Научная статья на тему 'О применении известкового молока (CаO) в процессах обезвоживания и промывки красных шламов из низкокремнистых бокситов'

О применении известкового молока (CаO) в процессах обезвоживания и промывки красных шламов из низкокремнистых бокситов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
470
56
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
iPolytech Journal
ВАК
Ключевые слова
СГУЩЕНИЕ / ПРОМЫВКА / КРАСНЫЙ ШЛАМ / ИЗВЕСТКОВОЕ МОЛОКО / THICKENING / WASHING / RED MUD / LIME MILK

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Саламатов Виктор Иванович, Саламатов Олег Викторович, Дударев Владимир Иванович

ЦЕЛЬ. Изучение влияния СаО и полиакриламида на процессы сгущения и промывки красных шламов из низкокремнистых бокситов. Совершенствование технологии обезвоживания осадков красных шламов. МЕТОДЫ. Для изучения минералогического состава красных шламов был использован метод порошковой рентгенографии, для контроля концентрации щелочного алюминатного раствора количественный химический анализ, для установления характера сорбции дисперсной фазой пульп красных шламов щелочного алюминатного раствора был применен метод ИК-спектроскопии. РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведено исследование минералогического состава красных шламов, полученных из Северо-Уральских бокситов. Изучено влияние дозировок известкового молока и времени замешивания на скорость осветления и эффективность фильтрационной промывки. Изучено влияние СаО и полиакриламида на сорбцию алюминатного щелочного раствора дисперсной фазой пульп красных шламов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Установлено, что СаО не влияет на агрегативную и кинетическую устойчивость пульп красных шламов. Применение СаО обеспечивает рост эффективности фильтрационной промывки. Отмечено, что увеличение времени замешивания СаО ведет к более глубокой отмывке щелочного алюминатного раствора из пор осадка красных шламов. Установлено, что СаО понижает сорбцию щелочного алюминатного раствора. Совместное применение СаО и полиакриламида на стадии сгущения разбавленной автоклавной пульпы красных шламов сопровождается ростом скорости осветления на всех ступенях декантационной промывки. Применение известкового молока и синтетического флокулянта существенно понижает адсорбцию щелочного алюминатного раствора дисперсной фазой.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Саламатов Виктор Иванович, Саламатов Олег Викторович, Дударев Владимир Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ON LIME MILK (CAO) APPLICATION IN LOW SILICA BAUXITE RED MUD DEWATERING AND WASHING

The PURPOSE of this paper is to study the effect of CaO and polyacrylamide on thickening and washing processes of low silica bauxite red mud as well as improvement of the red mud sediment dewatering technology. METHODS. An X-ray powder method is used to study the mineralogical composition of red muds. Concentration of an alkali aluminate solution is controlled by the quantitative chemical analysis. The method of IR spectroscopy is applied to determine the sorption nature by the dispersed phase of red mud slurries of the alkali aluminate solution. RESULTS. The mineralogical composition of red muds produced from the North-Ural bauxites has been studied. The effect of lime milk batching and mixing time on the clarification speed and filtration washing efficiency has been researched as well as the effect of CaO and polyacrylamide on the sorption of the aluminate alkali solution by the dispersed phase of red mud slurries. CONCLUSION. CaO is determined not to affect the aggregative and kinetic stability of red mud slurries. The use of CaO improves the efficiency of filtration washing. It is noted that increase in CaO mixing time results in a deeper washing of the alkali aluminate solution from the pores of red mud sludge. It is found that CaO lowers the sorption of the alkali aluminate solution. Combined use of CaO and polyacrylamide at the thickening stage of autoclave dilute red mud slurry is accompanied by the growth of the clarification speed at all stages of decanting. Application of lime milk and synthetic flocculants significantly reduces the adsorption of the alkali aluminate solution by the dispersed phase.

