УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА

Установка для производства криолита
Полезная модель относится к области цветной металлургии и может быть использована для получения сырья для производства алюминия.
Известны установки по получению криолита, в которых маточные растворы нейтрализуют, а продукты нейтрализации удаляют на длительное хранение.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является установка для получения криолита (см. Технологическая инструкция ОАО Полевской криолитовый завод «Производство криолита искусственного технического ТИ-48-0117-22-01-93; С.Ю.Гузь и Р.Г.Барановская «Производство криолита, фтористого алюминия и фтористого натрия Издательство Металлургия М.1964).
В основе получения криолита лежит процесс переработки флюоритового концентрата термохимическим разложением последнего концентрированной серной кислотой. Одним из конечных продуктов процесса является газообразный фтороводород, который подвергают двухстадийной абсорбции. На первой стадии абсорбции вьщеляют целевой продукт - плавиковую кислоту, которая является товарным продуктом, а две трети от всего объема выпускаемой кислоты являются полупродуктом и направляются на получение криолита в реактор варки криолита. Получение криолита производят в реакторе варки криолита (последовательно соединенных четьфе реактора смешения). Суспензия криолита из последнего реактора смешения самотеком поступает в сгуститель, из которого сгущенная пульпа () криолита поступает на дообработку, где пройдя через барабанный вакуум-фильтр и барабанную сушилку (узел фильтрации и сушки криолита) выходит в виде сухого товарного продукта. Жидкая часть суспензии криолита горячие маточные растворы поступают по желобам длиной 1,5 - 2 км в нейтрализатор станции нейтрализации. Суспензию нейтрализованных маточных растворов перекачивают в прудки станции нейтрализации. В результате длительного хранения происходит расслоение суспензии и осветленную холодную жидкую фракцию нейтрализованных маточных растворов перекачивают по желобам (1,5 - 2 км) на шламовые поля хранения твердого отхода производства криолита - фторангидрита.
Недостатком описанной установки яв.пяется ее достаточно низкая экономическая эффективность в основном за счет больших энергозатрат, связанных более всего с транспортировкой огромных объемов маточных растворов (1,5-2 км) на-прудки станции нейтрализации, а затем тех же объемов осветленных маточных растворов в обратном направлении на шламовые поля хранения фторангидрита. Также в известной установке
2000133058
|||Щ|Я)1Ш111ПШ1У111Г
МКИ, С04В11/06, COIF 11/46
удаляется фторангидрит нейтрализованный только на 50 - 60 %, поскольку нейтрализующим агентом является тонкомолотый известняк. Данный подход с точки зрения экологической эффективности оставляет желать лучшего.
Эти задачи решаются тем, что в известной установке, включающей реакционную печь, один выход которой соединен с репульпатором, связанным через смеситель с узлом измельчения нейтрализующего агента, а второй - с последовательно соединенными узлом получения плавиковой кислоты, реактором получения криолита, сгустителем и узлом доведения криолита до товарного продукта, а так же транспортирующее средство, последнее выполнено в виде трубопровода, причем этот трубопровод монтирован между вторым выходом сгустителя и вторым входом смесителя.
На фиг. 1 показана принципиальная схема установки, которая состоит из узла измельчения нейтрализующего агента 1, смесителя 2, репульпатора 3, реакционной печи 4, узла получения плавиковой кислоты 5, реактора получения криолита 6, сгустителя 7, узла доведения криолита до товарного продукта 8. Предлагаемая установка работает следующим образом.
В реакционную печь поступает флюоритовый концентрат (СаРа) и серная кислота (H2SO4), где происходит разложение Сар2 с образованием фтористого водорода (HF) и твердого отхода - фторангидрита, содержащего серную кислоту H2SO4 и HF. Полученная плавиковая кислота поступает на двухстадийную абсорбцию и далее плавиковая кислота поступает в реактор варки криолита, куда дополнительно вводится гидроксид алюминия (А1(ОН)з) и кальцинированная сода (NaaCOa). Получение криолита производят в реакторе варки криолита, включающего четыре последовательно соединенных реактора смешения. Химизм процесса заключается в двух основных последовательно протекающих реакциях:
1.А1(ОН)з + 6 ПР  НзА1Рб + Н2О
2.2 ИзА1Рб + Na2CO3  2уКазА1Рб t CO2t + 3 Н2О
криолит
Полученная пульпа криолита подается в сгуститель из которого отводятся кислые маточные растворы и сгущенная пульпа криолита. Маточные растворы по закрытому трубопроводу подают в смеситель, куда поступает предварительно измельченный оксид кальция (СаО - негашеная известь) из узла измельчения нейтрализующего агента, и далее нейтрализованные маточные растворы подают в репульпатор, в который также подают кислый фторангидрит из реакционной печи. Далее пульпа нейтрализованного фторангидрита поступает в шламонакопитель на длительное хранение.