L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Способ комплексной переработки алюмосиликатного сырья.
| Название | Способ комплексной переработки алюмосиликатного сырья. |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Досмухамедов Н.К., Каплан В.А., Жолдасбай Е.Е. |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 34643 |
| Дата регистрации | 01.07.2019 г. |
| Правообладатель | Досмухамедов Н.К. |
| Область применения (класс МПК) | С 01 F 7/22. Извлечение чистых глинозема, кремнезема, железа и редкоземельных элементов из сырья, содержащего алюмосиликаты, в частности, из отходов производства, образующихся при производстве глинозема и сжигания каменного угля. |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Согласно настоящему изобретению с целью комплексного извлечения глинозема, кремнезема, редких и рассеянных элементов осуществляют способ, включающий следующие стадии:
- предварительное замачивание и перемешивание указанного материала, содержащего алюмосиликаты, в растворе смеси хлорида и гипохлорита кальция и хлорида аммония;
- термическую обработку указанной смеси с получением сухой смеси;
- прокаливание указанной сухой смеси с получением клинкера, содержащего кальций-алюмосиликатный продукт и соединения титана, редких и рассеянных элементов;
- выщелачивание указанного клинкера кислотой и фильтрация с получением раствора, содержащего хлориды алюминия, кальция, железа, титана, редких и рассеянных элементов и осадка, содержащего кремнезем;
- высушивание указанного осадка, содержащего кремнезем с получением чистого кремнезема;
- перемешивание указанного раствора, содержащего хлориды алюминия, кальция, железа, титана, редких и рассеянных элементов, газообразным хлористым водородом с получением чистых кристаллов AlCl3×6H2O и маточного раствора, содержащего хлориды кальция, железа, титана, редких и рассеянных элементов;
- прокаливание указанных чистых кристаллов AlCl3×6H2O с получением чистого глинозема;
- разделение указанного маточного раствора, содержащего хлориды кальция, железа, титана, редких и рассеянных элементов, на продукт, содержащий хлориды железа, титана, редких и рассеянных элементов и на чистый раствор, содержащий хлорид кальция;
- переработку указанного продукта, содержащего хлориды железа, титана, редких и рассеянных элементов, с получением железного пигмента и продукта, содержащего соединения титана, редких и рассеянных элементов;
- рециркуляцию указанного чистого раствора, содержащего СаСl2 на стадию предварительного замачивания исходного материала, содержащего алюмосиликаты.
Сырье, которое может использоваться в способе изобретения, включает угольные отходы, золу, продукты угольных шахт, каолин, сланец, глины и другие материалы, содержащие алюмосиликаты.
На первой стадии способа изобретения хлорид кальция взаимодействует с материалом, содержащим алюмосиликаты.
Смесь хлорида, гипохлорита и хлорида аммония добавляется к исходному материалу, содержащему алюмосиликат в зависимости от фазового состава материала и относительного содержания глинозема, а также от концентраций муллита и кремнезема.
Спекание исходной шихты проводится в трубчатой вращающейся печи. Шихта готовится путем простого перемешивания исходной золы с заданным расходом смеси.
Полученный спек, подвергается выщелачиванию соляной кислотой. После выщелачивания спека получается хлористый раствор железа, алюминия и др. При этом оксид кремнезема выпадает в осадок. После отделения осадка от раствора фильтрованием и его рекристаллизации выделяется чистый товарный оксид кремнезема.
На конечной стадии процесса AlCl3 выделяется из раствора путем концентрирования и кристаллизации в сильнокислых условиях. Благодаря различиям в растворимости хлоридов металлов и тому, что растворимость хлористого алюминия снижается практически до нуля при повышении концентрации хлористого водорода в растворе, AlCl3 будет полностью кристаллизоваться из раствора, а остальные хлориды металлов будут концентрироваться в маточном растворе. Полученные кристаллы AlCl3 отфильтровываются, после чего, осуществляется выделение глинозема за счет гидролитического разложения хлорида алюминия.
Соляная кислота, выделяющаяся в виде пара, используется повторно в операциях выщелачивания спека и кристаллизации хлорида алюминия из раствора. Чистота полученного глинозема соответствует более 99 %.
Из нейтрализованного от хлорида алюминия маточного раствора проводится гидролитическое выделение хлорида железа в виде осадка. При этом хлориды редких и рассеянных металлов остаются в растворе. После фильтрации осадок чистого хлорида железа отправляется на прокалку для получения железного пигмента, содержащего оксиды железа. Затем из очищенного от железа раствора редкие и рассеянные металлы выделяются совместной экстракцией. Полученный раствор хлористого кальция направляется в оборот для приготовления смеси с золой.
Медаль Альфреда Нобеля