Отделение каустификации

На ПО «Глинозем» известняк также проходит стадию каустификации. Она решает задачи обжига известняка и производства готовой извести, а также известкового молока и раствора. Технологическая схема каустификации приведена на рис. 4.

Рис. 4 - Технологическая схема каустификации

Участок спекания

Спекание — это процесс обжига смеси (шихты) из тонкоизмель­ченных мокрым способом сырьевых материалов — высококремнистого алюминиевого сырья, известняка и соды с по­лучением спека с заданными минералогическим со­ставом и физическими свойствами. Цель спекания заключается в переводе оксида алюминия в хорошо растворимый алюминат натрия, а двуокиси кремния — в малорастворимый двухкальциевый силикат. Спек должен характеризоваться максимальным содержанием алюминатов и фер­ритов натрия и ортосиликата кальция, а также прочной и пористой структурой, обеспечивающей максимальную степень выщелачивания полезных компонентов (Аl2О3 и Na2O) и минимальную сте­пень разложения ортосиликата кальция с получением шлама после выщелачивания, легко отделяемого от алюминатного раствора и промываемого.                                    

Нагрев и обжиг смеси порошкообразных материалов (шихты) можно осуществлять в различных непрерывно действующих печ­ных аппаратах. В настоящее время в мировой практике спекания глиноземсодержащих шихт применяются только вращающиеся барабанные печи.

В практике глиноземного производства шихту для спекания (подают в печь только в виде пульпы (мокрая шихта) влажностью 27—29% (нефелиновая шихта). Нефелино­вую шихту, в которой обычно содержится не более 4% свободной щелочи, подают в холодный конец печи наливом.

Спекание - высокотемпературный обжиг шихты, при котором происходят химические реакции между твердыми порошками исходных компонентов при наличии небольшого количества жидкой фазы. Процесс осуществляют при температуре 1250-1300°С в трубчатой вращающейся печи с диаметром 3-5 м, длиной до 200м. В результате этой операции образуется спек, состоящий из алюмината натрия (калия), двукальциевого силиката и некоторых других соединений.

Температура материала и газов в печи спекания изменяется на последовательно проходящих этапах технологического процес­са: обезвоживание шихты, нагрев материала, диссоциация извест­няка, образование спека и его охлаждение. Температура материала повышается от начальной до темпера­туры спекообразования, а в конце печи несколько понижается, Температура газообразных продуктов горения топлива снижается от 1500 °С в горячем конце печи до 200-320 °С на выходе из нее.

Пульпа в печь подается наливом. Зона сушки в печи имеет развитую поверхность теплообмена за счет цепной завесы в хо­лодном конце печи. Топливом для печей служит малосернистый ма­зут или газ. Мазут с температурой 90°С подается в печь меха­нической форсункой или может распыляться паром.

Охлаждение спека (от 1100 до 100^OC) осуществляется во вра­щающемся барабанном холодильнике водой, орошающей холодильник снаружи, и воздухом, продуваемым через него, или в колосниковом холодильнике воздухом, продуваемым через слой спека.

Охлажденный спек из холодильника по печке пересыпается на транспортер, которым подается в отделение дробления. На выходе из холодильника крупные куски спека (более 80 мм) с помощью сортирующих решеток отделяются от ссыльной массы опека и дробятся в молотковых дробилках. Между колосниками имеются зазоры в 5 мм, через которые мелкий спек пересыпается в подколосниковое пространство. Этот спек транспортируется к разгрузочному концу холодильника транспортерами просыпи. Сверху холодильник закрыт металлическим кожухом, футерованным изнутри жароупорным бетоном.

Отрицательное влияние на качество спека оказывают соединения серы: при повышенном содержании серы в шихте и топливе снижается пористость спека, а также извлечение из него глинозема и щелочей при выщелачивании.

Удаление дымовых газов и пылеулавливание осуществляются системой газоочистки, состоящей из пылевой камеры, батарейного циклона, электрофильтра, дымососа и в некоторых случаях - скруббера, орошаемого водой.

Улавливаемая пыль, составляющая 10-30 % от массы спека, возвращается в печь: тонкая - через пылевую трубу в зону факела горения топлива, что способствует поддержанию нормального тепло­вого и технологического режима работы печи; грубая - с холодного конца печи.

Очищенные газы частично выбрасываются в атмосферу, а час­тично после дополнительной очистки используются для карбониза­ции. Принципиальная аппаратурная схема процесса спекания глиноземсодержащих шихт.

Рис.5 - Принципиальная аппаратурная схема процесса спекания глиноземсодержащих шихт. (1 — узел подачи шихты;   2 — вращающаяся печь; 3 — барабанный холодильник;   4 — транспортер для спека; 5 — пылевая камера; 6 — горячая головка печи с форсунками; 7 — групповые циклоны; 8 — электрофильтр; 9 — дымосос; 10 — камерные пневмати­ческие насосы; 11 — циклон; 12 — вентилятор горячего воздуха; 13 — вентиляторы первичного воздуха; 14 — элеватор для крупной пыли; 15 — бункер для технологической пыли; 16 — секционный питатель; 17 — коллектор холодной воды; 18 — сборник теплой воды).