УЧАСТОК ВЫПАРКИ ГЛИНОЗЕМНОГО ЦЕХА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 1000000 ТОНН В ГОД
Аннотация
В настоящее время алюминий и его сплавы используют практически во всех областях современной техники. Важнейшие потребители алюминия и его сплавов – авиационная и автомобильная отрасли промышленности, железнодорожный и водный транспорт, машиностроение, промышленное и гражданское строительство, химическая промышленность, производство предметов народного потребления.
Из алюминия его сплавов изготовляют авиаконструкции, моторы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач, насосы и другие детали. В металлургии алюминий используется как восстановитель для получения хрома, кальция, марганца.
Все большее значение приобретают спеченные алюминиевые порошки (САП) и сплавы (САС). Помол порошка осуществляют с таким расчетом, чтобы получить на поверхности частиц требуемый слой оксида алюминия, затем пудру брикетируют и спекают. Полученные заготовки обрабатывают также как и металл. Однако наличие дисперсных частиц оксида алюминия приводит к упрочнению САП и их прочность сохраняется до температуры 500 °С. Широкое распространение получили алюминиевые сплавы с добавкой лития, обладающие пониженной плотностью и повышенной пластичностью, а также сплавы, полученные с применением высоких скоростей затвердевания.
Для производства алюминия нужна доступная и дешёвая руда. Важнейшая алюминиевая руда – боксит. Бокситы являются сложной горной породой, алюминий в которых находится в виде гидроксида – диаспора и бемита (одноводородные оксиды), гиббсита (трёхводный оксид).
Основным сырьем для получения Аl является глинозем. Он представляет собой тугоплавкий порошок, основным компонентом которого является оксид Аl.
Существует 4-е модификации глинозема, которые имеют одинаковый химический состав, но разное кристаллическое строения: α, β, γ, σ.
α (альфа) глинозем – встречается в природе в виде корунда и получается искусственно, плотность равна 4 г/см3, в щелочах практически не растворяется, медленно растворяется в расплавленном криолите, не поглощает влагу из воздуха.
β (бета) глинозем – это твердый раствор глинозема в расплаве щелочных оксидов.
γ (гамма) глинозем – в природе не встречается, получается искусственно, имеет рыхлую кристаллическую решетку, плотность равна 3,78 г/см3, хорошо растворяется в расплавленном криолите, на воздухе гигроскопичен, при нагреве более 950 °С переходит в α-глинозем.
σ (сигма) глинозем – нестойкая структура, которая образуется при нагреве хлорида Аl – АlСl3 [1].
Производство глинозёма способом Байера в настоящее время характеризуется высокими технико-экономическими показателями. Дальнейшее развитие этого производства будет связано главным образом с применением высокопроизводительного оборудования, созданием максимальной непрерывности процессов, с их полной механизацией и автоматизацией. Дальнейшие усовершенствования технологии способа будут связаны с поиском новых источников сырья. Сейчас ведутся активные разработки Тиманского месторождения. На Средне-Тиманском месторождении бокситов, что в Республике Коми, разведанного сырья около 260 млн. т. (30 процентов всех российских запасов). Причем 90 % их можно добывать открытым способом, что обеспечивает низкую себестоимость тиманских бокситов. По оценкам специалистов, бокситов на Среднем Тимане хватит на сто.
Выпаривание растворов – одна из важнейших технологических операций в глиноземном производстве. Цель выпарки – удаление части растворителя – воды – с целью увеличения концентрации раствора. В качестве теплоносителя при выпаривании растворов используется водяной пар. Таким образом, можно сказать, что выпарка является достаточно энергоемким процессом. Поэтому при осуществлении процесса выпаривания одной из основных задач является снижение потребления тепло-, и электроэнергии.
В данном проекте рассматривается участок выпарки маточного раствора глиноземного цеха производительностью 1 000 000 тонн глинозема в год, а также основное и вспомогательное оборудование процесса выпарки и возможные пути повышения технико-экономических показателей выпарки.
Из алюминия его сплавов изготовляют авиаконструкции, моторы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач, насосы и другие детали. В металлургии алюминий используется как восстановитель для получения хрома, кальция, марганца.
Все большее значение приобретают спеченные алюминиевые порошки (САП) и сплавы (САС). Помол порошка осуществляют с таким расчетом, чтобы получить на поверхности частиц требуемый слой оксида алюминия, затем пудру брикетируют и спекают. Полученные заготовки обрабатывают также как и металл. Однако наличие дисперсных частиц оксида алюминия приводит к упрочнению САП и их прочность сохраняется до температуры 500 °С. Широкое распространение получили алюминиевые сплавы с добавкой лития, обладающие пониженной плотностью и повышенной пластичностью, а также сплавы, полученные с применением высоких скоростей затвердевания.
Для производства алюминия нужна доступная и дешёвая руда. Важнейшая алюминиевая руда – боксит. Бокситы являются сложной горной породой, алюминий в которых находится в виде гидроксида – диаспора и бемита (одноводородные оксиды), гиббсита (трёхводный оксид).
Основным сырьем для получения Аl является глинозем. Он представляет собой тугоплавкий порошок, основным компонентом которого является оксид Аl.
Существует 4-е модификации глинозема, которые имеют одинаковый химический состав, но разное кристаллическое строения: α, β, γ, σ.
α (альфа) глинозем – встречается в природе в виде корунда и получается искусственно, плотность равна 4 г/см3, в щелочах практически не растворяется, медленно растворяется в расплавленном криолите, не поглощает влагу из воздуха.
β (бета) глинозем – это твердый раствор глинозема в расплаве щелочных оксидов.
γ (гамма) глинозем – в природе не встречается, получается искусственно, имеет рыхлую кристаллическую решетку, плотность равна 3,78 г/см3, хорошо растворяется в расплавленном криолите, на воздухе гигроскопичен, при нагреве более 950 °С переходит в α-глинозем.
σ (сигма) глинозем – нестойкая структура, которая образуется при нагреве хлорида Аl – АlСl3 [1].
Производство глинозёма способом Байера в настоящее время характеризуется высокими технико-экономическими показателями. Дальнейшее развитие этого производства будет связано главным образом с применением высокопроизводительного оборудования, созданием максимальной непрерывности процессов, с их полной механизацией и автоматизацией. Дальнейшие усовершенствования технологии способа будут связаны с поиском новых источников сырья. Сейчас ведутся активные разработки Тиманского месторождения. На Средне-Тиманском месторождении бокситов, что в Республике Коми, разведанного сырья около 260 млн. т. (30 процентов всех российских запасов). Причем 90 % их можно добывать открытым способом, что обеспечивает низкую себестоимость тиманских бокситов. По оценкам специалистов, бокситов на Среднем Тимане хватит на сто.
Выпаривание растворов – одна из важнейших технологических операций в глиноземном производстве. Цель выпарки – удаление части растворителя – воды – с целью увеличения концентрации раствора. В качестве теплоносителя при выпаривании растворов используется водяной пар. Таким образом, можно сказать, что выпарка является достаточно энергоемким процессом. Поэтому при осуществлении процесса выпаривания одной из основных задач является снижение потребления тепло-, и электроэнергии.
В данном проекте рассматривается участок выпарки маточного раствора глиноземного цеха производительностью 1 000 000 тонн глинозема в год, а также основное и вспомогательное оборудование процесса выпарки и возможные пути повышения технико-экономических показателей выпарки.