SU1604152A3

SU1604152A3 - Способ сгущени шлама

Info

Publication number: SU1604152A3
Application number: SU874202242A
Authority: SU
Inventors: Родни Филд Джон; Мэри Муди Джиллиан; Кейт-Хантер Тревор
Original assignee: Эллайд Коллоидс Лимитед (Фирма)
Priority date: 1985-07-29
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1990-10-30
Also published as: US4789485A; AU578544B2; HUT43012A; HU199352B; JPS63500589A; WO1987000825A1; EP0232302A1; BR8606788A; EP0232302B1; DE3665702D1; AU6139286A; GB8519107D0; CA1251917A

Abstract

Изобретение относитс к производству глинозема и может быть использовано дл отделени твердых частиц, суспендированных в водных щелоках процесса Байера. Цель изобретени - повышение эффективности процесса. Дл этого сгущение шлама в процессе Байера ведут обработкой анионным и катионным флокул нтами. В качестве катионного флокул нта используют полимер хлористого 3-метакриламидопропилтриметиламмони и его сополимер с акриламидом, содержащий не менее 25 мас.% звеньев хлористого 3-метакриламидопропилтриметиламмони с характеристической в зкостью 2,9-10 дл/г и молекул рной 500000-30000000. После введени флокул нтов осуществл ют фильтрацию суспензии под давлением на фильтре Келли. Данный способ позвол ет повысить степень осветлени суспензии. 7 з.п. ф-лы, 5 табл.

Description

Изобретение относитс к производству глинозема и может быть использовано дл отделени твердых частиц , суспендированных в водных щелоках процесса Байера,

Цель изобретени - повышение эффективности процесса.

В соответствии с насто щим изобретением испытывали следующие полимеры .

А - гомополимер МАРТАС (хлорис- . тый-3-ме такриламидопропилтрим етил аммони ), полученный путем гелевой полимеризации, с характеристической в зкостью 5,1 дл/г;

В - сополимер МАРТАС и АСт (акрил- амид) при соотношении мономеров 70:

:30 с характеристической в зкостью 5,0 дл/г;

С - сополимер МАРТАС и Аст при соотношении мономеров 95:5, полученный путем обратнофазовой полимеризации с последующей азеотропной ректификацией с характеристической в з-

костью 4,7 дл/г;

Д. - полиакрилат натри .

Пример 1, Дл иммитации услог ВИЙ получени окиси алюмини по методу Байера готовили суспензию 20 г/л каолина в растворе гидроокиси натри 200 г/л. После осаждени суспензии 500 .мл надосадочной жидкости с мутностью 20 NTU и содержанием взвешенных частиц менее 0,3 мас.%

О) О 4

СП Ю

а

см

помешали в высокий химический стакан емкостью 600 мл, обрабатывали испытуемым флокул нтом А и подвергали интенсивному перемешиванию. Через 2 мин скорость вращени мешалки уменьшали и и продолжали перемешивание еще 15 мин. В течение этого времени перемешивание прекращали через 5, 10 и 15 мин, давали возможность суспензии осесть и определ ли мутность надоса- дочной жидкости.

При этом бьши получены следующие результаты (табл. 1) .

П р и м е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1 с флокул нтом В, При этом бьши получены следующие результаты (табл.2).

П р и м е р 3, Процесс проводили таким же образом, как и в примера 2, но температура жидкости равн лась 90°С, Полученные результаты приведены в табл,3.

П р и м е р 4. Процесс проводили таким же образом, как и в случае примера 3, при перемешивании в течение 10 мин с использованием гомополиме- ра МАРТАС и сополимеров с различными значени ми характеристической в зкости . Полученные результаты приведены в табл,4, в которой количества МАРТАС указаны в-мас,%, а остальное приходитс на полимеры, производные акриламида,.Мутность без добавлени полимера равн лась 20 NTU.