Текст научной работы на тему «О применении известкового молока (CаO) в процессах обезвоживания и промывки красных шламов из низкокремнистых бокситов»

Оригинальная статья / Original article УДК 669.71

DOI: 10.21285/1814-3520-2017-2-146-154

О ПРИМЕНЕНИИ ИЗВЕСТКОВОГО МОЛОКА ^O) В ПРОЦЕССАХ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ПРОМЫВКИ КРАСНЫХ ШЛАМОВ ИЗ НИЗКОКРЕМНИСТЫХ БОКСИТОВ

© В.И. Саламатов1, О.В. Саламатов2, В.И. Дударев3

Иркутский национальный исследовательский технический университет, Российская Федерация, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Изучение влияния СаО и полиакриламида на процессы сгущения и промывки красных шламов из низкокремнистых бокситов. Совершенствование технологии обезвоживания осадков красных шламов. МЕТОДЫ. Для изучения минералогического состава красных шламов был использован метод порошковой рентгенографии, для контроля концентрации щелочного алюминатного раствора - количественный химический анализ, для установления характера сорбции дисперсной фазой пульп красных шламов щелочного алюминатного раствора был применен метод ИК-спектроскопии. РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведено исследование минералогического состава красных шламов, полученных из Северо-Уральских бокситов. Изучено влияние дозировок известкового молока и времени замешивания на скорость осветления и эффективность фильтрационной промывки. Изучено влияние СаО и полиакриламида на сорбцию алюминатного щелочного раствора дисперсной фазой пульп красных шламов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Установлено, что СаО не влияет на агрегативную и кинетическую устойчивость пульп красных шламов. Применение СаО обеспечивает рост эффективности фильтрационной промывки. Отмечено, что увеличение времени замешивания СаО ведет к более глубокой отмывке щелочного алюминатного раствора из пор осадка красных шламов. Установлено, что СаО понижает сорбцию щелочного алюминатного раствора. Совместное применение СаО и полиакриламида на стадии сгущения разбавленной автоклавной пульпы красных шламов сопровождается ростом скорости осветления на всех ступенях декантационной промывки. Применение известкового молока и синтетического флокулянта существенно понижает адсорбцию щелочного алюминатного раствора дисперсной фазой.

Ключевые слова: сгущение, промывка, красный шлам, известковое молоко.

Формат цитирования: Саламатов В.И., Саламатов О.В., Дударев В.И. О применении известкового молока ^O) в процессах обезвоживания и промывки красных шламов из низкокремнистых бокситов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 2. С. 146-154. DOI: 10.21285/1814-3520-2017-2-146-154

ON LIME MILK (CAO) APPLICATION IN LOW SILICA BAUXITE RED MUD DEWATERING AND WASHING V.I. Salamatov, O.V. Salamatov, V.I. Dudarev

Irkutsk National Research Technical University,

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russian Federation.

ABSTRACT. The PURPOSE of this paper is to study the effect of CaO and polyacrylamide on thickening and washing processes of low silica bauxite red mud as well as improvement of the red mud sediment dewatering technology. METHODS. An X-ray powder method is used to study the mineralogical composition of red muds. Concentration of an alkali aluminate solution is controlled by the quantitative chemical analysis. The method of IR spectroscopy is applied to determine the sorption nature by the dispersed phase of red mud slurries of the alkali aluminate solution. RESULTS. The mineralogical composition of red muds produced from the North-Ural bauxites has been studied. The effect of lime milk batching and mixing time on the clarification speed and filtration washing efficiency has been researched as well as the effect of CaO and polyacrylamide on the sorption of the aluminate alkali solution by the dispersed phase of red mud slu r-ries. CONCLUSION. CaO is determined not to affect the aggregative and kinetic stability of red mud slurries. The use of

1

Саламатов Виктор Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры машиностроительных технологий и материалов, e-mail: auto@istu.edu

Viktor I. Salamatov, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Machine-Building Technologies and Materials, e-mail: auto@istu.edu

2Саламатов Олег Викторович, аспирант, e-mail: auto@istu.edu Oleg V. Salamatov, Postgraduate, e-mail: auto@istu.edu

3Дударев Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор кафедры общеобразовательных дисциплин, e-mail: auto@istu.edu

Vladimir I. Dudarev, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of General Studies, e-mail: auto@istu.edu

CaO improves the efficiency of filtration washing. It is noted that increase in CaO mixing time results in a deeper washing of the alkali aluminate solution from the pores of red mud sludge. It is found that CaO lowers the sorption of the alkali aluminate solution. Combined use of CaO and polyacrylamide at the thickening stage of autoclave dilute red mud slurry is accompanied by the growth of the clarification speed at all stages of decanting. Application of lime milk and synthetic flocculants significantly reduces the adsorption of the alkali aluminate solution by the dispersed phase. Keywords: thickening, washing, red mud, lime milk

For citation: Salamatov V.l., Salamatov O.V., Dudarev V.I. On lime milk (CaO) application in low silica bauxite red mud dewatering and washing. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2017. V. 21, no. 2, pp. 146-154. DOI: 10.21285/1814-3520-2017-2-146-154

Введение

В технологии получения алюминия находит применение СаО в виде известкового молока [1, 2, 3], для получения которого известь гасят большим количеством воды или оборотного раствора и размалывают в мельницах. При взаимодействии СаО с водой образуется гидроксид кальция Са(ОН)2. В присутствии извести часть кремнезема боксита связывается в плохо растворимый гидрогранат, не содержащий щелочи. Образование гидрограната приводит к уменьшению потерь щелочи со шла-мами.

Применяется известь и в комбинированном гидрощелочном способе [4, 5, 6], в одной из ветвей которого промытый красный шлам выщелачивают в автоклавах маточным раствором в присутствии извести. В этих условиях гидроалюмосиликат натрия разлагается с образованием алюмината натрия и натриево-кальциевого гидросиликата Ма2О2ОаО281О2И2О, который выпадает в осадок.

Применение СаО позволяет при определенных условиях (температура, м.о. (СаО:№2О), перемешивание) проводить регенерацию щелочи из красных шламов, полученных как из гидраргиллитовых, бемит-диаспоровых, так и диаспоровых бокситов [7, 8]. Ионнообменные процессы при этом протекают с большей скоростью для шла-мов, полученных из менее упорных бокситов (гидраргиллитовых). Для шламов, полученных из других типов бокситов, наибольшее извлечение щелочи наблюдается при м.о. (СаО:№2О) до 2-х. При увеличении дозировки оксида кальция переход щелочи в раствор замедляется. Рост степени извлечения щелочи является результатом связывания оксида в твердые растворы типа гидрогранатов 3СаОТе2Оз28Ю2пИ2О, 3СаОА12Оз281О2пИ2О, а не простой реакцией замещения оксидов натрия и кальция в составе гидроалюмосиликата.

Цель и методы исследования

Целью наших исследований являлось изучение влияния известкового молока (СаО) на процессы сгущения и промывки красных шламов, полученных из низкокремнистых Северо-Уральских бокситов. Для совершенствования действующей технологии обезвоживания красных шламов были проведены исследования по влиянию СаО и полиакриламида на агрегативную кинетическую устойчивость пульп красных

шламов, эффективность отмывки щелочного алюминатного раствора.

Для изучения минералогического состава красных шламов был использован метод порошковой рентгенографии, для контроля концентрации щелочного алюминатного раствора - количественный химический анализ, для установления характера сорбции дисперсной фазой пульп красных шламов щелочного алюминатного раствора был применен метод ИК-спектроскопии.

Результаты исследования

Для получения красного шлама использовали байеровский низкокремнистый боксит Северо-Уральского месторождения. Североуральские бокситы - диаспор-бемитовые и диаспоровые, основная масса их характеризуется высоким содержанием А120з (52-54%) и низким содержанием кремнезема (3-5%), содержание Ре203 в этих рудах 21-28%.

