Производство глинозема: Лабораторный практикум по дисциплине «Металлургия легких металлов», страница 5

2.  Приготовить шихту из навески в 10 г. После тщательного смешивания в ступке шихту перенести в тигель и провести спекание при температуре 1150 ºС в течение 1 часа. После охлаждения определить вес спека и измельчить его до крупности – 160 мкм. Рассчитать теоретическое количество и состав спека.

3.  Провести выщелачивание измельченного спека раствором  при температуре 70 ºС в течение 30 мин при отношении ж : т = 3 : 1. Рассчитать необходимую концентрацию  в растворе, чтобы получить алюминатный раствор с каустическим отношением, равным 1,5.

4.  Отфильтровать нерастворимый остаток (красный шлам) и тщательно промыть его 5...6 раз небольшими порциями горячей воды с получением общего объема промывного раствора не более 200...250 мл.

Измерить объем полученного раствора и после тщательного перемешивания отобрать 10 мл (в мерную 250-миллиметровую колбу) для химического анализа на содержание , , (см. приложение).

5.  Провести обескремнивание алюминатного раствора в автоклавах без химических добавок при температуре 170 ºС в течение 2 часов.

6.  После обескремнивания охладить автоклав проточной водой и при фильтрации на воронке Бюхнера отделить алюминатный раствор от нерастворимого остатка (белого шлама).

Измерить объем обескремненного алюминатного раствора и отобрать 10 мл на химический анализ (см. приложение).

7.  Оставшийся алюминатный раствор подвергнуть карбонизации по условиям, описанным в лабораторной работе 1.

8.  Отфильтровать и тщательно промыть гидроксид алюминия, просушить при температуре 110 ºС, прокалить при 1100 ºС, взвесить.

Обработка опытных данных

1.  Сопоставить расчетный вес спека с фактически полученным.

2.  По данным анализа рассчитать каустическое отношение в алюминатном растворе, полученном после выщелачивания спека.

3.  По результатам химического анализа определить извлечение  из обескремненного алюминатного раствора, рассчитать выход  по весу прокаленного глинозема. Сравнить полученные значения.

Содержание отчета

На титульном листе указывается фамилия студента и название лабораторной работы.

Отчет должен содержать: цель работы; схему технологического процесса получения глинозема по способу спекания боксита с содой и известняком; основные химические реакции; необходимые расчеты; анализ полученных результатов; выводы.

Контрольные вопросы

1.  Физико-химические основы способа спекания.

2.  Основные стадии при производстве глинозема способом спекания.

3.  Оптимальные характеристики получаемого спека.

4.  Назначение операции обескремнивания алюминатного раствора.

Правила техники безопасности

1.  Перед началом работы необходимо пройти общий инструктаж по технике безопасности.

2.  Перед спеканием тигель с шихтой предварительно прогреть и медленно опускать его в печь во избежание выбросов.

3.  Измельчать спек только после охлаждения тигля.

4.  При проведении процесса карбонизации следить за скоростью подачи углекислого газа в раствор. Регулирование скорости подачи газа из баллона осуществляется лаборантом.

Л А Б О Р А Т О Р Н А Я   Р А Б О Т А   3

ПОЛУЧЕНИЕ ГЛИНОЗЕМА ИЗ НЕФЕЛИНОВОГО КОНЦЕНТРАТА ПО СПОСОБУ СПЕКАНИЯ С ИЗВЕСТНЯКОМ

Введение

Нефелины в отличие от бокситов содержат щелочь в достаточном для спекания количестве. Поэтому нефелины спекают только с известняком. Недостающее количество щелочи (не более 4% ) вводится в шихту в виде оборотных промывных вод и содощелочного раствора.

Спекание нефелиновой шихты осуществляется при 1250...1300 ºС. Взаимодействие нефелина с известняком приводит к образованию ортосиликата кальция () и алюмосиликата натрия в соответствии с реакцией:

(K,Na)O·Al2O3·2SiO2 + 4CaCO3 = (K,Na)O·Al2O3 +

+ 2(2CaO·SiO2) + 4CO2                                                                     (20)

Нефелиновые спеки прочны, мало диспергируют, и для полного их вскрытия требуется довольно тонкий помол.

Выщелачивание спека проводится раствором, приготовленным из промводы и содощелочного раствора. При выщелачивании спека протекают реакции, с которыми связаны вторичные потери оксида алюминия, щелочи и загрязнение раствора . В нефелиновом производстве алюминатные растворы перерабатываются в двух ветвях: