°сынылатын Щдебиеттер: [9], 98-101 б

Жо“арыда атап йткеніміздей Павлодар алюминий заводында алюминий тоты“ыныЈ йндірісі жЇйелі технологиялы› Байер-кЇйежентектелу с±лбасы ар›ылы жЇреді. ОныЈ негізгі себебі йЈдеуге тЇсетін бокситтіЈ химиялы› ›±рамына байланысты. Заводта бЇкіл алюминий тоты“ы йндірісі негізгі Їш цех›а бйлінген.

Завод›а тЇсетін боксит, Щктас жЩне кймір роторлы вагонаудар“ыштар ар›ылы ›абылдау шанаптарына тЇседі. ШанаптыЈ сыйымдылы“ы 280м³.

љыс айларында ›атып ›ал“ан шикізаттарды жібіту Їшін арнаулы жылыт›ыш ›ондыр“ылары ›арастырыл“ан.

Шикізат шанаптард ан таспалы конвейерлер ар›ылы орташа ±сату бйлікшесіне тЇсіп, белгіленген ірілікке, я“ни 40-100мм дейін ±сатылады. Содан кейін таспалы конвейерлер ар›ылы таратылатын ›оймалар“а жіберіледі, Щрбір ›ойманыЈ сыйымдылы“ы 25000 тонна.

иЈдеуге тЇсетін бокситтіЈ 60% алдын ала шикізат жиналатын аулада біркелкіленеді.

Екінші негізгі цехтардыЈ бірі ол гидрометаллургия цехы. Б±л алюминий тоты“ы йндірісініЈ Байерлік тізбегін ›±райтын цех. Цех мынадай технологиялы› бйлікшелерден т±рады: бокситті ±са›тау, бокситті ›ойыртпа›ты ерітінділеу, ›ызыл шламды шйктіру жЩне жуу, алюминат ерітіндісін сЇзу, ›ызыл шламды сЇзу, декомпозиция (ыдарату), гидратты йЈдеу, буландандыру, тауарлы алюминий тоты“ын жо“ар“ы температурада ›ыздырып шыны›тыру.

®шінші негізгі цех кЇйежентектелеу цехы. Б±л цехтыЈ ат›аратын міндеті Байер тізбегінен шы››ан ›ызыл шламды Щрі ›арай йЈдеп ›осымша алюминий тоты“ын алу. Цех мынадай бйлімдерден т±рады: шикі›±рамды дайындау, кЇйежентектеу, алын“ан кЇйежентекті ±сату жЩне гидрохимиялы› Щдіспен йЈдеу. КЇйежентектелу цехыныЈ ерітіндісі одан Щрі ›арай гидрометаллургиялы› цехта йЈделеді.

Енді осы технологиялы› процестерге толы“ыра› то›талайы›.

Дайынды›тан йткен боксит таспалы› конвейерлермен Щр диірменніЈ йз шанаптарына тйгіледі. Шр шанаптыЈ сыйымдылы“ы 300м³, барлы“ы 9 диірмен, я“ни 9 шанаптан т±рады. Шанаптардан боксит тЇсіргіштер ар›ылы айналымда“ы ерітінділермен бірге стержінді немесе шарлы диірмендерге тЇсіп, белгілі бір ±нта››а дейін ±сатылады.

Айналымда“ы сілтілік ерітінді буландыру жЩне ыдырату бйлімшелерінен арнайы бактар“а келіп ›±йылады, сол бактардан сор“ылар ар›ылы диірмендерге жіберіледі.

Технологиялы› жЇйелердіЈ барлы“ы автоматтандырыл“ан. °са›тау бйлікшесінде темірдіЈ ±са› ›±мдарын жЇйеден тазалау Їшін тік аппараты орнатыл“ан.

Негізгі с±лбаныЈ диірмендерінен ыл“алдан“ан ›ойыртпа›, сор“ыштар ар›ылы диаметірі 750мм гидроциклондар“а жіберіледі. ГидроциклонндардыЈ а“ызындысы негізгі с±лба бойынша Щрі ›арай йЈделу Їшін ›±бырлар ар›ылы шикі ›ойыртпа› б±л“ауыштарына тЇседі. Ал гидроциклонныЈ ›±мдары ›±м тасымалда“ыш ›±бырлар ар›ылы негізгі с±лбадан бйлек арнайы жаса›тал“ан стерженді диірмендерге жіберіледі.

Б±л диірмендер негізгі с±лбаныЈ диірмендерінен шы››ан ›±мдарды одан Щрі ±са›тау“а арнал“ан.

