Получение глинозёма способом Байера

1.

Краевое государственное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
«Красноярский индустриально-металлургический техникум»
Проект по теме:
«Получение глинозёма способом Байера»
Специальность: 22.02.08 Металлургическое производство (по видам
производства)
Руководитель дипломного проектирования: Жуйкова М.В.
Студенты группы МД 25-5 Ничик Н.О., Старов В.А., Нищета В.А.
Красноярск 2026

2.

Открытия Байера
2 открытия Байера
1) Глинозём, содержащийся в боксите может растворяться при обработке его
раствором едкого натра
2) Если в растворе AlNaO2 вводить свежеосаждённую затравку (Al(OH)3), то раствор
будет разлагаться до тех пор, пока молярное отношение глинозёма и щёлочи не
будет относиться как 1:6
1

3. Технологическая схема способа Байера

2

4. Выщелачивание боксита

• В качестве сырья для получения глинозема используется
высококачественный боксит с низким содержанием
кремнезема (от 2-5%)
• Цель: перевод глинозема и щелочи в раствор
• Продукты выщелачивание
1. Алюминатный раствор
2. Красный шлам
Растворителем является: едкий натр ( NaOH)
• Факторы влияющие на выщелачивание боксита:
1. Природа боксита
2. Концентрация щелочи
3. Каустический модуль
4. Температура (242°С) и давление (30 атмосфер)
5. Тонина помола
6. Добавка извести CaO (в кол-ве от 2 до 5% от веса)
3

5.

Оборудование для выщелачивания
1)Обогреватель
2)Сепаратор
3)Автоклавы бывают двух видов:
• С острым паром
• С глухим паром
4

6. Разбавление автоклавной пульпы

• Для снижения концентрации раствора его
разбавляют пром. водами от промывки
красного шлама
• Достигаются следующие цели:
1) Раствор перемещается в область менее
стойких растворов , что необходимо для
декомпозиции (1 область)
2) Увеличение отношения жидкой и твердой
фазы, что облегчает сгущение шлама
3) Дополнительное обескремнивание
5

7.

Сгущение красного шлама
Сгущение – процесс осаждения твёрдых частиц под действием силы тяжести
• Факторы влияющие на сгущение шлама:
1) Минералогический состав шлама – осаждение
шлама ухудшается при наличии в нем гидроксидов
соединений железа в виде геля
2) Вязкость – с увеличением вязкости раствора,
скорость осаждения уменьшается, с повышением
температуры вязкость раствора уменьшается, с
понижением концентрации раствора - вязкость
падает
3) Коагулянты – это вещества способствующие
укрупнению частиц
6

8.

Оборудование для сгущения красного шлама
Сгуститель – это цилиндрический
чан с коническим дном в центре
чана находится вал с гребковым
механизмом
7

9.

Контрольная фильтрация
1) Листовые вертикальные фильтры
2) Песочный фильтр
8

10.

Декомпозиция алюминатных растворов
• Цель: самопроизвольное разложение раствора в
осадок Al(OH)3
NaAlO2+H2O Al(OH)3 +NaOH
• Продукты декомпозиции:
1)Гидроксид алюминия
2) Маточный раствор
Факторы влияющие на декомпозицию:
1. Температура (начальная 65-55 , конечная 43-50)
2. Каустический модуль
3. Наличие примесей
4. Затравка (Al(OH)3)
5. Перемешивание
9

11.

Декомпозёры
• Декомпозёр с механическим перемешиванием –
это стальной бак внутри которого вращается
цепная мешалка с волокушами со скоростью 8-10
об/мин
• Декомпозёр с воздушным перемешиванием – это
стальной бак с коническим дном , для циркуляции
затравки служит аэролифт состоящий из двух труб
вставленных одна в другую , кроме аэролифта с
помощью которого осуществляется переток пульпы
из одного декомпозёра в другой (10-11
декомпозёров в батарее)
10

12.

Охлаждение алюминатного раствора
• Пластинчатый теплообменник
11

13.

Кальцинация Al(OH)3
• Цель: обезвоживание Al(OH)3 с целью получения
негигроскопичного глинозема
Al(OH)3 Al2O3+H2O
• Стадии кальцинации:
1) 110°-120°- удаление внешней влаги
2) 200°-250°- удаление 2 молекул воды и
превращение в бёмит
3) 500°- бёмит превращается в гамма глинозем
4) 850°-1000°- гамма глинозем превращается в альфа
глинозем
• Оборудование:
1)Трубчато-вращающаяся печь
2) Печь кипящего слоя
12

14.

Выпарка маточного раствора
• Цель:
1) Повышение концентрации оборотного цельного
раствора
2) Удаление избытка воды
3) Удаление примесей
• Продукты выпарки: кальцинированная сода
(Na2CO3)
• Оборудование: Выпарной аппарат пленочного
испарения
13

15.

Каустификация соды
• Цель: перевод кальцинированной соды в каустическую
• Реакция каустификации: Na2CO3+Ca(OH)2 NaOH+CaCO3
• Для достижения высокой степени каустификации
необходимо содержать NaCO3 не более 15% , в
противном случае образуется персонит ,что приводит к
потерям соды (Na2CO3*CaCO3*H2O)
• Температура каустификации - 100°
• Продолжительность – 2 часа
• Оборудование: каустификатор (бак с мешалкой)
• Отходы: белый шлам (9-10% глинозёма), подвергаем
регенерации и используем как активатор
(3CaO*Al2O3*6H2O+NaCO3 CaCO3+NaOH+NaAlO2+H2O)
14