ПОЛУЧЕНИЕ ГЛИНОЗЁМА ИЗ ОТХОДОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ И УГЛЕДОБЫЧИ
Мархайчук Дина Васильевна
Оригинал статьи: http://www.silicat.net/index.php?option=com_content&task=view&id=32&Itemid=11
Обоснование и актуальность темы
Глинозем, или оксид алюминия, является основным исходным материалом для производства алюминия. Производство алюминия развивается исключительно быстрыми темпами. Мировое производство первичного алюминия удваивается приблизительно через каждые десять лет. Быстрый рост производства алюминия объясняется, прежде всего, исключительно ценными его свойствами, разнообразием областей применения и большой распространенностью алюминиевых руд в природе.
Алюминий обладает рядом ценных свойств, благодаря которым он широко используется в различных областях техники и быта. Важными свойствами алюминия являются его большая коррозионная стойкость во многих средах, высокая электропроводность, механическая прочность. Алюминий широко применяют в авиа- и судостроении, машиностроении, электротехнике, пищевой, химической и металлургической промышленности, строительстве и других областях.Из приведенного перечня, охватывающего лишь главнейшие области применения алюминия, можно видеть, насколько велико народнохозяйственное значение этого металла.
Алюминиевые минералы редко встречаются в природе в чистом виде в таких количествах, чтобы образовать промышленные месторождения. Как правило, эти минералы входят в состав горной породы вместе с другими минералами. При оценке алюминиевой руды для производства глинозема учитывают много факторов: процентное содержание Al2О3 в руде; род и состав минералов, в которых алюминий находится в руде; большую или меньшую сложность способа извлечения глинозема из этих минералов; содержание и характер других минералов руды; условия залегания руды (глубина залегания, характер замещения горных пород, их водоносность и др.); географические и экономические условия района, доступность источников топлива, воды и энергии; транспортные возможности (удаленность от путей сообщения - водных, железнодорожных или автомобильных).
Но кроме этого глинозем используется и в других сферах народного хозяйства: для производства специальных видов спеченной керамики и электрокорунда, высокоглиноземистой плотной и легковесной огнеупорной керамики. Также глинозем применяется для нанесения покрытий для защиты металлов от окисления, действия агрессивных сред и эрозионного износа. Еще глинозем добавляется в стекольную шихту при варке различных сортов стекол: для производства электронно-лучевых телевизионных прямоугольных трубок и для стекол, устойчивых к радиоактивным излучениям и нейтронам, для оптических стекол, для производства жаропрочной посуды и стеклянных волокон и т.д. Основным источником глинозема являются бокситы, алуниты, нефелины, запасы которых в мире в целом ограничены. Украина не располагает промышленными месторождениями этих материалов. Поэтому проблема получения глинозема из нетрадиционных сырьевых источников (таких, как глины, каолины, сланцы, аргиллиты, золы, шлаки ТЭЦ и другие) является весьма актуальной.
Обоснование и актуальность темы
Цель и задачи исследований; методы, средства и научная оригинальность
В данной работе исследована возможность получения способом спекания глинозема из отходов углеобогащения, общее количество которых в Донецкой области, вместе с отходами угледобычи составляет к настоящему времени около 500 млн. т и используется не более 10% ежегодного прироста.
Нашей стране принадлежит честь открытия в 1899г. Химиком Байером так называемого гидрохимического способа получения оксида алюминия из бокситов, являющегося и по сей день основным в мировой алюминиевой промышленности. Этот способ достаточно эффективный и простой, но только он может применяться при использовании высококачественных, низкокремнистых бокситов с небольшим содержанием примесей, мировые запасы которых ограничены. Широкое распространение получил способ спекания, сырьем для которого используются бокситы более низкого качества, нефелины, алуниты, глинистое сырье, каолиниты, каменноугольные золы, серициты и другие алюмосиликатные породы, запасы которых практически неисчерпаемы. Поэтому переработка этого сырья способом спекания на глинозем, несмотря даже на пониженное содержание оксида алюминия, вполне целесообразна и выгодна, так как побочными продуктами при способе спекания являются: сода, поташ, цемент. Если сравнить способ Байера со способом спекания, можно сделать вывод, что способ Байера - самый дешевый и распространенный, но для его осуществления требуется высококачественное сырье, с минимальным содержанием примесей. Способ спекания - более дорогостоящий, но наиболее универсальный, так как требования к сырью более низкие, чем к сырью предназначенного для переработки способом Байера. Кроме этого способ спекания - это комплексный способ, так как помимо глинозема получают соду, цемент, поташ, что важно не только с экономической точки зрения, но и с экологической, так как комплексная переработка сырья снижает вредное воздействие и нагрузку на окружающую среду.