Для получения красного шлама проводилось автоклавное выщелачивание проб боксита при следующих исходных условиях: отношение Ж:Т в пульпе - 3:1, продолжительность выщелачивания - 2 часа, давление в автоклавах - до 20 атм. После варки пульпы проводилось ее разбавление, сгущение и четырехкратная прямоточная декантационная промывка.

Качественный минералогический состав красных шламов установлен методом порошковой рентгенографии. Данные о наиболее представительных минералах приведены в табл. 1. Помимо приведенных в таблице минералов, в исследованном шламе обнаружены небольшие количества слюды (кварц), цеолита, бёмита, родохрозита, сериентина и хлорита.

В работе было исследовано влияние СаО на процесс сгущения красных шламов

из низкокремнистых бокситов. Дозировка СаО менялась от 20 до 2000 г/л. Отношение Ж:Т в исходной пульпе составляло (18-20):1, концентрация щелочи - 160 г/л №2Ок. Отстаивание шламов проводили в мерных цилиндрах V = 100 мл при Т = 96-98°С. Для этого пульпу и цилиндр нагревали до Т = 98°С. После заполнения цилиндра нагретой пульпой и добавления в пульпу заданного количества СаО цилиндр дважды переворачивали и помещали в воздушный термостат, где температура поддерживалась автоматически. Одновременно с этим включали секундомер и через определенные промежутки времени проводили отчет высоты сгущаемой пульпы. По данным строили кривые седиментации, на основании которых вычислялась скорость осаждения пульпы. В ходе эксперимента в условиях установившегося режима была изучена кинетика процесса осаждения дисперсных частиц (скорость осаждения, критическая скорость, образование зон сгущения). В результате исследований было установлено, что изменение дозировки СаО не оказывает влияния на процесс сгущения красных шламов.

Таблица 1

Качественный минералогический состав исходного красного шлама БАЗа

Table 1

Qualitative mineralogical composition of BA Z original red mud

Название / Item Обозначение / Denomination Формула / Formula Рефлексы / Reflections

Гематит / Hematite гм Fe2O3 3.67; 2.69; 2.51; 2.20; 1.84; 1.69

Гидроалюмосиликат / Hydroalumosilicate г xNa2O • YAI2O3 • 2SiO2 • ПН2О 6.38; 3.67; 2.73; 2.59; 2.12; 1.77

Гиббсит / Hydrargillite гб Al(OH)3 4.82; 4.36; 2.45; 2.15

Нефелин / Nepheline н Na{AlSiO4} 4.21; 3.83; 3.27; 3.01; 2.34

Гётит / Goethite гт FeOOH 4.14

Анатаз / Anatase а TiO2 3.52; 1.88

Аорвиллит / Calcium Silicate Hydrate аф 3CaO-2SiO2-3H2O 1.92; 2.85; 4.43

Были проведены исследования процесса фильтрационной промывки осадков красных шламов, полученных в ходе фильтрации пульп, обработанных известковым молоком, по методу бокового подсоса. Эксперимент осуществляли при следующих постоянных условиях: толщина осадка -10 мм, температура - 20-22оС, отношение Ж:Т = 1:1, величина вакуума - 665 ГПА. Концентрация №2Ок в жидкой фазе составляла 40 г/л. Фильтрационную промывку осуществляли при полном контакте промывного раствора с поверхностью осадка, чтобы исключить двухфазное (жидкость -газ) движение по капиллярам.

Результаты исследования представлены на рис. 1 и 2. Ввод СаО увеличивает концентрацию Ма2Ок в промывном фильтрате, а следовательно, обеспечивает более глубокую отмывку щелочи из пор осадка. В процессе замешивания СаО в пульпу ионы кальция вытесняют ионы натрия из двойного электрического слоя, что в конечном итоге ведет к обеднению

ими упорной маточной пленочной влаги и предполагает их распределение в объем слабо связанных с поверхностью частиц влаги. В то же время при вводе СаО происходит извлечение химически связанной щелочи. Таким образом, ввод известкового молока обеспечивает рост эффективности фильтрационной промывки Е осадков красного шлама от щелочного раствора за счет следующих факторов:

- адсорбционного вытеснения ионов натрия ионами кальция;

- извлечения щелочи из твердой фазы окисью кальция в результате взаимодействия с гидроалюмосиликатом натрия.

