Cтраница 1
Концентрированный раствор сульфата алюминия ( плав) с содержанием 13 - 17 % А12О3 кристаллизуют при охлаждении, подвергают грануляционной сушке или разбавляют водой в случае получения жидкого коагулянта. [1]
Кристаллизацию концентрированного раствора сульфата алюминия ( плава) проводят в металлических ваннах с двойным дном, где циркулирует охлаждающая вода, или во вращающихся барабанных холодильниках. [2]
Получают кристаллизацией из концентрированного раствора сульфата алюминия, к которому добавляют сульфат калия, или из нефелина и серной кислоты. [3]
К раствору сульфата калия прибавляют концентрированный раствор сульфата алюминия и этанол. Выпадает осадок калий-алюминиевых квасцов, который промывают смесью воды и этанола, сушат при 35 С и взвешивают. Если в растворе находятся хлориды или нитраты, то их предварительно переводят в сульфаты выпариванием с серной кислотой. [4]
Основным недостатком способа является большой пылеунос ( 40 - 50 %) в процессе грануляционной сушки концентрированного раствора сульфата алюминия, что потребует организации громоздких пыле-очистных устройств и, по-видимому, гранулирования пыли сульфата алюминия. Поэтому более целесообразно осуществлять грануляционную кристаллизацию плава сульфата алюминия холодным воздухом. [5]
Добавлением электролита обычно нельзя осадить ее в виде хлопьев, но не слишком разбавленные растворы медленно превращаются при этом целиком в студень. Из разбавленных растворов выпадают слизистые осадки. Быстрое осаждение достигается прежде всего при действии баритовой воды или концентрированного раствора сульфата алюминия. Однако ввиду того, что большинство других электролитов вызывает медленное осаждение или застудневание, их следует удалять, если требуется сохранить устойчивые коллоидные растворы в течение длительного времени. [6]
Золи кремниевых кислот обладают гидрофильными свойствами. Прибавлением электролитов не всегда удается вызвать коагуляцию. В литературе имеются указания на то, что сравнительно быструю коагуляцию можно вызвать добавлением к золю кремниевых кислот баритовой воды или концентрированного раствора сульфата алюминия. [7]
Обожженные гранулы из бункера подаются питателем в барабанный аппарат непрерывного действия. Навстречу движущимся гранулам в реактор поступают серная кислота и вода из напорных баков через дозирующие устройства. Кислота дозируется из расчета 95 - 97 % стехио-метрического количества. В барабанном аппарате непрерывно и одновременно осуществляются три операции: кислотная экстракция алюминия из метакаолинита, промывка и отделение кремнеземистого шлама - сиштофа. Концентрированный раствор сульфата алюминия с содержанием 12 - 13 % А12Оз и до 4 % нерастворимого остатка сливают в сборник продукта и насосом подают на контрольное фильтрование через слой выщелоченных гранул в присутствии флокулянта полиакриламида, дозируемого в количестве 18 г на 1 м3 раствора. Отфильтрованный раствор поступает в бак-накопитель и затем насосом подается в пневматические форсунки гранулятора кипящего слоя. Грануляционную сушку осуществляют в интервале температур 170 - 190 С. В результате сушки получают частично обезвоженный гранулированный сульфат алюминия с содержанием 22 - 26 % АЬОз. Гранулы охлаждают до 80 С в холодильнике кипящего слоя и затем через шлюзовый затвор системой конвейеров транспортируют в бункерный склад, из которого грузят в вагоны для отправки потребителям. [8]
Технологическая схема, реализованная на одном из предприятий, включает в себя следующие основные операции. Сырой кусковой каолин сначала подвергают измельчению в вальцовой дробилке. Образующиеся при этом чешуйки размерами приблизительно 25 X X15 X 2 мм обжигают в карусельной печи при температуре в слое материала 600 - 700 С. Этот слой выполняет одновременно функции фильтрующей среды. Полученный в таких условиях концентрированный раствор сульфата алюминия ( 13 6 - 14 0 % А12О3) содержит незначительное количество твердой взвеси. Заключительной операцией технологического процесса является кристаллизация очищенного раствора. Отходом производства является сиштоф, который перед удалением из выщелачива-теля подвергается в нем же трехкратной промывке оборотными растворами и водой. [9]