Осы процестен йткен ›±мдар ›ойыртпа› науалары ар›ылы диірмендердіЈ б±л“ауыштарына тЇседі, сонымен бірге осы б±л“ауыш›а екінші ›айтара ±са›талудан йткен ›±мдарды сулату Їшін жЩне пісірілген ›ойыртпа›тыЈ белгіленген модулі мен электрйткізгіштік ›асиетін ±стап т±ру Їшін айналымда“ы сілтілік ерітінді ›±йылады.

Сййтіп екінші ›айтара ±са›талын“ан жЩне айналымда“ы ерітіндімен суылтыл“ан ›±мдар ›ойыртпа› сор“ыштары ар›ылы бас›ы ерітінділеуіш б±л“ауыштар“а жіберіледі, б±л б±л“ауыш›а сонымен ›атар ерітіндініЈ электрйткізгіштігін белгіленген деЈгейде ±стап отыру Їшін ›осымша, айналымда“ы сілтілік ерітінді ›осылып отырады.

Бас›ы ерітінділеуіш аппараттар“а ›ойыртпа›ты ›ыздыру Їшін барботерлер ар›ылы ысты› бу жіберіледі, сол ысты› бу ар›ылы ›ойыртпа›тыЈ температурасы шамамен 107-110^оС дейін кйтеріледі.

Ерітінділенген ›ойыртпа› ›±мдары соЈ“ы ерітінділегіш аппараттардан сор“ыштардыЈ кймегімен «Тік аппараттыЈ» (Вертикальный аппарат) диаметірі 750мм гидроциклондарына ›±йылады. Тік аппараттыЈ гидроциклондарында ерітінділенген ›ойыртпа› ›±мдары темір ›±мдарына жЩне майда бйлшектелінген а“ызындылар“а жіктеледі.

Жіктеліп шы››ан темір ›±мдары тік аппараттыЈ ішінде батырыл“ан гидроциклонныЈ ›±мды› салмалары ар›ылы ›±м ›±бырларымен 2200 мм теріЈдікке тЇседі. Ал тік аппараттыЈ гидроциклондарыныЈ а“ындылары конусты› сыйымдылы›тар“а тЇсіп, сонда темір ›±мдары ›айта тазартудан йтеді. Конусты› сыйымдылы›тыЈ а“ызындылыры сор“ыштар ар›ылы шикі ›ойыртпа› б±л“ауыштарына тЇседі, ал конусты› сыйымдылы›тан алын“ан ›±мдар тік аппараттыЈ гидроциклондарыныЈ екінші сатысына жіберіледі.

Тік аппараттыЈ гидроциклондарына жіберілген ›±мдар ысты› сумен шайылады. Жуылу с±лбасы ›арама ›арсы, я“ни ›±мдар жо“арыдан тймен ›арай тЇседі, ал су тйменнен жо“ары ›арай жіберіледі. Осылай ›±мныЈ ›±рамында“ы сілтілер шайылып отырады. Жуыл“ан сілтімен ›±рамында Al₂O₃ бар ›ойыртпа› а“ызынды науалары ар›ылы тік аппараттыЈ тйбесінде орнатыл“ан сыйымдылы››а ›±йылып, одан ›±бырлар ар›ылы ›±мнан екінші ›айтара тазарту Їшін конусты› сыйымдылы›тар“а жіберіледі.

Тік аппараттыЈ тйменгі жа“ынан сілтіден шайылып, жуыл“ан ›±мдар жинал“ан ›абат деЈгейіне ›арай автоматты тЇрде аппараттыЈ екі ›алтасынан кезекпен тЇсіріліп отырады. Одан Щрі ›арай ›±мдар тасымалда“ыш сор“ыштар ар›ылы ›ызыл шламды жу“ан айналымда“ы шламды сулармен араласып шлам Їйетін алаЈ“а жіберіледі.

Тік аппараттыЈ йнімділігі тймендегі теЈдеу бойынша есептеледі

Екінші ›айтара диірмендерде ±нта›тудан йткізгенен кейінгі ›±мдардыЈ елеуіштік сипаттамасы:

– +3,0мм - 0,4% кйп емес;

– +1,0мм - 15% кйп емес;

– +0,63мм - 25% кйп емес;

– +0,25мм - 33% кйп емес;

– +0,15мм - 30% кйп емес;

– -0,15мм - 44% кйп емес;

– +3,0мм +1,0мм +0,63мм фракцияларыныЈ ›осындысы 40% аспауы керек жЩне ерітінділеу процесі кезінде ерітінділегіш б±л“ауыштарда тймендегідей параметірлер ±сталынуы тиіс:

– б±л“ауышта“ы температуралы› режім – 107-110 ^оС;

– ерітінділеу уа›ытыныЈ ±за›ты“ы – 0,7-1,0 са“ат;

– ›ойыртпа›тыЈ каустикті модулі α = 1,55-1,65;

– пісірілген ›ойыртпа›тыЈ электрйткізгіштігі ›ойыртпа›тыЈ каустикті модулініЈ негізі ар›ылы есептелініп отырады.

