыль, содержащаяся в газах электролиза, которая не была уловлена на стадии сухой очистки в электрофильтрах. При абсорбции анодных газов содовым раствором в аппаратах мокрой очистки, наряду с улавливанием газообразных HF и SO₂, происходит доочистка газов от частиц пыли. Кроме электролизной пыли шлам газоочистки может содержать твердые частицы криолита Na₃AlF₆ и гидроалюмокарбоната натрия Na₂O*Al₂O₃*2CO₂*nH₂O, поступающие на газоочистку с содовым раствором, основу которого составляет маточный раствор варки криолита. Также в шламе может присутствовать криолит, образующийся в аппаратах мокрой очистки газов. Данное обстоятельство возможно в случаях, когда в процессе кристаллизации криолита имела место передозировка алюминатного раствора, и образовавшийся маточный раствор содержал избыточное количество алюминатного раствора[3].

Удельный объем образования шлама газоочистки несколько уступает объему улавливаемой пыли электрофильтров и составляет 10 – 13 кг/т алюминия – сырца. Количество образующегося шлама определяется следующими основными факторами:

·  содержанием пыли в газах организованного газоотсоса;

·  эффективностью улавливания пыли в электрофильтрационных установках и абсорберах;

·  остаточным содержанием твердых частиц в маточном растворе после сгущения регенерационного криолита;

·  остаточным содержанием Al₂O₃ в маточном растворе после кристаллизации криолита (в случае передозировки алюминатного раствора).

Пределы варьирования элементного состава шлама газоочистки представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Содержание основных элементов в шламе газоочистки, % масс.

Продолжение таблицы 3