Серная кислота из заводского хранилища поступает в емкость, откуда погружным насосом подается в напорный бак, а затем в барабанный реактор. В соответствии с ГОСТом в сульфате алюминия ограничивается содержание свободной серной кислоты и нерастворимого остатка. Выполнение этих требований при непрерывном процессе возможно при наличии автоматической дозировки реагентов - суспензии гидроксида алюминия и серной кислоты. Центробежный насос непрерывно подает суспензию в циркуляционное кольцо, в верхней части которого расположена отборная коробка. Из отборной коробки часть суспензии поступает в барабанный реактор непрерывного действия, а избыток сливается в репульпатор. За счет теплоты разбавления серной кислоты и реакции нейтрализации гидроксида алюминия кислотой температура в реакторе поддерживается в пределах 95 - 115 С. Продолжительность пребывания реакционной массы в реакторе составляет 25 - 40 мин. По выходе из реактора концентрированный раствор сульфата алюминия с 13 5 % АЬОз поступает в распыливающие форсунки гранулятора кипящего слоя. [10]
Непрерывную кристаллизацию стекловидного сульфата алюминия осуществляют на движущейся конвейерной ленте из нержавеющей стали. На ленту подают раствор с содержанием 17 % А12Оз и в качестве затравки измельченный сульфат алюминия. Нижняя поверхность ленты охлаждается водой до температуры менее 12 С. Предложено также охлаждать ленту подачей воздуха через несколько сопел. Скорость подачи воздушной струи составляет 10 - 50 м / с. В раствор сульфата алюминия с содержанием 17 3 % А12О3 вводят 2 % пыли твердого сульфата алюминия в качестве затравки. В этом случае на ленту подают концентрированный раствор сульфата алюминия, охлажденный до 83 - 88 С. В одном из патентов ФРГ рекомендуют проводить кристаллизацию сульфата алюминия распылением концентрированного раствора через сопло на охлажденную поверхность или бесконечную ленту. В НИОХИМ разработан способ кристаллизации путем разбрызгивания раствора сульфата алюминия с содержанием оксида алюминия не менее 13 5 % в охладительной башне высотой 40 м с получением продукта в гранулированном виде. [11]
При подкислении растворов силикатов тотчас выделяется в свободном, состоянии кремневая кислота. Однако она обычно не сразу выпадает в осадок, а сначала остается в растворе. Только через продолжительное время начинается выпадение ее в виде хлопьев. Это объясняется отчасти тем, что кремневая кислота может находиться в растворимой мономолекулярной форме, которая в зависимости от условий быстро или медленно-переходит с выделением воды в высокомолекулярные формы и в конце концов образует практически нерастворимые высокомолекулярные агрегаты. Однако и после того, как кремневая кислота полностью перешла в нерастворимую форму, еще не происходит ее осаждения, так как она может оставаться в растворе в коллоидном состоянии. Склонность кремневой кислоты образовывать коллоидные растворы ( кремневые золи) чрезвычайно велика. Кремневая кислота в коллоидной форме устойчива как в кислых, так и в нейтральных и слабощелочных растворах. Добавлением электролита обычно нельзя осадить ее в виде хлопьев, но не слишком разбавленные растворы медленно превращаются при этом целиком в студень. Из разбавленных растворов выпадают слизистые осадки. Быстрое осаждение достигается прежде всего при действии баритовой воды или концентрированного раствора сульфата алюминия. Однако ввиду того, что большинство других электролитов вызывает медленное осаждение или застудневание, их следует удалять, если требуется сохранить устойчивые коллоидные растворы в течение длительного времени. [12]
При подкислении растворов силикатов тотчас выделяется в свободном состоянии кремневая кислота. Однако она обычно не сразу выпадает в осадок, а сначала остается в растворе. Только через продолжительное время начинается выпадение ее в виде хлопьев. Это объясняется отчасти тем, что кремневая кислота может находиться в растворимой мономолекулярной форме, которая в зависимости от условий быстро или медленно переходит с выделением воды в высокомолекулярные формы и в конце концов образует практически нерастворимые высокомолекулярные агрегаты. Однако и после того, как кремневая кислота полностью перешла в нерастворимую форму, еще не происходит ее осаждения, так как она может оставаться в растворе - в коллоидном состоянии. Склонность кремневой кислоты образовывать коллоидные растворы ( кремневые золи) чрезвычайно велика. Кремневая кислота в коллоидной форме устойчива как в кислых, так и в нейтральных и слабощелочных растворах. Добавлением - - электролита обычно нельзя осадить ее в виде хлопьев, но не слишком разбавленные растворы медленно превращаются при этом целиком в студень. Из разбавленных растворов выпадают слизистые осадки. Быстрое осаждение достигается прежде всего при действии баритовой воды или концентрированного раствора сульфата алюминия. Однако ввиду того, что большинство других электролитов вызывает медленное осаждение или застудневание, их следует удалять, если требуется сохранить устойчивые коллоидные растворы в течение длительного времени. [13]