Фильм снят на Павлодарском аллюминиевом заводе. Рекомендован в качестве учебного пособия в ВУЗах.
Отходы переработки глиноземов, содержащих ванадий, галлий и другие редкие элементы.
Схема последовательно-комбинированного способа переработки алюминиевых руд.
С рудника сырье поступает на заводской склад.
Выгрузка руды из вагона.
Руду дробят.
При последовательно-комбинированном способе переработки используют низкокачественные бокситы.
Уложенные слоями разные партии бокситов смешивают, усредняют и отправляют в цех подготовки шихты.
Боксит, смешанный с оборотным раствором проходит этапы мокрого размола в шаровых мельницах и гидроциклонах.
Пульпа поступает на ощелачивание.
В мешалке процесс идет при 105 градусах поскольку в переработку поступает легко вскрываемый гипситовый боксит.
После разбавления вареная пульпа идет на сгущение.
Мультфильм, показывающий процесс сгущения.
Промытый красный шлам фильтруют на дисковых вакуум-фильтрах.
Фильтры.
Установка вакуум-фильтров.
В традиционном баэровском производстве отфильтрованный красный шлам направляется в отвал.
В новом методе шлам собирают и в дальнейшем используют в специальной ветви основного производства.
Алюминатный раствор, после сгущения и контрольной фильтрации, охлаждается до 60 градусов в скрубберах охладителях и подвергается гидролизу в серии декомпозера.
Гидроксид алюминия отделяют от маточного раствора в системе сгустителя, гидросепаратора, вакуум-фильтров.
Гидроксид делится на две части.
Одна в качестве затравки возвращается в производство, другая поступает на кальцинацию.
В барабанных печах гидроксид при температуре 1200 градусов превращается в технический глинозем.
Маточный раствор, после выкручивания, имеет концентрацию щелочи в два раза меньше той, которая нужна для выщелачивания.
Рыжая сода, полученная при выпарке маточного раствора, используется в ветке спекания для возмещения потерь щелочи.
Сода, красный шлам и известняк после размола спекается при температуре 1200 градусов.
Спек дробят, выщелачивают, а полученный раствор обескремнивают.
Белый шлам уходит на спекание, очищенный алюминатный раствор, в смеси с основным потоком баэра, на декомпозицию, а гидроксид в трубчатые печи на кальцинацию.
Мультфильм, поясняющий процесс декомпозиции.
Глинозем охлаждается и по пневмопроводу подается на элеватор.
Галлий и его соединения применяют в производстве тугоплавких сплавов, полупроводниковой электронике и медицине (стоматологии).
В одном литре маточного раствора накапливается более 200 млг галлия, в оборотном в 2 раза больше.
Алюминий с галлием образуют жидкий сплав галламу алюминия.
Соприкасаясь с раствором, содержащим ионы галлия, галлий как менее электроотрицательный металл будет вытеснять алюминий из галламы.
Лаборатория на заводе.
В промышленных растворах, загрязненных примесями, процесс цементации на галламе не идет.
Значит для того, чтобы извлечь галлий надо предварительно очистить раствор от примесей, в первую очередь от ванадия.
В лабораторных условиях показывают кристаллизационный способ очистки от соединений ванадия путем охлаждения растворов.
Так удается добиться остаточной концентрации ванадия менее 0,1 грамма на литр, концентрация раствора галлия остается неизменной.
В шлам удается выделить соединения ванадия, которые можно переработать в пятиокись ванадия.
Очищенный от ванадия раствор полностью готов для эффективного проведения цементации на галламе алюминия.
Глинозем, Галлий, Ванадий, Алюминий
Казахстан [114]
Павлодарский алюминиевый завод.
Схема извлечения галлия.
Оборотный раствор после предварительной очистки смешивают с маточным раствором.
Мультфильм, показывающий процесс охлаждения растворов в кристаллизаторах.
Листовой вертикальный фильтр.
Мультфильм, поясняющий работу такого фильтра.
В лаборатории показывают принцип работы цементатора.
Для образования галламы добавляют гранулированный алюминий.
В процессе цементации образуется металлический галлий.
Формула процесса.
Черновой галлий фильтруют через пористый фильтр, очищая его от железа и других примесей.
В шламе остается до 90% галлия.
Галлий обрабатывают разбавленными соляной и азотной кислотами и промывают водой.
Пробирка с галлием.
В галлии остаются металлические примеси и газовые включения.
Мультфильм, показывающий рафинирование галлия в вакуумных печах.
Образцы галлия после рафинирования, чистота металла приближается к 100%.
Если извлекать галлий без учета шламовой части процесса цементации, значит отказаться примерно от половины металла.
В лаборатории показан процесс ощелачивания шлама галлия.
Отфильтрованный раствор цементируют в отдельном аппарате.
Сгущенный ванадиевый шлам направляют на фильтрацию.
Мультфильм, поясняющий процесс фильтрации.
Осадок после фильтрации, воспроизведенный в лабораторных условиях.
Ванадиевый концентрат содержит примеси фосфора, мышьяка, фтора.
Часть из них удаляется в виде нерастворимого осадка после растворения концентрата в горячей воде.
Большая часть фосфатов удаляется после нейтрализации раствора серной кислотой и подачей гипса.
Ванадиевый фильтрат поступает на кристаллизацию ванадата аммония.
В мешалках кристаллизаторах к раствору с концентрацией 30-40 грамм пятиокиси ванадия на литр добавляют сульфат аммония, в результате образуется метаванадат аммония.
Формула процесса.
Мультфильм, показывающий осаждение, фильтрацию и промывку метаванадата аммония.
После этой операции метаванадат аммония поступает в реакторы, где он взаимодействует с серной кислотой.
Формула процесса.
Мультфильм, поясняющий последний передел метаванадата аммония.
Дальнейший путь этого ценного продукта производство сернокислотных катализаторов и в восстановительные печи для получения ковкого ванадия.
Образцы катализаторов.
Кристаллизатор, Цементатор, Галлий, Ванадий
Казахстан [114]
Павлодарский алюминиевый завод.