СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ЗИДДИ».

Изобретение относится к способам переработки сырья, а именно к способам комплексной переработки сырьевых ресурсов месторождений полезных ископаемых.
Разработана технологическая схема производства металлургического глинозема, огнеупорной продукции, компонентов для производства фторсолей и строительных материалов с использованием собственного энергоносителя, позволяющая осуществить комплексную переработку сырьевых ресурсов месторождения «Зидди»: каолиновой глины, известняка и угля

Изобретение относится к способам переработки сырья, а именно к способам комплексной переработки сырьевых ресурсов месторождений полезных ископаемых.
Целью изобретения является разработка технологической схемы производства гидроксида алюминия, глинозема, огнеупорной продукции, фторида алюминия, криолита и сырьевых компонентов для производства строительных материалов с использованием собственного энергоносителя (синтез-газ), позволяющей практически в автономном режиме осуществить комплексную переработку сырьевых ресурсов месторождения «Зидди»: каолиновой глины, известняка и угля.
Принципиальная технологическая схема комплексной переработки сырьевых ресурсов место-рождения «Зидди» представлена на чертеже (фиг.).
Способ осуществляют следующим образом.
Каолиновую глину (химический состав, мас.%: Al2O3 – 24-30, SiO2 – 48-60, Fe2O3 – 1-2, потери при прокаливании – 9-12), известняк и соду при соотношении (мас.%) 30:60:10 измельчают до фракции размером не более 0,1мм и шихтуют. Шихту подвергают спеканию при 1200-1400ºС в течение 60-90 мин. Спек выщелачивают 10-15%-м раствором гидроксида натрия при 60-90ºС в течение 30-60 мин и соотношении Т:Ж в интервале от 1:2 до 1:4. Полученную пульпу разделяют фильтрованием на твердый остаток и алюминатный раствор. Твердый остаток, включающий смесь двухкальциевого силиката и гидроксида железа, может быть использован в производстве цемента и других строительных материалов. Алюминатный раствор при 20-40ºС подвергают декомпозиции (разложению) с добавлением свежеприготовленного гидроксида алюминия в качестве затравки и фильтруют. Полученный гидроксид алюминия используют для производства фторида алюминия и криолита и/или подвергают кальцинации при 900-1200ºС в течение 60-90 мин с получением металлургического глинозема; образующийся при декомпозиции гидроксид натрия направляют на выщелачивание спека.
Уголь, залегающий между пластами каолиновой глины месторождения «Зидди», является сырьем для получения синтез-газа – альтернативы
природному газу, и применяемому в качестве энергоносителя для осуществления технологических процессов обжига и спекания. Шлак, образующийся в процессе газификации угля для получения синтезгаза, используют в качестве сырьевого компонента при производстве гидроксида алюминия, глинозема и огнеупорной продукции.
Каолиновую глину, используемую в качестве связующего или шамотообразующего компонента, шихтуют со шлаком при соотношении (мас.%) от 30:70 до 70:30, формуют и подвергают обжигу при 1200-1400º в течение 40-60 ч – происходящее при нагревании структурное преобразование, приводящее к муллитизации каолина, позволяет полу-чать огнеупорные материалы.
Пример:
100 кг каолиновой глины, 200 кг известняка и 33 кг кальцинированной соды измельчили до фракции размером не более 0,1мм, отшихтовали и нагревали при 1300ºС в течение 80 мин.
Полученный спек (230 кг) при 70ºС в течение 40 мин выщелачивали 10%-м раствором гидроксида натрия в количестве 690 кг. После фильтрования пульпы выделили 700 кг алюминатного раствора и 185 кг твердого остатка. Алюминатный раствор при 30ºС подвергли декомпозиции с добавлением затравки – 0,5 кг свежеприготовленного гидроксида алюминия и отфильтровали с получением 41 кг гидроксида алюминия. В результате последующей кальцинации при 1100ºС в течение 80 мин получено 27 кг глинозема.
Из смеси равных количеств каолиновой глины и шлака производства синтез-газа (по 125 кг) после формования и последующего обжига при 1300ºС в течение 55 ч были получены кирпичи, по физико-химическим и механическим показателям соответствующие требованиям, предъявляемым к огнеупорной продукции.
По всем стадиям предложенного способа на ГУП «ТАлКо» проведены лабораторные и опытно-промышленные испытания с получением прогнозируемых результатов. Способ позволяет осуществить комплексную, экологически привлекательную переработку минеральных ресурсов месторождения с получением ценных видов сырья и материалов при минимальных транспортных и энергетических расходах.