Сборник "Технология коагулянтов" под ред. Ткачева К.В.- Л.: "Химия",1984, с.79-82

Применяемая в настоящее время технологическая схема после ряда усовершенствований выглядит следующим образом. Каолин из склада сырья подается ленточным конвейером в валковую дробилку, где получаются пластинки толщиной 2 – 3 мм. После отделения более мелкой фракции их обжигают при 600 – 700 ⁰С в карусельной печи для перевода окиси алюминия каолинита в кислоторастворимую форму. Далее пластинки поступают в реактор с ложным дном на проточное выщелачивание серной кислотой при 105 – 110 0С в течение 18 – 24 ч. Плав сульфата алюминия, содержащий 13,5% А1₂О₃, сливается на склад, где он кристаллизуется при естественном охлаждении. Твердый закристаллизованный продукт после взрыхления отгружают потребителям.

Однако даже в таком виде схема имеет ряд недостатков. Обжиг пластинок каолина на карусельной печи с прососом продуктов горения сквозь слой связан с возможностью недокала (в нижних слоях) и перекала (в верхних слоях), что вызывает снижение содержания кислоторастворимой формы А1₂О₃ . При работе со слоем небольшой высоты (для обеспечения более равномерного обжига) снижается производительность печи. Выщелачивание производится в реакторах периодического действия. Следствием значительной высоты слоя пластинок в выщелачивателе является недостаточно высокое извлечение окиси алюминия и большая продолжительность процесса. Кроме того, в описанной схеме не решен вопрос получения готового продукта, имеющего хороший товарный вид.

Исследования, выполненные в ИОНХ АН УССР, легли в основу новой технологии. Ниже приведена схема непрерывного способа получения сульфата алюминия из каолина, согласно которой из сырого каолина и слабых растворов сульфата алюминия, полученных при промывке шламов выщелоченного каолина, готовится однородная пульпа. Эта пульпа поступает на грануляцию: полученные гранулы обжигаются для перевода Al₂O₃ в кислоторастворимую форму, а затем выщелачиваются серной кислотой проточным способом. Плав сульфата алюминия гранулируется и частично обезвоживается.

Схема непрерывного способа получения сульфата алюминия из каолина.

Описанная технология проверена в лаборатории и на опытной заводской установке при переработке каолина Глуховетского месторождения УССР, содержащего 38% Al₂O₃. На опытной установке приготовление пульпы производится в двух баках с мешалками с общей емкостью 8400 л. Пульпа, поступающая на грануляцию, содержит 55-58 %воды, 1,5 - 1,7 % водорастворимого Al₂O₃ ; ее плотность 1,4 г/см³. Грануляцию пульпы проводят в аппаратах кипящего слоя (КС) при 230 - 240 ⁰С. Расход пульпы ~400 л/ч; производительность аппарата 230 - 300 кг гранул/ч. Полученные гранулы поступают в обжиговую печь с кипящим слоем. Температура в слое 560 - 580⁰С, в топке 860 - 870 ⁰С. Производительность обжиговой печи 200 - 260 кг/ч.

Гранулы содержат 30 – 50% фракции 3 – 2 мм и 40 – 60% фракции 2 – 1 мм. Кислоторастворимая форма Al₂O₃ в гранулах составляет 37 – 40%, а водорастворимая – 3,5 – 5%.

Система очистки газов, выходящих из аппаратов КС, состоит из турбулентного скруббера 1, абсорбера 2 и волокнистого фильтра 3 (рис. 2.3). Производительность 3000нм³/ч дымовых газов. Общая степень очистки дымовых газов (тремя аппаратами) от пыли составляет 99,7%, от SO₃ – 87%.

Температура выщелачивания, ⁰С ………………. 105 – 107

Количество поступающих гранул, кг/ч………..... 400 – 540

Расход Н₂SО₄, л/ч.....…………………………........ 140 – 220

Расход Н₂О, л/ч..……………………………........... 480 – 860

Н.о.....………………..…………….... 3 – 5

Н₂SО₄ (свободная) ………………… Отсутствует

Невыщелоченная Al₂O₃ ……………..…….. 8 - 12

Неотмытая Al₂O₃ …………………….……... 3 – 5

Повышенное содержание неотмытой Al₂O₃ в шламах обусловлено малой зоной промывки выщелоченных гранул. В более ранних опытах, когда эта зона была в два раза больше, неотмытая Al₂O₃ практически отсутствовала.

После фильтрации через слой выщелоченных гранул раствор сульфата алюминия, содержащий 0,1 – 0,3 г/л н. о., гранулируется в аппарате КС, который представляет собой цилиндрическую камеру с внутренним диаметром 740 мм. Производитель ость аппарата 180 – 200 кг/ч. Грануляция производится при 220 – 30 ⁰С. Гранулированный продукт содержит 30% фракции 3 – 2 мм и 60% фракции 2 – 1 мм. Состав полученного сульфата алюминия (в %):

Н. о. ………………………………….. 0,6 - 0,7

Влажность …………………………… 4 – 5

Опытная партия гранулированного сульфата алюминия с содержанием 22 – 25% Al₂O₃ испытана в- качестве коагулянта для очистки питьевой воды. Результаты испытаний оказались положительными.