Полученные результаты иллюстрирую преимущество предлагаемого способа с точки, зрени размеров хлопьев, а сле довательно, и потенциальной возможности увеличени скорости фильтрации при использовании сополимеров МАРТАС с полиакриламидом,

ПримерЗ, Суспензию готовили и осаждали так же, как это описано в примере 1, В том случае, когда сополимер не добавл лс , фильтраци продолжалась 32 с. При добавлении различных сополимеров (см„табл,4) в количестве 0,1-1 мг/л к надосадоч- ной жидкости продолжительность фильтрации уменьшалась примерно на 10 или более секунд,

Примерб, 50%-ную суспензию .в масле сополимера 95% МАРТАС и 5% акриламида с характеристической в зкостью 4,7 готовили путем обратнофаз вой полимеризации с последующей азео

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ропной ректификацией. Полученный продукт обозначен как полимер К,

Готовили,суспензию 10 г/л каолина в растворе гидроокиси натри 200 г/л и затем интенсивно перемешивали ее с помощью лабораторной мешалки в течение 10 мин с полимером С, После этого к суспензии добавл ли продукта Д (полиакрилат натри в количестве 0,5 мг/л, продолжали интенсивное перемешивание в течение еще минуты, а затем скорость вращени мешалки уменьшали и перемешивали смесь при низкой скорости вращени в течение 15 мин. Затем продукту давали отсто тьс и определ ли мутность надоса- дочной жидкости, I

Продукты Д и с добавл ли после осаждени . Полученные результаты приведены в табЛо5, в которой мутность перед означает мутность в тех случа х , когда полимеры Д и С добавл лись перед, а мутность после, когда они добавл лись после осаждени .

Приведенные данные нагл дно ил-. .. люстрирутот преимущество, достигаемое при использовании предлаг аемого сополимера , в частности гри добавлении его перед осаждением.

Предлагаемые полимеры имеют высокий молекул рный вес, обычно как минимум 500000 и,как правило,менее 30 миллионов, Характеристическа в зкость должна быть не менее 1, предпочтительно не менее 3 дл/г. Хот величина ее может составл ть до 30 дл/г, обычно она не превышает 8 или 10 дл/г. Хорошие результаты получаютс при в зкости 4,5 - 8 дл/г, однако результаты часто достигаютс при значени х ее Зг5 дл/г,

В соответствии с насто щим изобретением полимеры могут быть получены. обычными способами, например путем гелевой полимеризации в водной среде с последующими сушкой и йзмельчени ем или обратнофазовой полимеризации, после которой часто следует стади азеотропной ректификации с образованием в результате стабильной суспензии полимера в неводной среде ипи сухого сло полимера, который отдел ют от неводной среды. Часто предпочитают получать полимер в виде стабилыу ной суспензии мелких (например,разме- ром менее 4 мкм) частиц в масл нистой жидкости путем обратнофазовой по51

лимеризации, после которой обычно провод т азеотропную ректификацию,

Полученньй полимер можно затем добавл ть к раствору алюмината натри обычным образом, например, в виде рабавленного раствора, получаемого путем растворени твердого полимера в воде или смешени с водой суспензии полимера, полученного путем об- ратнофазовой полимеризации, часто в присутствии эмульгатора дл получени суспензий типа мааю в воде.

Данное изобретение может быть использовано дл отделени взвешенных твердых неорганических частиц от растворов алюмината натри любого происхождени . На практике рН таких растворов бывает обычно выше 11, как правило вьппе 13, например 13,5, а ча ще не менее 14, Преимущество предлагаемого способа заключаетс в том, что он вл етс достаточно эффективным даже при повьппенной температуре жидкости, например, при температу- ре вьше 60, а часто и выше .80 С, Обычно подвергаема обработке жидкость имеет температуру как минимум 95°Со Удовлетворительные результаты могут быть получены при температурах

до 115 С или более высоких температурах ,

Раствором алюмината натри может быть любой такой раствор, образующийс в процессе получени алюмини по методу Байера, который необходимо очистить от наход щихс в нем во взвешенном состо нии твердых частиц. Предпочтительно, однако, чтобы эта была суспензи , образующа с при выщелачивании бокситов гор чей гидроокисью натри , с последующим (при необходимости) разбавлением. От этой суспензии отдел ют затем путем первичного осаждени красный шлам и промывают его один или несколько раз, Отдел емую после первого отстаивани жидкость, котора обычно содержит менее 0,3 мас,% взвешенных твердых неорганических частиц,дл дальнейшего снижени их содержани и увеличени прозрачности раствора подвергают фильтрации под давлением. Использование полимера в соответствии с насто щим изобретением осуществл етс именно на этой стадии, благодар чему ускор етс ф-тьтраци и получаетс прозраиный раствор с низким содержанием твердых частиц.