љойыртпа› тік аппараттыЈ диаметірі 750мм гидроциклондарына йнімділігі са“атына 380-420м³ тЇсіп отырады, ал тік аппараттыЈ шикі б±л“ауыштар“а тЇсетін а“ындыларыныЈ ›±рамында“ы катты грамды литрге ша››анда“ы (›г/л) мйлшері – 70г/л кйп емес, ›±мдарыныЈ с±йы›ты“ын ›аттылы“ына ша››анда (с:›), я“ни с:› =0,7-0,8; темір ›±мдарында“ы алюминий тоты“ыныЈ Al₂O₃ ›±рамы 17% кйп емес.

љ±мдармен бірге жЇйеден кйміртегініЈ екі оксидініЈ СО₂ 50% кем емес мйлшері бокситпен тЇскен ›±рамына жЩне елеуіштік сипатына байланысты шы“арылып отырады.

Сурет 3 – Бокситті ±нта›тау“а арнал“ан диірмен

Сурет 4 – Бокситті ±нта›тау“а арнал“ан стержінді диірмен

Сурет 5 – БокситтіЈ ›±рамында“ы темір ›±мдарын тазалайтын тік аппарат

°нта›тау бйлімшесінде айналымда“ы ерітіндімен араласып Їлгерген бокситтен пайда бол“ан йнім шикі ›ойыртпа› ерітінділеу бйлікшесіне жіберіледі. Бокситті ерітінділеу, ерітінділенген ›ойыртпа›ты сулау жЩне сулан“ан ›ойыртпа›ты ±стау, я“ни кремниден ажырату осыныЈ барлы“ы ›осыл“ан тізбектен ›±рал“ан шынжырлы б±л“ауыштарда іске асады.

љойыртпа›тыЈ йздігінен бір б±л“ауыштан екінші б±л“ауыш›а ›±йылуы Їшін ›осыл“ан б±л“ауыштар, я“ни каскад ретінде орналастырыл“ан.

Ерітінділеу процессініЈ негізгі реакиялары тймендегідей

ШйгудіЈ ж±мысын арттыру Їшін ерітінділейтін ›ондыр“ылардыЈ соЈ“ысына коагулянт ›осылады.

љызыл шламды ›оюландыру жЩне жуу Їшін екі тЇрлі ›ондыр“ы ›олданылады:

1. 
   Диаметірі 40м, сыйымдылы“ы V-7750м³, ал шйгу алаЈы
   

1. 
   Диаметірі 20м, сыйымдылы“ы V-3240м³, ал шйгу алаЈы
   

љызыл шламды жуу технологиясыныЈ жЇйесі ›арама - ›арсы, тйрт рет ›айталанып жуу“а икемделіп орналастыр“ан, оныЈ себебі не“±рлым ›ызыл шламды сапалы жуып, ›±рамында“ы сілтімен, алюминий тоты“ын Байер тізбегінде алып ›алуда. Шлам бастап›ы жу“ыш ›ондыр“ысына, ал ысты› су соЈ“ы ›ондыр“ы“а жіберіледі. Жуылып бол“анан кейін шлам соЈ“ы жу“ыш ›ондыр“ылардыЈ астыЈ“ы тетігінен сЇзілу бйлікшесіне жіберіледі, (с:›=2,8-3,2 сан аралы“ында, ал сілтініЈ ›алды“ы шамамен Na₂O-25г/л).

Бастап›ы жу“ыш ›ондыр“ылардыЈ а“ындысы пісірілген ›ойыртпа›ты сулату Їшін ерітінділеу бйлікшесіне жіберіледі.

љойылт›ыш жЩне жу“ыш ›ондыр“ыларынан а“ындыларыныЈ сапасын арттыру Їшін олардыЈ ›±рамына синтетикалы› флокулянт Алклар -600 ›осып отырады.

