Ндірістегі алюминий тотығын өндіру тәсілдерінің түрлері

Алюминий шикізатынан алюминий тотығын өндірудің көптеген әдістері ұсынылғанымен іс жүзінде, амфотерлік қасиетіне байланысты әзірше сілтілік және қышқылдық тәсілдермен ғана алуға болады.

Әлемдік тәжірибеде қазіргі таңда тек сілтілік әдістер ғана қолданылып келеді, ал таза қышқылдық және қышқылды-сілтілік әдістер тәжірибе және жартылай өндірістік зерттеу деңгейінде тұр.

Өнеркәсіптерде бокситтен, нефелиннен, алуниттен сілтілік тәсілмен алюминий тотығын өндіру мынадай әдістерге бөлінеді:

– гидрохимиялық (Байер тәсілі);

– күйежентектелу (спекания тәсілі)

– тізбектелген-жүйелі үлгі (Байер тәсілімен күйежентектелу тәсілі қатар немесе жүйеленген түрлеріндегі тәсіл);

– нефелин рудаларын тек балқыту тәсілімен ғана өңдейді.

Алынған бокситті ары қарай қандай тәсілді қолданып өңдеуді анықтау үшін мынадай негізгі факторларға сүйенеді:

– кремнилік модуль;

– бокситтің құрамындағы алюминий тотығының мөлшері;

– зиянды қоспалардың құрамы (карбидтер, сульфидтер және органикалық заттар);

– шикізаттың минералогиялық құрамы.

Жоғарыда атап өткеніміздей Қазақстандағы бокситтердің құрамында зиянды қоспалардың көптігіне байланысты Байер әдісін қолдану экономикалық жағынан өте тиімсіз. Себебі Байерлік тәсілмен алюминий тотығын өндіргенде ерімейтін қызыл шлам ары қарай өңделмей үйіндіге жіберіледі. Қазақстан бокситтерін өңдегендегі шыққан қызыл шламның құрамында 24-27 г/л жуық Na₂O, 23-25 г/л жуық Al₂O₃ бар және қызыл шламдар қиын шөгіндіге түсіп, алынған алюминат ерітінділерін екі валентті темірмен ыластайды. Сондықтан құрамында керекті сілті мен алюминий тотығы бар қызыл шламды ары қарай өңдеп, қосымша алюминий тотығын алуға болатын, яғни Қазақстан бокситтерінен алюминий тотығын өндіретін бірден–бір тиімді тәсіл – бұл тізбектелген жүйелі технологиялық Байер-күйежентектелу сұлбасы.

Бұл тәсіл Қазақстанның шетелдерде бокситке ұқсайтын саз дейтін шикізаттан жылына 1 500 000 тонна алюминий тотығын өндіруге қолайлы бірегей сұлба.

Қолданылып жүрген технологиялық Байер тізбегімен бірге күйежентектелу тізбегі де Қазақстан бокситтерінің сапалық құрамына байланысты бастапқы классикалық үлгісінен әлдеқайда өзгерді.

Павлодар алюминий зауытындағы төменгі сапалы бокситтен жоғарғы сапалы алюминий тотығын өндіру, сапалы әрі тиімді жаңа технологиялық қондырғылардың арқасында іске асқан жұмыс деп білеміз.

Бокситтің химиялық және минерологиялық құрамының тұрақсыздығына байланысты технологиялық тізбектің гидрохимиялық және күйежентектелу тізбектерінеде әр уақытта озық технологиялық қондырғыларды енгізіп отырған абзал.

Енді Павлодар алюминий зауытының қазіргі таңдағы технологиялық тізбектеріне қысқаша тоқталып өтейік.

Боксит

Ұсату

Біркелкілеу

Ұсақтау

Ерітінділеу

Қоюландыру Әктас Жаңа сода

Қойылтқыштың ағызы Қызыл шлам

Сүзілу Шикіқұрамды дайындау бөлімі (Күйежентектелу сұлбасы)

Алюминат ерітіндісін суыту

Күйежентектелу

Декомпозиция

Al(OH)₃ бөлу және жуу Ерітінділеу

Төл ерітінді Алюминий гидрокисі

Шламды бөлу және жуу

Буландару Гидрокисті жуу Қор

Айналымдағы сілтілі ерітінді Кальциндеу Алюминат ертіндісі Қызыл шлам

Тауарлық алюминий тотығыКремниден ажырату

Оксалаттар Na₂CO_3*H₂O Үйінді

(сары сода) Ақ шламды жуу және бөлу

Таза конденсат Кремниден бөлінген және Ақ шлам

сүзілген алюминат ерітіндісі

ЖЭО

Сурет 2.1 – Жүйелі технологиялық Байер-күйежентектелу сұлбасы