5 0 5 О

Предлагаемый способ можно осуществл ть путем добавлени полимера к жидкости после стадии первичного осаждени , причем при этом могут использоватьс обычные анионные или не- ионогенные флокул нты, такие,как

5

0

45

50

55

крахмал или полиакрилат натри . Однако хорошие, а во многих случа х отличные результаты могут быть получены в этом случае, если полимер добавл ть перед стадией первичного осаждени . Хот отделение твердых - частиц может быть достигнуто и при использовании полимера в качестве единственного флокул нта, од- . . нако желательно ускорить его за счет использовани указанного в комбинации с обычным ионогенным или анионным флокул нтом. Оптимальные результаты достигаютс , когда вначале добавл ют кватернизованпьй полимер , а затем уже анионный нли неио- ногенный флокул нт. Подход щими фло- кул нтами,которые можно использовать в комбинацзта с катионным полимером, вл ютс крахмал и водорастворимые , синтетические полимеры, например го- мополимеры или сополимеры акриловой или метакриловой кислот, или других этиленненасьшхенных карбоновых или сульфокислот (обьгано в виде натриевой или других водорастворимых солей), или сульфометилированные акриламиды.

Фильтрацию под давлением, как правило, осуществл ют с помощью фильтров Kelly, а получаемый фильтрат обычно направл ют на стадию осаждени из него гидрата окиси алюш1НиЯо

Предлагаемый способ позвол ет повысить эффективность процесса сгущени суспензии.

Claims

Формула изобретени

1, Способ сгущени пшама, включающий обработку суспензш, полученной в процессе Байера, водорастворимыми синтетическими анионным и катионным флокул нтами с последующим отделением жидкой фазы от твердой, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности процесса, в качестве катионного флокул нта используют полимер хлористого 3-метакрил- амидопропилтриметил аммони или его сополимер с акриламидом, содержащий не менее 25 мас,% звеньев хлористого

3-метакриламидопропилтриметил аммони , при этом катионный флокул нт . берут с характеристической в зкостью 2,9-10,5 дл/г и мол.Мо 500000 - 30000000.

2,Способ по п.1,отлича ю- щ и и с тем, что катионный флокул нт ввод т в суспензию до введени анионного флокул нта.

3,Способ по пПо и 2, о т л и ч ю щ и и с тем, что после введени анионного фрокул нта провод т осаждение взвешенных твердых частиц с последующей фильтрацией жидкости под

давлением, г

4,Способ по пп,1 и 3, о т л и ч а ю щ и и с тем, что катионный флокул нт ввод т перед осаждением взве- шенных твердых частиц с анионным флокул нтом .5 .Способ по пп.1 и 3, о т л и - чающийс тем, что катионный флокул нт ввод т после осаждени взвешенньк твердьк частиц с анионным флокул нтом и перед стадией фильтрации.

6.Способ по П.1, о тлич а ю- щ и и с тем, что катионный флокул нт добавл ют к раствору алюмината натри , содержащему менее 0,3% взвешенных неорганических твердых частиц после чего фильтрацию осуществл ют под давлением.

7.Способ по пп.1,3 и 6, о т л и- чающий с тем, что фильтрацию под давлением осуществл ют на фильтре Келли.

8.Способ no n.l, о т ;Л и ч а ю- щ и и с тем, что раствор имеет температуру не менее 60°С и рН не менее 13. .

Т а б л и ц а 1

NTU - нефелометрическое определение мутности.

Таблица2

Т а б л и ц а 3

Редак,тор А. Долинич

Составит епь Н, Целикова

Техред М.ДидыкКорректор Т. Малец

Заказ 3395

Тираж 410

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Таблица

ТаблицаЗ

Подписное