љызыл шламды ›оюландыру бйлікшесі ›ойылт›ыш›а келіп тЇсетін ›ойыртпа›ты ›ою-›атты (›ызыл шлам) жЩне с±йы› (алюминат ерітіндісі) фазаларына бйліп, ›±рамында“ы ›атты заттары 0,3 ›г/л аспайтын жЩне ›ойытыл“ан шламныЈ с:›=2,8-3,0 сан аралы“ында болатын мйлдірленген алюминат ерітіндісін алу“а арнал“ан.

љойылт›ыштыЈ технологиялы› параметрлары тймендегідей:

1) љойырт›ыш›а келіп тЇсетін ›ойыртпа›тыЈ сілтілік концентрациясы шамамен Na₂O=105-130 г/л аралы“ында;

2) љойырт›ыштыЈ шламыныЈ с:›=2,8-3,0 сандарына теЈ;

3) љойырт›ыштыЈ а“ызындысыныЈ температурасы 98-100 ^оС шамасында;

4) љойырт›ыштыЈ а“ызындысыныЈ ›±рамында“ы ›атты заттардыЈ мйлшері 0,3 ›г/л кйп емес болуы керек.

Енді ›ызыл шламды ›оюландыр“анда Щсер ететін факторлар“а то›талып йтейік.

БокситтіЈ химиялы› ›±рамы мен оныЈ ±нта“ыныЈ деЈгейі. љоюландыру – б±л салма› кЇшініЈ Щсерімен жЇретін шйгу процесі. илшем бірлігі 100 мкм дейінгі бйлшектер Стокс заЈына ба“ынады жЩне олардыЈ шйгу жылдамды›тары тймендегі кйрсетілген теЈдеу ар›ылы аны›талады
(5.5)
м±нда“ы W – шйгу жылдамды“ы, м/с;

ρ – ›атты жЩне с±йы› фазалардыЈ ты“ызды›тары,

кг/м³;

ТеЈдеуден кйріп отыр“анымыздай шйгу жылдамды“ы негізінен с±йы› фазаныЈ т±т›ырлы“ына жЩне ›ызыл шламныЈ тЇйіршік ›±рылымына тЩуелді, я“ни температура, концентрация жЩне бйлшектіЈ ірілігіне.

Шйгу жылдамды“ы шламда“ы темір оксидініЈ ›±рамы кйбейгенде жо“арылап, натрий гидроалюмосилкатыныЈ (НГАС) ›±рамы ±л“ай“анда тймендейді. Сонды›тан кремнилік модулдері жо“ары бокситтер ерітінділеуден кейін т±нбалау ›асиеттері жа›сы шламдарды тЇзейді.

ШламныЈ ±са›-майда бйлшектері оларды алдын ала іріткілер, я“ни когулянттар мен флокулянттарды ›осып біріктірмейінше шйгуге тЇспейді.

– мйлдірленген ерітіндініЈ айма“ы;

– ерікті шйгу айма“ы;

– ›ысылып шйгу айма“ы;

– ты“ыздалу айма“ы;

– ›оюландырыл“ан шламныЈ айма“ы.

Ерітінділер осы айма›тар ар›ылы йткен кезде бйлшектер бір–біріне со›ты“ысып, шйгу жылдамды“ы бЩсеЈдейді, сонды›тан бйлшектердіЈ на›ты шйгу жылдамды“ы тймендегідей теЈдеумен аны›талады
W²= W·0,5, (5.6)
м±нда“ы 0,5 – ›ысылу ›абатыныЈ коэффициенті.

Зиянды ›оспалардыЈ Щсері. БокситтіЈ ›±рамында кездесетін, та›таша ›±рылымды пирит, сидерит, а› саз жЩне органикалы› ›осылыстар ›оюландыру процесін нашарлатады.

А“ызындыныЈ жылдамды“ы. љойылт›ыштыЈ йнімділігі оныЈ а“ызындысыныЈ жылдамды“ымен сипатталады. индірісте а“ызынды“а шйгу алаЈыныЈ 1м² алын“ан мйлдірленген ерітіндініЈ мйлшерін ›абылдайды
, (5.7)
м±нда“ы G – а“ызындыныЈ жылдамды“ы, м/ с;

Q – мйлдірленген ерітіндініЈ мйлшері, м³;

F – шйгу ауданы;

T – ж±мыс істеген уа›ыт, са“ат.

љызыл шламды жуу бйлікшесі ›оюлан“ан шламды сілтіден жуу“а арнал“ан. Жуылу жЇйесі ›арама-›арсы, я“ни шлам тізбектелген тйрт аппараттыЈ бас›ысынан, ал ысты› су соЈ“ы аппараттан жіберіледі.