Продолжительность перемешивания существенно влияет на извлечение химически связанной щелочи, что приводит к росту концентрации Na2Oк в промывном фильтрате. В эксперименте время замешивания увеличивалось до 40 мин., при этом наблюдался рост эффективности промывки. В исследованиях З.Н. Фещенко4 было

а, г/л / g/l

40 35 30 25 20 15 10 5 0

T, мин/min

10

20

30

40

50

60

0

Рис. 1. Зависимость концентрации щелочи а в промывном фильтрате от расхода промывной жидкости при различной продолжительности замешивания СаО: 1 - без замешивания; 2 - 2 мин замешивания; 3 - 30 мин замешивания; 4 - 10 мин замешивания Fig. 1. Dependence of a alkali concentration in the wash filtrate on the consumption of washing liquid at different duration of CaO mixing: 1 - without mixing; 2 - 2 min mixing; 3 - 30 min mixing; 4 - 10 min mixing

4Фещенко З.И. О взаимодействии щелочи с основными компонентами красного шлама: авторефер. дисс. кандидата техн. наук. Иркутск, 1971. 28 с. / Feshchenko Z.I. On alkali interaction with red mud main components: Abstract of the Candidate's Dissertation in technical Sciences. Irkutsk, 1971. 28 p.

E 1,2

Рис. 2. Зависимость эффективности промывки Е от продолжительности замешивания СаО: 1 - 10 мин; 2 - мин; 3 - 20 мин; 4 - 30 мин; 5 - без замешивания Fig. 2. Dependence of washing efficiency E on CaO mixing duration: 1 - 10 min; 2 - min; 3 - 20 min; 4 - 30 min; 5 - without mixing

показано, что с увеличением продолжительности перемешивания до 1 часа наблюдается максимальное извлечение химически связанной щелочи: до 88% для красных шламов бокситов тургайского месторождения и до 83% для красных шламов бокситов Северо-Уральского месторождения.

В ходе четырехкратной декантаци-онной промывки пульпы красных шламов обрабатывались СаО и ПАА. Результаты эксперимента оценивались с помощью инфракрасной спектроскопии [9; 10].

На рис. 3, 4, 5 приведены ИК-спектры исследованных образцов красных шламов в области 2000-4000 см-1. Спектры содержат характеристические полосы поглощения щелочи №2О (3960 см-1), гид-

раргиллита А1ООН (3270, 3080 см-1) Н2О (3420 см-1).

Степень извлечения щелочно-алюминиевого раствора в ходе декантаци-онной промывки от первой ступени до последней определялась при помощи сравнения оптических плотностей полос поглощения.

В табл. 2 приведены значения оптической плотности й полос поглощения (у1-у5) в ИК-спектрах красных шламов, подвергнутых промывке без флокулянта, с добавкой ПАА, с добавкой СаО и с добавкой (ПАА + СаО).

Существенное влияние СаО на сорбционные свойства частиц красного шлама связано с изменением состава ДЭС в результате обмена ионов натрия на ионы кальция.

Таблица 2

Значения оптической плотности D

Table 2

_Values of optical density D_

Ступень промывки / Washing stage Оптическая плотность D полос поглощения (vi-v5) / Optical density D of absorption bands (v1-v5)

