Значение минералогического состава боксита   

   Оценка боксита как сырья для процесса Байера только по химическому анализу на содержание окиси алюминия и кремнезема не является полной. Опыт применения процесса Байера к различным видам бокситов показывает, что для достижения высокого извлечения глинозема кроме химического анализа необходимо также знать и, их минер алогический состав.
Так, в зависимости от того, в какой минералогической форме гидроокись присутствует в боксите, определяется большая или меньшая легкость его разложения или так называемая вскрываемость при обработке щелочными растворами.

   Исследования, проведенные в этом направлении, показывают, что по возрастающей трудности выщелачивания (растворения в едкой щелочи) отдельные формы гидроокиси алюминия могут быть расположены в следующий ряд.

      А1(ОН)3 —» АlOОН —» АlOОН —» аА12O3.

      гидраргиллит —» бемит —» диаспор —» корунд

   Соколовские бокситы, принадлежащие к гидраргиллитовому типу, вскрываются поэтому при достаточно легких условиях: довольно крупное измельчение (10 мм), невысокое давление (3,5 атм.), пониженная концентрация щелочного раствора (39°Вё) и сравнительно небольшая продолжительность обработки (2—2,5 часа) позволяют извлечь А12O3 из бокситов в количестве свыше 85%.

   Достаточно полное разложение соколовских бокситов (извлечение 81—82% А12O3) достигается даже при выщелачивании их слабым оборотным раствором (уд. вес 1,270—1,330) при атмосферным давлении (102—103°) в течение 0,5 часа.

   Североуральские бокситы месторождения «Красная шапочка», относящиеся к диаспоробемитовому типу, требуют более жестких условий при обработке их в автоклаве — например: измельчение 0,2 мм (130 меш), давление в автоклаве 12—15 ат.; продолжительность выщелачивания 3—4 часа и концентрация щелочи 39—43° Вё. Весьма показательны в этом отношении данные УНИХИМ по выщелачиванию отдельных разновидностей боксита месторождения «Красная шапочка». В одинаковых условиях были исследованы плитняковый яшмовидный, оолитовый землистый и оолитовый плотный сорта боксита. Соответствующие кривые скорости выщелачивания А12O3 приведены на фиг. 18. Из кривых следует, что по скорости выщелачивания А12O3 наилучшей разновидностью является плитняковый яшмовидный боксит; наиболее трудно вскрывается оолитовый плотный боксит. Более легкая вскрываемость плитнякового яшмовидного боксита объясняется тем, что он содержит гидроокись алюминия преимущественно в форме бемита в то время как в оолитовых разновидностях боксита гидроокись находится в форме диаспора. Существенное влияние на легкость выщелачивания боксита оказывают также и его физические свойства. Бемитовый характер плитнякового яшмовидного боксита не является, по-видимому, единственной причиной его более леткой вскрываемости. Здесь играет роль также тонкое слоистое строение этой разновидности боксита, обеспечивающее более глубокое проникание щелочного раствора в толщу обрабатываемого материала. Причину трудной вскрываемости оолитовых разновидностей боксита, кроме диаспорового характера, можно видеть также в том, что высокодисперсные частицы диаспора окружены тонкой пленкой окислов железа, которая и препятствует растворению А12O3. Следовательно, весьма большое значение для бокситов оолитовой структуры имеет возможно бо¬лее тонкое измельчение их перед обработкой в автоклаве.

   Минералогическая форма кремнезема, в виде которой он находится в бокситах, также оказывает существенное влияние на переход А12O3 в раствор при выщелачивании боксита. Ранее на¬ми было указано, что кремнезем в бокситах может находиться в форме кварца, коллоидной кремнекислоты (опала) и каолинита.

   В процессе выщелачивания эти формы SiO2 ведут себя следующим образом.

   Кварц является наименее активной формой кремнезема и практически не растворяется в едком натре при атмосферном давлении, сохраняя угловатую форму зерен. По данным исследований Центральной лаборатории Уральского алюминиевого завода, кварц начинает реагировать со щелочным раствором при 125°. Коллоидная кремнекислота, напротив, исключительно энергично реагирует со щелочными растворами, растворяясь в них и образуя затем нерастворимые натриевые алюмосиликаты. Каолинит, не переходя в раствор, вступает во взаимодействие с алюминатным раствором, непосредственно образуя нерастворимый натриевый алюмосиликат.

   Следовательно, процессе выщелачивания боксита по Байеру при температуре ниже 125° играют роль не весь кремнезем боксита, а только его активные формы — опал и каолинит.

Похожие записи:
  • Продолжительность выщелачивания
  • Концентрация щелочного раствора для разложения боксита
  • Давление (температура) внутри автоклава процесса Байера
  • Влияние различных факторов на выщелачивание боксита
  • Присутствие извести в процессе Байера
  •