Производство глинозема: Лабораторный практикум по дисциплине «Металлургия легких металлов», страница 6

1)  для получения затравочного , соды и поташа;

2)  для получения продукционного  и оборотного содощелочного раствора, направляемого на выщелачивание спека.

Алюминатный раствор отфильтровывают от нерастворимого остатка, состоящего, в основном, из ортосиликата и феррита кальция; обескремнивают и карбонизируют. Выделившийся при этом гидроксид алюминия отфильтровывают и прокаливают при температуре 900...1200 ºС (рисунок 5).

Цель работы

Целью настоящей работы является получение глинозема по способу спекания нефелинового концентрата с известняком; определение выхода , извлечения  в раствор из нефелина и каустического отношения раствора.

Порядок выполнения работы

1.  Рассчитать количество известняка, которое необходимо ввести в шихту, исходя из следующих данных:

а) состав нефелинового концентрата: 30 % ; 14,2 % ; 6,0 % ; 40 % ; 5,6 % ; 2,2 % ; 0,8 % ; б) состав известняка: 42 % ; 53,4 % ; 2,6 % ; 2 % .

Рассчитать состав шихты исходя из следующих молярных отношений:

 

Рисунок 5 – Принципиальная схема получения глинозема по способу спекания нефелиновых шихт

;

.

2.  Приготовить шихту в количестве 50 г, тщательно перемешать ее в ступке и подвергнуть спеканию при температуре 1275 ºС в течение 2 часов. Полученный спек взвесить и измельчить до крупности – 160 мкм.

Рассчитать теоретическое количество и состав спека.

3.  Провести выщелачивание измельченного спека содощелочным раствором в течение 30 минут при температуре 70 ºС и отношении ж : т = 4 : 1. Соду вводить, исходя из соотношения: 1 моль  на 1 моль  в спеке;  – в количестве, необходимом для повышения каустического отношения алюминатного раствора до 1,4.

4.  Отфильтровать алюминатный раствор от шлама, промыв последний 5...6 раз небольшими порциями горячей воды.

Определить точный объем полученного раствора и отобрать 10 мл в мерную 250-миллилитровую колбу для определения , ,  (см. приложение).

5.  Провести обескремнивание алюминатного раствора в автоклаве при температуре 170 ºС в течение 2 часов.

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

Измерить объем обескремненного раствора и отобрать 10 мл в мерную 250-миллилитровую колбу на химический анализ на содержание в нем , ,  (см. приложение).

7.  Провести карбонизацию алюминатного раствора в условиях, описанных в лабораторной работе 1.

8.  Отфильтровать и тщательно промыть гидроксид алюминия, просушить при 110 ºС, прокалить при 900 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 обескремненного раствора, определить извлечение  из нефелина. 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 нефелинового концентрата с известняком; основные химические реакции; необходимые расчеты; анализ полученных результатов; выводы.

Контрольные вопросы

1.  Особенности спекания нефелиновых руд.

2.  Переработка алюминатных растворов, полученных после выщелачивания нефелинового спека.

Правила техники безопасности

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

2.  Перед спеканием тигель с шихтой предварительно прогреть во избежание выбросов.

3.  Измельчать спек только после охлаждения тигля.

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

Список литературы

1.  Николаев И.В., Москвитин В.И., Фомин Б.А. Металлургия легких металлов. – М.: Металлургия, 1997 – 430 с.