Технологічні особливості згущення червоних шламів із використанням флокулянтів

Лотошников Олександр
(Миколаїв, Україна)
Нестеренко Тетяна
(Запоріжжя, Україна)
ТЕХНІЧНІ НАУКИ
(Металургія)
ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЗГУЩЕННЯ ЧЕРВОНИХ ШЛАМІВ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ ФЛОКУЛЯНТІВ
Залежно від складу вихідних бокситів і технології виробництво кожної тонни глинозему супроводжується утворенням близько 0,9-1,5 т червоного шламу у вигляді твердої або пастоподібної суміші відходів [1, с. 843]. Основними компонентами шламів є оксиди алюмінію, заліза, титану, силіцію, натрію, кальцію, волога, леткі. Між частинками шламу утримується значна кількість алюмінатного розчину, який після згущення потрібно вимивати з осаду. Мимовільне осадження частинок шламу залежно від їх розміру під дією сили тяжіння відбувається дуже повільно або майже не відбувається. Прискорення процесу агрегації частинок шламу на глиноземних підприємствах здійснюють додаванням до шламової пульпи спеціальних добавок – коагулянтів, флокулянтів. Тому вдосконалення технології згущення червоних шламів є актуальним завданням для багатьох глиноземних підприємств.
Процес згущення досліджено на пульпах червоних шламів, що утворюються в автоклавних батареях під час переробки гайянських бокситів, гвінейських бокситів «Кіндія» і «Діан-Діан». Як реагенти для згущення використовували флокулянт НА-3000 та новий флокулянт виробництва компанії «Shandong Hansol Chemical Co., Ltd» марки НА-L88. Для приготування 1,55 %-ого розчину нового флокулянта використовували суміш підшламової води, конденсату і розчину стабілізації [2, с. 27]. Періодично відбирали та аналізували проби промивних вод на вміст натрієвого лугу. Вміст Na2О у промивних водах під час дослідження змінювався в межах від 5 г/л до 20 г/л.
Під час випробування контролювали такі параметри технологічного процесу: добова витрата 100 %-го флокулянта, годинна витрата розведеної пульпи, навантаження на привід кожного згущувача, вміст твердої фази і щільність шламу зі згущувачів, висота підйому гребків, на вміст Fe2O3 у зливи зі згущувачів та ін. Результати виміру щільності шламу, витрати флокулянта і розведеної пульпи на згущувач наведено на рис.1 для флокулянта НХ-3000, на рис.2 – для флокулянта HA-L88.

а                                               б
Рис.1. Реєстрація щільності шламу за показаннями щільноміра (а) і витрати флокулянта НХ-3000 та розбавленої пульпи (б) на згущувач

а                                          б
Рис.2. Реєстрація щільності шламу за показаннями щільноміра (а) і витрати флокулянта НА-L88 та розбавленої пульпи (б) на згущувач

Напівпромисловими дослідженнями встановлено, що технологічні показники процесу згущення пульпи червоного шламу (щільність шламу, навантаження на привід кожного згущувача, прозорість зливів зі згущувачів та ін.) при використанні обох флокулянтів приблизно однакові. Незначні відмінності можуть бути пов’язані зі змінами виду бокситу, що переробляють.
При рівних значеннях величини потоків і кількості червоного шламу, що надходить на згущення, витрати флокулянтів НХ-3000 і НА-L88 на 1 т шламу знаходяться практично на одному рівні: 0,300 кг та 0,285 кг відповідно. Проте новий флокулянт дозволяє більш повно відокремити шламову частину від розчинної із шламової пульпи. Оскільки в’язкість, плинність та деякі інші фізичні властивості синтетичного флокулянта НА-L88 істотно відрізняються від властивостей флокулянта НХ-3000, існуюча установка не забезпечує приготування та дозування розчину нового флокулянта НА-L88. Тому для приготування та дозування розчину цього флокулянта потрібно замінити існуючу установку на нову і внести зміни в конструкцію окремих вузлів установки та розташування баків.
Висновки. Встановлено оптимальні витрати флокулянтів НХ-3000 і НА-L88. Використання нового флокулянта дозволяє більш повно відокремити шламову частину від розчинної із пульпи червоного шламу.
Література:
1. Обзор мировой практики переработки красных шламов. Часть 1. Пирометаллургические способы / Д. В. Зиновеев и др. Изв. вузов. Черная металлургия. Москва, 2018. Т. 61. № 11. С.843–858.
2. Лотошников О. О., Нестеренко Т. М. Дослідження можливості використання нового флокулянта для згущення червоного шламу. Металургія як основа сучасної промисловості : матеріали ХХІV наук.-техн. конф. студентів, магістрантів, аспірантів, молодих вчених та викладачів, м.Запоріжжя, 26-29 лист. 2019 р. Запоріжжя : ІІ ЗНУ, 2019. С. 27–28.
Науковий керівник: кандидат технічних наук Нестеренко Тетяна Миколаївна