Павлодар алюминий заводының алюминий тотығы өндірісі технологиясының сұлбасы

Заводқа түсетін боксит, әктас және көмір роторлы вагонаударғыштар арқылы қабылдау шанаптарына түседі. Шанаптың сыйымдылығы 280м³.

Қыс айларында қатып қалған шикізаттарды жібіту үшін арнаулы жылытқыш қондырғылары қарастырылған.

Шикізат шанаптард ан таспалы конвейерлер арқылы орташа ұсату бөлікшесіне түсіп, белгіленген ірілікке, яғни 40-100мм дейін ұсатылады. Содан кейін таспалы конвейерлер арқылы таратылатын қоймаларға жіберіледі, әрбір қойманың сыйымдылығы 25000 тонна.

Өңдеуге түсетін бокситтің 60% алдын ала шикізат жиналатын аулада біркелкіленеді.

Екінші негізгі цехтардың бірі ол гидрометаллургия цехы. Бұл алюминий тотығы өндірісінің Байерлік тізбегін құрайтын цех. Цех мынадай технологиялық бөлікшелерден тұрады: бокситті ұсақтау, бокситті қойыртпақты ерітінділеу, қызыл шламды шөктіру және жуу, алюминат ерітіндісін сүзу, қызыл шламды сүзу, декомпозиция (ыдарату), гидратты өңдеу, буландандыру, тауарлы алюминий тотығын жоғарғы температурада қыздырып шынықтыру.

Үшінші негізгі цех күйежентектелеу цехы. Бұл цехтың атқаратын міндеті Байер тізбегінен шыққан қызыл шламды әрі қарай өңдеп қосымша алюминий тотығын алу. Цех мынадай бөлімдерден тұрады: шикіқұрамды дайындау, күйежентектеу, алынған күйежентекті ұсату және гидрохимиялық әдіспен өңдеу. Күйежентектелу цехының ерітіндісі одан әрі қарай гидрометаллургиялық цехта өңделеді.

Енді осы технологиялық процестерге толығырақ тоқталайық.

Дайындықтан өткен боксит таспалық конвейерлермен әр диірменнің өз шанаптарына төгіледі. Әр шанаптың сыйымдылығы 300м³, барлығы 9 диірмен, яғни 9 шанаптан тұрады. Шанаптардан боксит түсіргіштер арқылы айналымдағы ерітінділермен бірге стержінді немесе шарлы диірмендерге түсіп, белгілі бір ұнтаққа дейін ұсатылады.

Айналымдағы сілтілік ерітінді буландыру және ыдырату бөлімшелерінен арнайы бактарға келіп құйылады, сол бактардан сорғылар арқылы диірмендерге жіберіледі.

Технологиялық жүйелердің барлығы автоматтандырылған. Ұсақтау бөлікшесінде темірдің ұсақ құмдарын жүйеден тазалау үшін тік аппараты орнатылған.

Негізгі сұлбаның диірмендерінен ылғалданған қойыртпақ, сорғыштар арқылы диаметірі 750мм гидроциклондарға жіберіледі. Гидроциклонндардың ағызындысы негізгі сұлба бойынша әрі қарай өңделу үшін құбырлар арқылы шикі қойыртпақ бұлғауыштарына түседі. Ал гидроциклонның құмдары құм тасымалдағыш құбырлар арқылы негізгі сұлбадан бөлек арнайы жасақталған стерженді диірмендерге жіберіледі.

Бұл диірмендер негізгі сұлбаның диірмендерінен шыққан құмдарды одан әрі ұсақтауға арналған.

Осы процестен өткен құмдар қойыртпақ науалары арқылы диірмендердің бұлғауыштарына түседі, сонымен бірге осы бұлғауышқа екінші қайтара ұсақталудан өткен құмдарды сулату үшін және пісірілген қойыртпақтың белгіленген модулі мен электрөткізгіштік қасиетін ұстап тұру үшін айналымдағы сілтілік ерітінді құйылады.

Сөйтіп екінші қайтара ұсақталынған және айналымдағы ерітіндімен суылтылған құмдар қойыртпақ сорғыштары арқылы басқы ерітінділеуіш бұлғауыштарға жіберіледі, бұл бұлғауышқа сонымен қатар ерітіндінің электрөткізгіштігін белгіленген деңгейде ұстап отыру үшін қосымша, айналымдағы сілтілік ерітінді қосылып отырады.

Басқы ерітінділеуіш аппараттарға қойыртпақты қыздыру үшін барботерлер арқылы ыстық бу жіберіледі, сол ыстық бу арқылы қойыртпақтың температурасы шамамен 107-110^оС дейін көтеріледі.

Ерітінділенген қойыртпақ құмдары соңғы ерітінділегіш аппараттардан сорғыштардың көмегімен «Тік аппараттың» (Вертикальный аппарат) диаметірі 750мм гидроциклондарына құйылады. Тік аппараттың гидроциклондарында ерітінділенген қойыртпақ құмдары темір құмдарына және майда бөлшектелінген ағызындыларға жіктеледі.

Жіктеліп шыққан темір құмдары тік аппараттың ішінде батырылған гидроциклонның құмдық салмалары арқылы құм құбырларымен 2200 мм теріңдікке түседі. Ал тік аппараттың гидроциклондарының ағындылары конустық сыйымдылықтарға түсіп, сонда темір құмдары қайта тазартудан өтеді. Конустық сыйымдылықтың ағызындылыры сорғыштар арқылы шикі қойыртпақ бұлғауыштарына түседі, ал конустық сыйымдылықтан алынған құмдар тік аппараттың гидроциклондарының екінші сатысына жіберіледі.

Тік аппараттың гидроциклондарына жіберілген құмдар ыстық сумен шайылады. Жуылу сұлбасы қарама қарсы, яғни құмдар жоғарыдан төмен қарай түседі, ал су төменнен жоғары қарай жіберіледі. Осылай құмның құрамындағы сілтілер шайылып отырады. Жуылған сілтімен құрамында Al₂O₃ бар қойыртпақ ағызынды науалары арқылы тік аппараттың төбесінде орнатылған сыйымдылыққа құйылып, одан құбырлар арқылы құмнан екінші қайтара тазарту үшін конустық сыйымдылықтарға жіберіледі.

Екінші қайтара диірмендерде ұнтақтудан өткізгенен кейінгі құмдардың елеуіштік сипаттамасы:

– +3,0мм - 0,4% көп емес;

– +1,0мм - 15% көп емес;

– +0,63мм - 25% көп емес;

– +0,25мм - 33% көп емес;

– +0,15мм - 30% көп емес;

– -0,15мм - 44% көп емес;

– +3,0мм +1,0мм +0,63мм фракцияларының қосындысы 40% аспауы керек және ерітінділеу процесі кезінде ерітінділегіш бұлғауыштарда төмендегідей параметірлер ұсталынуы тиіс:

– бұлғауыштағы температуралық режім – 107-110 ^оС;

– ерітінділеу уақытының ұзақтығы – 0,7-1,0 сағат;

– қойыртпақтың каустикті модулі α = 1,55-1,65;

Сурет 5.2 – Бокситті ұнтақтауға арналған стержінді диірмен

Сурет 5.3 – Бокситтің құрамындағы темір құмдарын тазалайтын тік аппарат