Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ В ГЛИНОЗЕМНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для приготовления шихты при производстве глинозема из низкокачественного алюмосиликатного сырья, например низкокачественных бокситовых руд.

Известен способ получения высокоглиноземистого цемента (патент RU №2325363, опубл. 27.05.2008), который включает химическое осаждение известкового компонента из суспензии алюминатного раствора и извести, его совместное измельчение с глиноземсодержащим материалом с получением сырьевой смеси, ее обжиг и тонкое измельчение продукта обжига - клинкера.

Недостатками данного способа являются использование материала с высоким содержанием алюминия и неприменимость данного способа при переработке низкокачественного алюминийсодержащего сырья.

Известен способ получения высокоглиноземистого цемента (патент RU №2052407, опубл. 20.01.1996), который включает приготовление сырьевой смеси путем смешения карбоната кальция 24-26%, глинозема 74-76% и добавки, формование двухслойных гранул, обжиг, охлаждение, дробление полученного клинкера и помол, обжиг осуществляют при 1300-1380°C.

Недостатками данного способа являются высокая температура обжига и длительность процесса.

Известен способ переработки глиноземсодержащего сырья на глинозем (патент RU №2326817, опубл. 20.06.2008). Этот способ включает приготовление шихты из высокожелезистого шамозитсодержащего боксита, кальцинированной соды, кальцийсодержащего соединения, спекание шихты, измельчение спека и его выщелачивание, дозировка кальцийсодержащего соединения производится исходя из молярного отношения СаО к сумме содержания (FeO+MgO) в шамозите боксита, равном 2,45-2,85:1,0, в шихту дополнительно вводят сульфат натрия в количестве исходя из весового отношения SO₃ к содержанию Fe₂O₃ в боксите, равном 0,20-0,30:1,0.

Недостатками являются высокие удельные энергозатраты из-за высокой температуры спекания сырьевой смеси и трудность реализации технологии в производственных условиях.

Известен способ переработки бокситов на глинозем (патент RU №2181695, опубл. 27.04.2002), который включает размол низкокремнистого и высококремнистого бокситов, выщелачивание его, сгущение, промывку красного шлама и подачу его в отвал, декомпозицию алюминатного раствора, выпарку маточного раствора с выделением оборотной соды и получением оборотного щелочно-алюминатного раствора, кальцинацию гидроокиси алюминия.

Недостатками известного способа являются невозможность переработки низкокачественного алюминийсодержащего сырья, а также сложность реализации технологической схемы.

Известен способ приготовления шихты глиноземного производства (авторское свидетельство СССР №1512002, опубл. 20.01.1997), принятый за прототип. Он включает измельчение алюмосиликатного сырья на содовом растворе, гидроциклонирование пульпы по классу 0,08 мм при 30-60°C, направление фракции +0,08 мм на измельчение с алюмосиликатным сырьем, а фракции -0,08 мм на доизмельчение с известняком.

Недостатками прототипа являются неэффективность при переработке способом спекания бокситов с повышенным содержанием шамозитов, который трудно реагирует при спекании с содой, вызывая при этом повышенные потери ценных компонентов - глинозема и оксида натрия - с остатком выщелачивания (красным шламом).

Техническим результатом является снижение энергозатрат на измельчение и увеличение производительности обогатительных и металлургических аппаратов и, соответственно, уменьшение потерь ценных минеральных компонентов со шламами.

Технический результат достигается тем, что сырье измельчают в мельнице, затем измельченный материал подают на гидроциклонирование по классу 0,25 мм, пески гидроциклона крупностью более 0,25 мм выводят из процесса, слив гидроциклона крупностью менее 0,25 мм направляется на измельчение в мельницу, работающую в замкнутом цикле с гидроциклоном, пески гидроциклона крупностью более 0,063 мм возвращаются на доизмельчение в мельницу, а слив крупностью менее 0,063 мм, являясь готовым продуктом, идет на металлургический передел.

Способ подготовки шихты в глиноземном производстве поясняется фиг. 1 - технологическая схема подготовки шихты в глиноземном производстве.

Реализация способа осуществляется следующим образом (фиг. 1). Руда после первичного дробления в щековой дробилке на руднике крупностью 200 мм поступает на дробление в цех рудоподготовки в конусную дробилку среднего дробления, где происходит сокращение крупности до 100 м, после чего дробленый материал поступает в конусную дробилку мелкого дробления. После мелкого дробления руда крупностью менее 30 мм поступает в стержневую мельницу. Измельчение осуществляется до крупности 5 мм, затем измельченный продукт крупностью менее 5 мм подается в шаровую мельницу с центральной разгрузкой МШЦ. Измельченная руда направляется в гидроциклон для классификации. Пески гидроциклонов крупностью крупнее 0,25 мм с низким кремниевым модулем и высоким содержанием Fe₂O₃ выводятся из процесса и могут быть использованы для последующего обогащения до приемлемого по содержанию железа уровня в качестве компонента сырьевой портландцементной смеси. Слив гидроциклона направляется на измельчение в мельницу VERTIMILL, работающую в замкнутом цикле с гидроциклоном. Пески гидроциклона направляются на доизмельчение, а слив крупностью менее 0,063 мм направляется на металлургический передел. За счет избирательного стадиального измельчения кремниевый модуль измельченного продукта повышается до 5,93 по сравнению с исходным значением 4,15.

Разработанный способ позволяет вывести крупный класс +0,25 мм с низким кремниевым модулем из передела, обеспечив получение готового продукта необходимой крупности (-0,063 мм) и качества.