Жу“ыш аппарат тЇбі конус, ішкі жа“ы ярустар“а бйлінген цилиндір ыдыс. Шр ярустыЈ ортаЈ“ы жа“ыныЈ тЇбі а“ынды ста›андарымен бітеседі.
Кесте 5 - Диаметірі ю 20м жу“ыш аппараттыЈ техникалы›

сипаттамасы

АталуыЖабды›тыЈ кйлеміРедуктор; электр›оз“алт›ышЖу“ыш аппарат: ю 20мH=10,5м;

V=3240м³;

ТЇбініЈ еЈісі = 8^о;

Шйгу ауданы

S=1573м².ВалдыЈ айналу жиілігі,

са“атына 6 айналым;

Электр ›уаттылы“ы

5,5 квт;

n= 970 айналым;

Р664-30; АО-51-6.

љойылт›ыныЈ а“ызындысын сЇзу

љойылт›ыштыЈ а“ызындысыныЈ ›±рамы:

1) жалпы сітілік концентрациясы Na₂O_жалпы= 120-145 г/л;

2) алюминий оксидініЈ концентрациясы Al₂O₃ – 110 -130г/л;

3) ›атты заттардыЈ ›±рамы 0,3 ›г/л дейін;

4) температурасы – 99-101^оС.

Алын“ан ›ойылт›ы а“ызындысын сЇзу Їшін ЖТАС-125 немесе ЖТАС-225 (жайма тік автоматтандырыл“ан сЇзгі) жайма сЇзгілері ›олданады.

СЇзілген алюминат ерітінділері, я“ни сЇзгі а“ызындысы бактардан сор“ыштармен ыдырату бйлікшесіне жіберіледі. СЇзгі а“ызындысыныЈ сапасы оныЈ ›±рамында“ы темірмен ба“аланады, Fe₂O₃ сЇзгі а“ызындысыныЈ ›±рамында 0,017 г/л аспауы керек.

Алюминат ерітінділерініЈ сЇзу бйлікшесі ›ойылт›ыштыЈ а“ызындысын м±›иятты тЇрде ›ызыл шламныЈ жЇзінді бйлшектерінен ЖТАС-125 немесе ЖТАС-225 сЇзгілерінде ›ысымныЈ кймегімен жаймалар“а кигізілген арнайы маталар ар›ылы сЇзуге арнал“ан.

љызыл шлам ›ойылт›ыштарыныЈ а“ызындысы ›±рамында каустикті сілтілік ерітіндісініЈ концентрациясы шамамен 105-130г/л аралы“ында жЩне ›атты заттары 0,3 ›г/л аспайтындай мйлшерде а“ызындылар б±л“ауыштарына тЇседі. Осы б±л“ауыштардан сор“ыштардыЈ кймегімен сЇзгілерге жіберіледі.

ЖТАС-125,225 сЇзгілері арнайы Їзіліспен ж±мыс істеуге жабды›тал“ан жЩне алюминат ерітінділерін ба›ылау сЇзуінен йткізуге арнал“ан сЇзгілер.

СЇзгі тЇбі конус болып келген, сопа›ша арт›а ашылатын ›а›па“ы бар цилиндір ыдыс. ља›па“ы пневмоцилиндірдіЈ кймегімен ашылады.

СЇзілу процесі кезінде сЇзгі рамаларыныЈ Їстінде ›о›ым ›абаттары пайда болады, ал Щрбір сЇзгі рамаларынан шы››ан с±йы› йнім, я“ни сЇзілген алюминат ерітіндісі бас›а б±л“ауыштар“а жиналады.

Рамада жинал“ан ›о›ым ›абаты ысты› сумен автоматтандырыл“ан жЇйе бойынша жуылады.

Енді екі ЖТАС-125,225 сЇзгілерініЈ техникалы› параметрлеріне то›тала кетейік.