V1 V2 Va V4 V5

Без флокулянта / F occulants-free

1 0,028 0,141 0,196 0,213 0,170

2 0,036 0,193 0,230 0,251 0,208

3 0,037 0,224 0,237 0,238 0,190

4 0,029 0,125 0,211 0,228 0,183

ПАА/ Polyacrylamide

1 0,025 0,151 0,205 0,263 0,205

2 0,035 0,191 0,222 0,235 0,196

3 0,044 0,177 0,254 0,223 0,177

4 0,018 0,156 0,160 0,191 0,154

СаО

1 0,008 0,091 0,110 0,102 -

2 0,007 0,082 0,083 0,075 -

3 0,009 0,083 0,116 0,117 -

4 0,011 0,100 0,128 0,125 -

СаО + ПАА/ СаО + Polyacrylamide

1 0,0218 0,1278 0,1787 0,178 -

2 0,0242 0,1713 0,1845 0,1912 -

3 0,028 0,1614 0,2188 0,2188 -

4 0,0143 0,1076 0,1357 0,1574 -

0

Рис. 3. ИК-спектры красных шламов: 1 - промывка без ПАА первой ступени; 2 - промывка без ПАА четвертой ступени); 3 - промывка с ПАА первой ступени; 4 - промывка с ПАА четвертой ступени: и1 - полоса поглощения щелочи NaOH (3690 см'1); и2 - полоса поглощения воды Н2О (3420 см'1); и1 и и1 - полосы поглощения гидраргиллита AlOOH (3270, 3080 см'1) Fig. 3. Red mud IR spectra: 1 - polyacrylamide-free washing of the first stage; 2 - polyacrylamide-free washing of the fourth stage; 3 - polyacrylamide washing of the first stage; 4 - poly-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

acrylamide washing of the fourth stage: u1 - absorption band of alkali NaOH (3690 cm' ); u2 - absorption band of water Н2О (3420 см'1); u1 и u1 - absorption bands of hydrargillite AlOOH (3270, 3080 cm'1)

Рис. 4. ИК - спектры красных шламов, подвергнутых обработке СаО: 1, 2,3, 4 - номера ступеней промывки Fig. 4. IR-spectra of red muds treated by CaO: 1, 2, 3, 4 - numbers of washing stages

g

52 'E

CO

с (С

О

CO

О >»

с

о

Q. С

70 60 50 40 30 20 10

0

4000

1-- ---1 \ ►

"1 N, .— A „

^2 ^3 v4 -tr

3500

3000 2500 Частота, см-1 Frequency sm-1

1 2

3

4

Рис. 5. ИК-спектры красных шламов, подвергнутых обработке (СаО + ПАА): 1, 2,3, 4 - номера ступеней промывки Fig. 4. IR-spectra of red muds treated by CaO+ polyacrylamide: 1, 2,3,4 - numbers of washing stages

Пульпы красных шламов относят к коллоидным системам, что связано со строением конкретных носителей этих свойств [11]. Прежде всего, это оксиды и особенно гидроксиды железа (гетит, гидро-гетит, гидрогематит), являющиеся амфоли-тоидами и приобретающие в щелочной среде отрицательный заряд. Строение молекулы гидроксида железа может быть представлено следующей формулой:

{тРв(ОН)э • пОН- (п-х) №+} • х№+

Ядро молекулы представлено тРв(ОН)э, а ионогенный комплекс - пОН-(п-х) №+. В данном случае компенсирующими ионами являются ионы натрия. Часть этих ионов находится в двойном (сорбци-онном) слое, и вторая (отдиссоциирован-ная) часть их образует диффузный слой.

При высокой концентрации ионов натрия диффузный слой сжат, а при понижении концентрации этот слой, напротив, разрастается, при этом увеличивается и агрега-тивная устойчивость частиц суспензии.

Ионы железа взаимодействуют с гидроксильными ионами с образованием основных ионов. С увеличением РН раствора вследствие присоединения гидрок-сильных ионов снижается и положительный заряд «основных» ионов железа. В области РН = 7,1 с образованием Ре(ОИ)3 наблюдается изоэлектрическое состояние.

