'Российская стпдмпм 9Ugk
КОЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР
Институт химии и технологии редких элементов
и минерального сырья -у ■. ,
да . *■. :-. ***
В. И. Захаров, В. Т. Калинииков, ВАМатвеев, ДВ. Майоров
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ И РАЗРАБОТКА
НОВЫХ НАПРАВЛЕНИЙ
КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЩЕЛОЧНЫХ АЛЮМОСИЛИКАТОВ
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ. ОБЗОР СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ,
АЗОТНОКИСЛОТНЫЕ МЕТОДЫ
Апатиты i *•■■*
1995 ;
2. ОБЗОР МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЛЮМОСИЛИКАТНОГО СЫРЬЯ
Предложено много методов переработки высококремнистого алюминиевого сырья
с получением глинозема и других продуктов. По виду реагента, используемого для
разложения сырья, их можно разделить на три большие группы: I - щелочные ого-,
собы; II - кислотные; III - кислотно-щелочные. Ниже приводится краткая
характеристика некоторых из них.
2. 1. Щелочные способы
2. 1.
1. Способы спекания с известняком
В результате исследований, начатых вскоре после открытия апатито-нефели-
иовых руд, российскими учеными впервые в мировой практике разработана и
внедрена в производство технология переработки Кольского нефелина путем спекания
его с известняком с получением в качестве товарных продуктов глинозема, сода,
поташа, цемента [35-41]. Этот же способ заложен в основу технологии
переработки нефелин-сиенитовых руд Кия-Шалтырского месторождения на Ачинском
глиноземном комбинате. Сущность технологии заключается в переводе кремнезема в
малорастворимое в щелочных растворах соединение - ортосиликат кальция, а алюминия
- в хорошо растворимые алюминаты калия и натрия путем высокотемпературной
обработки шихты, состоящей из нефелина и известняка. Принципиальная аппаратурноетехнологическая схема комплексной переработки
нефелинового концентрата включает в себя тонкое измельчение нефелина и
известняка, тщательное их смешение и последующее спекание при 1250-1300°С. В шихте,
поступающей на спекание, должно соблюдаться содержание компонентов,
обеспечивающее мольное отношение (Na, К)г0 /А1203 не менее 1 и Ca0/S102>2. В Кольском
нефелиновом концентрате содержится такое количество щелочей, которое
обеспечивает требуемое соотношение с глиноземом для того, чтобы связать его в щелочные
алюминаты МагО-А1203 и Kg0• А1203). При переработке сырья с недостатком
щелочей требуемое соотношение достигается за счет введения в шихту дополнительного
количества щелочных соединений. Как правило, этого достигают за счет оборотных
содо-поташных растворов. Известняк вводится в шихту в количестве, необходимом
для связывания содержащегося в сырье оксида кремния в двухкальциевый силикат
2CaOSI02. Отклонение от оптимального состава шихты (ШагО. КгО^А^Оз-^О. ог и
CaO:S102*2. 0*0,03) отражается на выходе продуктов. При недостатке щелочей в
спеке частично образуется твердый раствор алюмоферрита ^011(А1,Ре)203,
который при выщелачивании практически не растворяется, вызывая потери глинозема. Избыток оксида кальция может привести к получению высокоосновных силикатов
кальция, которые при выщелачивании гидролизуются и отщепляют известь,
реагирующую с алюминатами, образуя нерастворимые соединения алюминия.