Кесте 6 -СЇзгілерініЈ техникалы› параметрлері

ПараметірлеріЖТАС-125ЖТАС-225СЇзілу беті125м²225м²СЇзілу процесініЈ ж±мысты› ›ысымы4кгс/см² дейін4кгс/см² дейінљ±бырда“ы сулыжу“ыштыЈ ж±мысты› ›ысымы6-8 кгс/см²6-10 кгс/см²Пневмобас›арма ауаныЈ ж±мысты›

›ысымы5-6 кгс/см²5-6 кгс/см²Ж±мысты› температура100 ^оС дейін100 ^оС дейінСыйымдылы“ы13,5м³25м³СЇзгі рамаларыныЈ саны3844Диаметірі2200мм3000ммЕні3800мм4250ммБиіктігі5320мм5450ммЭлектр›оз“алт›ыш

›уаты0,8квт0,8квтСЇзгініЈ массасы10100кг14050кгСулыжу“ыш ›±бырыныЈ айналу жылдамды“ыминутына 7,26 айналымминутына 7,26 айналым

Сурет 8 – љойылт›ыштыЈ а“ызындыларын сЇзуге арнал“ан ЖТАС-125

љызыл шламды сЇзу Їзіліссіз ж±мыс істейтін таба›шалы вакуумды сЇзгілерде жЇзеге асырылады. СоЈ“ы жу“ыш б±л“ауыштарынан орташалан“ан шлам сор“ыштармен таба›шалы вакуумды› сЇзгіштерге жіберіледі. Ыл“алдылы“ы 52,5% аспайтын сЇзілген шлам кЇйежентектелу цехыныЈ шламды Щуіттеріне жіберіледі.

љызыл шламды сЇзгілеу бйлікшесі ›ызыл шламныЈ ›атты фазасын сілтілік сулатыл“ан с±йы› ерітіндіден соЈ“ы жу“ыш аппараттардан орташаланып шы››ан шламды вакуумныЈ Щсерімен мата ар›ылы таба›шалы сЇзгілерде сЇзуге арнал“ан.

Таба›шалы сЇзгілердіЈ мынадай тЇрлері ›олданылады: ДУ-100, ДОО-100.

Орташалан“ан ›ызыл шлам б±л“ауыштардан сор“ыштардыЈ кймегімен сЇзгілерге жіберіледі. СЇзілген ›о›ым ›ойыртпа“ы сода – сульфатты ерітіндісімен с±йытылып, сЇзілген шламдардыЈ б±л“ауышына тЇседі.

Шламды сЇзіп бол“анан кейін оныЈ ты“ызды“ын тексеріп отыру маЈызды мЩселе, ййткені ты“ызды“ыныЈ кйрсеткіші ар›ылы сЇзілген шламныЈ ыл“алдылы“ы ›андай екенін бай›ап отырады.

љызыл шламды сЇзуден алын“ан с±йы› ерітіндіні т±нбалау“а жібереді, ал сЇзілуден йткен шламды кЇйежентектеу цехыныЈ шикі›±рамды дайындау бйлімініЈ Щуіттеріне сор“ыштар ар›ылы тЇсіреді.
Кесте 7 - Вакуумды› сЇзгілердіЈ техникалы› сипаттамасы

ПараметірлердіЈ атауыТаба›шалы вакуумды сЇзгілер:

ДУ-100, ДОО -100.СЇзілу беті 100м²Таба›шалардыЈ саны12Таба›шаныЈ диаметірі2,5мСекторлардыЈ саны144Таба›шалардыЈ айналым саныМинутына 0,97-1,15 айналымТаба›шалардыЈ жетегіВЦ -21421-0,2Электр›оз“алт›ыш, ›уаттылы“ы,3 квт, минутына 1500 айналымКернеуі 380В®рлеу кезіндегі ауаныЈ ›ысымы0,5 кг/см²СЇзгініЈ салма“ы17570кг

Сурет 9 – Таба›шалы› вакуумды› сЇзгілер: ДУ-100; ДОО-100

Алюминат ерітінділері ба›ылау сЇзілуінен йткеннен кейін 95-98 ^оС температура шамасында вакуумды› –сал›ындату бйлікшесіне тЇсіп, белгіленген температура“а дейін сал›ындатылады жЩне кЇйежентектелу цехынан тЇскен алюминат ерітінділерімен ›осылып араласады. ЕрітіндініЈ ›айнауы кезінде пайда бол“ан буды конденсациялау Їшін барометрлік конденсатор ›ондыр“ыларына шламды жу“ан су мен айналымда“ы суды араластырып ›осу ар›ылы іске асырады.

Сййтіп сал›ындатыл“ан алюминат ерітіндісі вакуумды› суытудан кейін бас›ы декомпозер“а тЇсіп ›ор мен араласады. Алюминат ерітіндісініЈ жарты бйлігі ›ор гидратын с±йылту Їшін ›орлы› сЇзуге жіберіледі.