Исследование влияния известкового молока (СаО) на эффективность отмывки алюминатного раствора из красных шламов показало, что сорбционные свойства частиц дисперсной фазы в присутствии СаО по отношению к ценному растворенному веществу снижаются значительно больше, чем в случае обработки пульп красных шламов флокулянтами, как и в случае обработки пульп красных шламов мукой [12]. Эффект от применения СаО наблюдается уже на первой ступени четырехкратной де-кантационной промывки. Однако если для муки наиболее интенсивно меняется оптическая плотность полос поглощения у2, то при обработке пульп красных шламов СаО интенсивное изменение оптической плотности наблюдается для всех полос от у1 до у4. Так, для у1 значение й составило: без ввода СаО - 0,028, с вводом СаО - 0,08, для у2 соответственно 0,141 и 0,091, для у3 - 0,196 и 0,110 и для у4 - 0,213 и 0,102.

Применение дополнительно СаО при обезвоживании и промывке пульп

красных шламов, в которые уже введен ПАА на стадии сгущения, позволяет изменить состав сорбционного слоя дисперсных частиц пульпы. Так, для полосы сгущения у1, характеризующей сорбцию №04, показано, что для последней степени промывки й составляет: без флокулянта - 0,029, с добавкой ПАА - 0,018, с добавкой ПАА и СаО - 0,011.

Для полосы поглощения физической и механически связанной влаги у2 оптическая плотность для окончательно промытого осадка составляет: без флокулянта -0,125, с добавкой ПАА - 0,156, с добавкой ПАА и СаО - 0,1076 и с добавкой СаО -0,100.

Хотя обработка пульп красных шла-мов только известковым молоком в наибольшей степени приводит к снижению сорбции алюминатного раствора, однако СаО не оказывает влияния на кинетическую и агрегативную устойчивость пульп красных шламов, поэтому роста производительности промывателей не наблюдается. В этом отношении предпочтителен вариант обработки пульп красных шламов на стадии предварительного сгущения по-лиакриламидом совместно с известковым молоком. При меньшем, чем для схемы ввода одного СаО, снижении сорбции щелочного алюминатного раствора отмечается значительный рост скорости осветления, так как ПАА оказывает существенное влияние на агрегативную и кинетическую устойчивость пульп красных шламов.

Заключение

Таким образом, по результатам исследований можно сделать следующие выводы:

1. Применение СаО для обработки пульп красных шламов из низкокремнистых бокситов не оказывает влияния на агрега-тивную и кинетическую устойчивость, однако в ходе промывки значительно понижает адсорбцию щелочного алюминантного раствора дисперсной фазой.

2. Применение СаО совместно с ПАА сопровождается значительным изменением агрегативной и кинетической устойчивости красных шламов (действие ПАА) и уменьшением сорбции щелочного алюминантного раствора в ходе промывки. При этом влияние ПАА существенно усиливается СаО.

Библиографический список

1. Троицкий И.А., Железнов В.А. Металлургия алюминия. М.: Металлургия, 1984. 397 c.

2. Логинова Н.В., Кырчиков А.В. Аппаратно-технологические схемы в производстве глинозема. Екатеринбург. УрФУ. 2011. 233 с.

3. Никольская М.П. Технология получения глинозема из бокситов. Каменск-Уральский. 2007. 184 с.

4. Лайнер А.И., Еремин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. Производство глинозёма. М. Металлургия, 1998. 344 c.

5. King W. Some Studies in Alumina Trihydroxide Precipitation Kinetics Light metals (AlME). 1979. Vol. 2. P. 551 -563.

6. Steven P. Rosenberg and Steven J. Healy. A Thermodynamic Model for Gibbsite Solubility in Bayer Liquors Fourth International Alumina Quality Workshop. Darwin. 2-7 June 1996. Pp. 301-310.

7. Логинова Н.В., Корюков В.Н., Кропоткин В.Е. О комплексной переработке красных шламов глиноземного производства // Тезисы докладов 2-й Все-

союз. научно-технической конференции. М.: Ин-т металлургии АН СССР, 1986. С. 62-65.

8. Yatsenko S.P. Pyagai I.N. Red Mud Pulp Carbonization with Scandium Extraction during Alumina Production. Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2010. Vol. 44. № 4. P. 563-568.

