Промывка

Образующуюся пульпу разбавляют промывными водами и подают в сгуститель, где при температуре 90 ⁰С происходит отделение красного шлама от алюминатного раствора. Этот раствор направляют на следующую стадию, а красный шлам промывают горячей водой. Осветленные промывные воды подают на разбавление следующей порции алюминатной пульпы. Красный шлам из сгустителя направляют в шламонакопитель.

Декомпозиция (разложение алюминатного раствора)

Алюминатный раствор разбавляют водой и охлаждают, что приводит к гидролизу алюмината натрия.

Na₂O •Al₂O₃ + 4H₂O à 2NaOH + 2Al(OH)₃ ↓

Процесс ускоряют добавляя кристаллы гидроксида алюминия в качестве затравки.

Продолжительность декомпозиции 50 – 75 часов при медленном перемешивании.

Выделение гидроксида алюминия

Пульпу подают в гидроциклоны, где кристаллы гидроксида алюминия разделяются по классам крупности. При этом выделяют продукционную часть осадка, которая на 50-60% состоит из частиц размером более 50 мкм.

Более мелкие частицы возвращают на декомпозицию. Из гидроциклонов продукционную часть осадка направляют на вакуум-фильтры на обезвоживание.

Упаривание маточного раствора

Маточный раствор подвергают упариванию с целью выделения излишков воды из процесса. В результате получают пульпу, содержащую кристаллы Na₂CO₃. Ее подвергают каустизации:

Na₂CO₃ +Ca(OH)₂ à 2NaOH + CaCO₃ ↓

Карбонат кальция отделяют отстаиванием, а осветленный раствор возвращают на стадию выщелачивания.

Обезвоживание гидроксида алюминия

Осадок образующийся на вакуум-фильтре подают в трубчатые печи или печи кипящего слоя, где идет разложение гидроксида алюминия при температуре 1200 ⁰С:

2Al(OH)₃ à Al₂O₃ + 3H₂O

Степень извлечения глинозема составляет 85-87%.На производство 1т глинозема расходуется 2-2,5 т боксита, 70-90 кг NaOH, 120 кг извести, 280 кВт часов электроэнергии.

Если бокситы содержат > 3% SiO₂, то применяют химико-термические методы, например, метод спекания.

Смесь боксита, соды и известняка нагревают до 1100-1200⁰ во вращающихся трубчатых печах, при этом идут следующие реакции:

SiO₂ + 2CaCO₃ à SiO₂•2CaO + 2CO₂ ↑

Na₂CO₃ + Al₂O₃ à Na₂O•Al₂O₃ + CO₂ ↑

Затем полученный спек размалывают и проводят выщелачивание горячей водой. При этом алюминат натрия растворяется, а кремний остается в спеке, т.к. силикат кальция практически нерастворим. Дальнейшая переработка ведется также, как в методе Байера.