Вакуумды› Щдіспен сал›ындату бйлікшесі алюминат ерітінділерін сал›ындатып, ерітіндініЈ ›аны“у деЈгейін жо“арлатып жЩне ыдырау процесініЈ белгіленген ±за›тылы“ында Al₂O₃ шы“ымын арттыру ма›сатына арнал“ан. Сййтіп бйлікшеге тЇскен алюминат ерітіндісі белгіленген температура“а дейін сал›ындатылады. Вакуумды› сал›ындат›ыш ›ондыр“ысы екі вакуумды› сал›ындат›ыш батареядан жЩне йздігімен ж±мыс істейтін он баромконденсаторы бар йзібулан“ыштардан т±рады. Барометірлік конденсаторлар“а шламды жу“ан сулар мен айналымда“ы технологиялы› сулар беріледі.

ЖЇйедегі вакуум РМК-4 тЩрізді сор“ыштардыЈ кймегімен іске асырылады.

Алюминат ерітінділерініЈ сал›ындатылуы вакуумды› ›ондыр“ыларда ерітінділер вакуумныЈ Щсерімен ›айна“ан кездегі жылудыЈ бумен бірге бйлініп шы“уына негізделген процесс. ЕрітіндініЈ ›айнау температурасы вакуумныЈ тереЈдігіне байланысты, не“±рлым вакуум тереЈ болса, со“±рлым ерітіндініЈ ›айнау температурасы тймен болып келеді.

Алюминат ерітінділерін сал›ындату процесі кезінде ерітінділер ›айнауыныЈ нЩтижесінде буланып, ерітіндініЈ концентрациясы шамамен 6,0–8,0 г/л артады. Сал›ындатыл“ан алюминат ерітінділері б±л“ауыштар“а тЇсіп, одан ары ›арай бас›ы декомпозер мен ›орлы› вакуум сЇзгілеріне жіберіледі.
Кесте 8 - Вакуумметр кйрсеткіші мен алюминат ерітіндісініЈ ›айнау

температурасыныЈ арасында“ы тЩуелділік

сілтілік концентрациясы

Na₂O 130г/л =7 ^оС кезеЈіндегі ›айнау температурасы, ^оС99,09106,090,196,18103,180,580,8687,860,675,4282,420,768,6875,680,859,6766,670,8257,4164,410,8356,2063,200,8454,9361,930,8553,5960,590,8652,1859,180,8750,6757,670,8849,0656,060,945,4552,45

Кесте 9

Алюминат ерітінділерініЈ ыдырауы декомпозиция бйлікшесінде жЇзеге асады.

Алюминат ерітінділері ба›ылау сЇзілуінен йтіп, 60-63^оС дейін сал›ындатыл“аннан кейін ыдрау процесіне тЇсіп, шйгуге кристалды гидроксид болып бйлінеді. Ыдырау процесі ерітіндідегі ОН иондарыныЈ концентрациясы немесе белсенділігі тймендеген жа“дайда жЇзеге асады. ОсыныЈ нЩтижесінде реакцияныЈ тепе-теЈдігі оЈ жа››а ›арай ы“ысады.
Al()₄ Al()₃+ (5.8)
Осы реакцияны жылдамдату Їшін ерітіндіге кйп мйлшерде жаЈадан шйгуге тЇскен алюминий гидроксидін, я“ни ›орды ›осады.

Алюминий оксидініЈ, я“ни ›ордыЈ ›±рамында“ы алюминий тоты“ыныЈ Al₂O₃ ерітіндініЈ ›±рамында“ы Al₂O₃ алюминий тоты“ына массалы› ›атынасын ›орлы› ›атынас деп атайды. ШртЇрлі алюминий тоты“ын йндіретін заводтарда ›орлы› ›атынас 1,5-3,5 сандары аралы“ында болады.

Ерітіндіні ыдырату температураны бас›ы декомпозерден бастап соЈ“ы декомпозер“а дейін 62-65 ^оС тан 55-52 ^оС дейін жайлап тймендету ар›ылы жЇреді.

Ыдырау процесініЈ нЩтижесінде алын“ан алюминий тоты“ыныЈ ›аншалы›ты екенін шйгуге тЇскен алюминий тоты“ыныЈ алюминат ерітіндісініЈ ›±рамында“ы алюминий тоты“ына ›атынасы ар›ылы есептеп шы“ару“а болады.