9. Копылова Е.А., Ни Л.П. Инфракрасная спектроскопия в исследованиях процессов глинозёмного производства. Алма-Ата. 1987. 261 с.

10. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры минералов. М. Металлургия, 1977. 175 с.

11. Шморгуненко Н.С., Корнеев В.Н. Комплексная переработка и использование отвальных шламов глиноземного производства. М.: Металлургия, 1982. 128 с.

12. Саламатов В.И., Байбородин Б.А., Рандин О.И., Саламатов О.В. Влияние гидрофильных коллоидов на сгущение и промывку красных шламов из низкокремнистых бокситов // Вестник ИрГТУ, 2015, № 11 (106). С. 141-145.

References

1. Troitskii I.A., Zheleznov V.A. Metallurgiya alyuminiya [Aluminum Metallurgy]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1984, 397 p. (In Russian)

2. Loginova N.V., Kyrchikov A.V. Apparatno-tekhnologicheskie skhemy v proizvodstve gli-nozema [Hardware technological schemes in the production of alumina]. Ekaterinburg, UrFU Pudl., 2011, 233 p. (In Russian)

3. Nikol'skaya M.P. Tekhnologiya polucheniya glino-zema iz boksitov [Technology of alumina production from bauxites]. Kamensk-Ural'skii, 2007, 184 p.

4. Lainer A.I., Eremin N.I., Lainer Yu.A., Pevzner I.Z. Proizvodstvo glinozema [Alumina production]. Moscow, Metallurgiya Pudl., 1998, 344 p. (In Russian)

5. King W. Some Studies in Alumina Trihydroxide Precipitation Kinetics Light Metals (AlME). 1979, vol. 2, pp. 551-563.

6. Steven P. Rosenberg and Steven J. Healy. A Ther-modynamic Model for Gibbsite Solubility in Bayer Liquors Fourth international Alumina Quality Workshop. Darwin, 2-7 June 1996, pp. 301-310.

7. Loginova N.V., Koryukov V.N., Kropotkin V.E. O kompleksnoi pererabotke krasnykh shlamov glino-zemnogo proizvodstva [On complex processing of red muds from alumina production]. Tezisy dokladov. 2-i Vsesoyuz. nauchno-tekhnicheskoi konferentsii [Ab-

Критерии авторства

Саламатов В.И., Саламатов О.В., Дударев В.И. имеют равные авторские права и несут равную ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Статья поступила 22.11.2016 г.

stracts of the 2nd All-Union Scientific and Technical Conference]. Moscow, In-t metallurgii AN SSSR Publ., 1986, pp. 62-65. (In Russian)

8. Yatsenko S.P., Pyagai I.N. Red Mud Pulp Carbonization with Scandium Extraction during Alumina Production. Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2010, vol. 44, no. 4, pp. 563-568. (In Russian)

9. Kopylova E.A., Ni L.P. Infrakrasnaya spektroskopiya v issledovaniyakh protsessov glinozemnogo proizvodstva [IR spectroscopy in alumina production processes studies]. Alma-Ata, 1987, 261 p. (In Russian)

10. Plyusnina I.I. Infrakrasnye spektry mineralov [Infrared spectra of minerals]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1977, 175 p.

11. Shmorgunenko N.S., Korneev V.N. Kompleksnaya pererabotka i ispol'zovanie otval'nykh shlamov glino-zemnogo proizvodstva [Complex recycling of alumina production waste dump sludge]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1982, 128 p.

12. Salamatov V.I., Baiborodin B.A., Randin O.I., Salamatov O.V. Vliyanie gidrofil'nykh kolloidov na sgushchenie i promyvku krasnykh shlamov iz niz-kokremnistykh boksitov [Hydrophilic colloid effect on thickening and washing of low-silica bauxite red muds]. Vestnik IrGTU [Proceedings of Irkutsk State Technical University]. 2015, no. 11 (106), pp. 141-145.

Authorship criteria

Salamatov V I., Salamatov O.V., Dudarev V.I. have equal authors rights and bear equal responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.

The article was received 22 November 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.