Бокситті ұнтақтау және темір құмдарынан ажырату

Дайындықтан өткен боксит таспалық конвейерлермен әр диірменнің өз шанаптарына төгіледі. Әр шанаптың сыйымдылығы 300м³, барлығы 9 диірмен, яғни 9 шанаптан тұрады. Шанаптардан боксит түсіргіштер арқылы айналымдағы ерітінділермен бірге стержінді немесе шарлы диірмендерге түсіп, белгілі бір ұнтаққа дейін ұсатылады.

Айналымдағы сілтілік ерітінді буландыру және ыдырату бөлімшелерінен арнайы бактарға келіп құйылады, сол бактардан сорғылар арқылы диірмендерге жіберіледі.

Технологиялық жүйелердің барлығы автоматтандырылған. Ұсақтау бөлікшесінде темірдің ұсақ құмдарын жүйеден тазалау үшін тік аппараты орнатылған.

Негізгі сұлбаның диірмендерінен ылғалданған қойыртпақ, сорғыштар арқылы диаметірі 750мм гидроциклондарға жіберіледі. Гидроциклонндардың ағызындысы негізгі сұлба бойынша әрі қарай өңделу үшін құбырлар арқылы шикі қойыртпақ бұлғауыштарына түседі. Ал гидроциклонның құмдары құм тасымалдағыш құбырлар арқылы негізгі сұлбадан бөлек арнайы жасақталған стерженді диірмендерге жіберіледі.

Бұл диірмендер негізгі сұлбаның диірмендерінен шыққан құмдарды одан әрі ұсақтауға арналған.

Осы процестен өткен құмдар қойыртпақ науалары арқылы диірмендердің бұлғауыштарына түседі, сонымен бірге осы бұлғауышқа екінші қайтара ұсақталудан өткен құмдарды сулату үшін және пісірілген қойыртпақтың белгіленген модулі мен электрөткізгіштік қасиетін ұстап тұру үшін айналымдағы сілтілік ерітінді құйылады.

Сөйтіп екінші қайтара ұсақталынған және айналымдағы ерітіндімен суылтылған құмдар қойыртпақ сорғыштары арқылы басқы ерітінділеуіш бұлғауыштарға жіберіледі, бұл бұлғауышқа сонымен қатар ерітіндінің электрөткізгіштігін белгіленген деңгейде ұстап отыру үшін қосымша, айналымдағы сілтілік ерітінді қосылып отырады.

Басқы ерітінділеуіш аппараттарға қойыртпақты қыздыру үшін барботерлер арқылы ыстық бу жіберіледі, сол ыстық бу арқылы қойыртпақтың температурасы шамамен 107-110^оС дейін көтеріледі.

Ерітінділенген қойыртпақ құмдары соңғы ерітінділегіш аппараттардан сорғыштардың көмегімен «Тік аппараттың» (Вертикальный аппарат) диаметірі 750мм гидроциклондарына құйылады. Тік аппараттың гидроциклондарында ерітінділенген қойыртпақ құмдары темір құмдарына және майда бөлшектелінген ағызындыларға жіктеледі.

Жіктеліп шыққан темір құмдары тік аппараттың ішінде батырылған гидроциклонның құмдық салмалары арқылы құм құбырларымен 2200 мм теріңдікке түседі. Ал тік аппараттың гидроциклондарының ағындылары конустық сыйымдылықтарға түсіп, сонда темір құмдары қайта тазартудан өтеді. Конустық сыйымдылықтың ағызындылыры сорғыштар арқылы шикі қойыртпақ бұлғауыштарына түседі, ал конустық сыйымдылықтан алынған құмдар тік аппараттың гидроциклондарының екінші сатысына жіберіледі.

Тік аппараттың гидроциклондарына жіберілген құмдар ыстық сумен шайылады. Жуылу сұлбасы қарама қарсы, яғни құмдар жоғарыдан төмен қарай түседі, ал су төменнен жоғары қарай жіберіледі. Осылай құмның құрамындағы сілтілер шайылып отырады. Жуылған сілтімен құрамында Al₂O₃ бар қойыртпақ ағызынды науалары арқылы тік аппараттың төбесінде орнатылған сыйымдылыққа құйылып, одан құбырлар арқылы құмнан екінші қайтара тазарту үшін конустық сыйымдылықтарға жіберіледі.

Тік аппараттың төменгі жағынан сілтіден шайылып, жуылған құмдар жиналған қабат деңгейіне қарай автоматты түрде аппараттың екі қалтасынан кезекпен түсіріліп отырады. Одан әрі қарай құмдар тасымалдағыш сорғыштар арқылы қызыл шламды жуған айналымдағы шламды сулармен араласып шлам үйетін алаңға жіберіледі. Тік аппараттың өнімділігі төмендегі теңдеу бойынша есептеледі

, (5.1)

мұндағы S – бокситтің құрамындағы SiO₂;

S₁ – пісірілген қойыртпақтың құрамындағы SiO₂;

S₂ – темірлі құмдардың құрамындағы SiO₂;

F – бокситтің құрамындағы Fe₂O₃;

F₁ – пісірілген қойыртпақтың құрамындағы Fe₂O₃;

F₂ – тік аппараттың құмдарының құрамындағы Fe₂O₃.

Екінші қайтара диірмендерде ұнтақтудан өткізгенен кейінгі құмдардың елеуіштік сипаттамасы:

– +3,0мм - 0,4% көп емес;

– +1,0мм - 15% көп емес;

– +0,63мм - 25% көп емес;

– +0,25мм - 33% көп емес;

– +0,15мм - 30% көп емес;

– -0,15мм - 44% көп емес;

– +3,0мм +1,0мм +0,63мм фракцияларының қосындысы 40% аспауы керек және ерітінділеу процесі кезінде ерітінділегіш бұлғауыштарда төмендегідей параметірлер ұсталынуы тиіс:

– бұлғауыштағы температуралық режім – 107-110 ^оС;

– ерітінділеу уақытының ұзақтығы – 0,7-1,0 сағат;

– қойыртпақтың каустикті модулі α = 1,55-1,65;

– пісірілген қойыртпақтың электрөткізгіштігі қойыртпақтың каустикті модулінің негізі арқылы есептелініп отырады. Қойыртпақ тік аппараттың диаметірі 750мм гидроциклондарына өнімділігі сағатына 380-420м³ түсіп отырады, ал тік аппараттың шикі бұлғауыштарға түсетін ағындыларының құрамындағы катты грамды литрге шаққандағы (қг/л) мөлшері – 70г/л көп емес, құмдарының сұйықтығын қаттылығына шаққанда (с:қ), яғни с:қ =0,7-0,8; темір құмдарындағы алюминий тотығының Al₂O₃ құрамы 17% көп емес. Құмдармен бірге жүйеден көміртегінің екі оксидінің СО₂ 50% кем емес мөлшері бокситпен түскен құрамына және елеуіштік сипатына байланысты шығарылып отырады.

Сурет 5.1 – Бокситті ұнтақтауға арналған диірмен

Сурет 5.2 – Бокситті ұнтақтауға арналған стержінді диірмен

Сурет 5.3 – Бокситтің құрамындағы темір құмдарын тазалайтын тік аппарат