Сййтіп ерітіндініЈ ыдырау деЈгейін мынадай теЈдеу ар›ылы аны›таймыз
немесе (5.9)
ТеЈдеудегі С₁ – алюминий тоты“ыныЈ алюминат ерітіндісіндегі концентрациясы, ал С₂ – ыдыраудан кейінгі алюминий тоы“ыныЈ тйл ерітіндідегі концентрациясы, г/дм³; α_а – алюминат ерітіндісіндегі каустиктік ›атынас (модуль), ал α_м – ыдыраудан кейінгі тйл ерітіндініЈ модулі.

Алюминий тоты“ыныЈ сы“ылу кезіндегі шы“ымы шамамен 45-50% ›±райды, я“ни 50% алюминий оксиді ерітіндіден шйгуге кйшеді, ал ›ал“ан бйлігі тйл ерітіндісініЈ ›±рамында ›алады. ЕрітіндініЈ концентрациясына байланысты тйл ерітіндініЈ каустикті модулі шамамен 3,0-3,2 сандарыныЈ аралы“ында болады.

Декомпозиция процесініЈ маЈызды кйрсеткіштерініЈ бірі оныЈ Їлесті шы“ымы немесе тЇсімі болып табылады. Ол Щр тЩулікте алюминат ерітіндісініЈ Щрбір шаршы метірінен бйлінген алюминий оксидініЈ мйлшерімен йлшенеді, я“ни
(5.10)
м±нда“ы q – меншікті шы“ым (кг/м³ тЩулігіне);

(Al₂O₃)_ал – алюминат ерітіндісіндегі Al₂O₃

концентрациясы, (кг/м³);

η – ыдырау пайызы, %;

τ – декомпозиция процесініЈ ±за›тылы“ы, (са“ат).

Сы“ылу жылдамды“ыныЈ жо“арлылы“ы мен алюминат ерітінділерініЈ ыдырау деЈгейініЈ тереЈдігінен бас›а декомпозициялы› жа“дай алюминий гидроксидін белгілі ірілікпен жЩне зиянды ›оспалардыЈ ›±рамы тймен болатын жа“дайды ›амтамасыз етуі ›ажет.

Алюминат ерітінділерініЈ йнімі болып шартЩріздес тЇйіршік тЇріндегі алюминий гидроксиді Al(OH)₃ саналады.
Кесте 10 - Декомпозиция бйлікшесіне тЇсетін технологиялы›

ерітінділер

љормен араластырыл“ан алюминат ерітінділерініЈ ыдырау процесі ауамен жЩне механикалы› б±л“ау ар›ылы декомпозерлер батареяларында жЇргізіледі. Ыдырау деЈгейініЈ пайызы тйл ерітінділер ар›ылы тексеріліп отырады. Декомпозицияда“ы ›ойыртпа›тыЈ температурасын айналымда“ы сулардыЈ кймегімен жЩне кЩдімгі ›орша“ан ауа жылуалмасуы ар›ылы тймендетеді.

Ыдырау деЈгейіЈ сапалы жЩне жо“ары деЈгейде жЇруіне тймендегідей факторлар Щсер етеді:

– алюминат ерітінділерініЈ каустикті ›атынасы;

– алюминат ерітінділерініЈ концентрациясы;

– ›ордыЈ мйлшері мен сапасы;

– зиянды ›оспалардыЈ мйлшері;

– температуралы› режімі жЩне б±л“ау тЇрлері;

– б±л“аулы› Щсер.

Енді осы Щсер ететін факторлар“а толы“ыра› то›талайы›.

›атты заттардыЈ мйлшері400-450Ортаауысымды› алымды талдауљорлы› ›ойыртпа›тыЈ каустикті модулі1,65-1,75Алымды тЩулігіне бір рет талдауБас›ы декомпозерлардыЈ ты“ызды“ы1,44-1,48Ба›ылау йлшеуіш аспаптары (БиА)

кйрсеткіштері бойыншаСоЈ“ы декомпозерларда“ы

›атты заттардыЈ мйлшері420-470Алымды тЩулігіне бір рет талдауСоЈ“ы декомпозерларда“ы

›ойыртпа›тыЈ каустикті модулі2,9-3,2Алымды тЩулігіне бір рет талдауБас›ы декомпозерларда“ы ›ойыртпа›тыЈ температурасы60-63Ба›ылау йлшеуіш аспаптары (БиА)

кйрсеткіштері бойыншаЕртітіндініЈ декомпозерлар арасында“ы температуралы› йтімі0,5-1^оСБа›ылау йлшеуіш аспаптары (БиА)

кйрсеткіштері бойыншаСы“ыл“ан ауаныЈ ›ысымы5,0-6,5Ба›ылау йлшеуіш аспаптары (БиА)

кйрсеткіштері бойынша