Производство криолита

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

При использовании мокрого способа улавливания отходящих газов, раствор газоочистки, содержащий воду, карбонат натрия, фтористый натрий, а также уловленную в скрубберах пыль (шлам, состоящий из глинозема, криолита, фтористых солей, частиц угля, погонов пека и др.), используют для получения регенерационного криолита.

Утилизация фторсодержащих соединений способствует улучшению экологических показателей производства и одновременно снижает расхода на производство алюминия за счет сокращения расхода дорогостоящего свежего криолита.

Глава 1. ПРОИЗВОДСТВО РЕГЕНЕРАЦИОННОГО КРИОЛИТА

При использовании мокрого способа улавливания отходящих газов, раствор газоочистки, содержащий воду, карбонат натрия, фтористый натрий, а также уловленную в скрубберах пыль (шлам, состоящий из глинозема, криолита, фтористых солей, частиц угля, погонов пека и др.), используют для получения регенерационного криолита.

Утилизация фторсодержащих соединений способствует улучшению экологических показателей производства и одновременно снижает расхода на производство алюминия за счет сокращения расхода дорогостоящего свежего криолита.

Мокрая очистка газов производится при высокой (В) или низкой (Н) концентрации солей в растворе, и поэтому в зависимости от выбранной технологии в растворах могут содержаться соли в следующих концентрациях, г/л:

-фтористого натрия - 12-15 (Н) или 20-30 (В);

-карбоната натрия - 22-28 (Н) или 40-55 (В);

-сульфата натрия - до 70.

Водный содовый раствор, поступающий на орошение газа в скрубберах, должен содержать 3-5% NазСОз (30-50 г/л).

Фторсодержащий раствор из скрубберов после газоочистки со взвешенными в нем частицами шлама поступает в отстойники отделения регенерации для осветления. Отстаивание растворов зависит от скорости осаждения взвешенных частиц, которая составляет всего 0,1 м/ч, но при предварительном подогреве раствора до 60-70° С удается повысить скорость отстаивания в 7-10 раз и увеличить производительность отстойников по осветленному раствору.

Рисунок 4- Принципиальная технологическая схема регенерации криолита из растворов газоочистки

Осветление раствора осуществляется в сгустителе, стенки которого теплоизолированы. Осветление считается законченным, если раствор содержит твердых взвесей менее 0,3-0,5 г/л.

Сгущенный в отстойниках шлам с соотношением жидкого к твердому Ж:Т=1-2,5 фильтруется на барабанном фильтре. Шламовая паста после распульповки в мешалках откачивается на шламовое поле, а полученный фильтрат направляется в баки осветленного раствору. Химический состав шлама в значительной степени зависит от типа используемых электролизеров. Так, по данным НКАЗА, оборудованного электролизерами с боковым и верхним токоподводом, процентное содержание веществ в шламах газоочистки составляет (числитель-ВТ, знаменатель-БТ): F -32,7/15,5; А1 - 13,0/27,3; Nа - 21,9/10,5; Са - 0,5/0,4; Мg - 0,3/0,2; SiO₂ -3,7/1,2; SO₄- 0,9/0,3; 804- 5,2/3,7; ппп - 16,2/18,9.

Процесс выделения криолита из фторсодержащего раствора называется варкой, которую можно вести как в периодическом, так и в непрерывном режимах. Непрерывная варка обеспечивает более высокую производительность передела и лучшее качество криолита, поэтому является предпочтительной.

Для получения криолита необходимо приготовить алюминатный раствор, для чего гидроокись алюминия А1(ОН)з, растворяют в растворе каустической соды NаОН. При этом протекает реакция

6NаОН + 4А1(ОН)з = 2(1,5Nа₂0*А1₂0з)+9Н₂0,

где 1,5Nа₂0 * Аl₂Оз - алюминат натрия с каустическим модулем 1,5. Под каустическим модулем понимают молекулярное отношение оксида натрия к оксиду алюминия в алюминатном растворе.

Варка криолита ведется в теплоизолированных обогреваемых паром реакторах с мешалками и при температуре 85-95° С. Из баков-сборников осветленный раствор подается в напорный бак, из которого самотеком поступает в дозатор, а из него - в реакторы, которые обычно собираются в нитки по 3-5 штук.

В эти реакторы с нагретым фторсодержащим раствором подается строго дозированное количество алюминатного раствора. В результате взаимодействия компонентов осветленного раствора с алюминатным раствором практически мгновенно протекает реакция образования криолита, который выпадает в осадок.

12NаР+1,5Nа₂0 * Аl₂Оз + 9NаНСОз = 9Nа₂СОз + 2NазА1Fб + 4,5Н₂0.

Определяющим фактором в расчете дозировки алюминатного раствора является отношение содержания в осветленном растворе гидрокарбоната натрия к фтористому натрию (9NаНСОз): (12NаF). Если в осветленном растворе это соотношение больше или равно 1,5, то расчет дозировки алюминатного раствора Vа производят в зависимости от количества фтористого натрия V_NaF:

V_a=[202 V_NaF(C_NaF-6)]/C_Al203

где С_NaF C_Al203 - концентрация соответствующих компонентов в растворе, г/л. Если в осветленном растворе соотношение NаНСОз и NаF меньше, чем 1,5, то количество подаваемого алюминатного раствора определяют по содержанию гидрокарбоната натрия:

Vа=[135V_NaF(C_NaHCO3-3)]/C_Al203

где C_NaHCO3- концентрация бикарбоната натрия в растворе, г/л.

Из реакторов криолитовая пульпа с соотношением Ж:Т=(40-100):1 поступает на сгущение в сгуститель, из которого слив осветленной части пульпы (маточный раствор) направляется как оборотный содовый раствор на газоочистку, и при этом содержание соды в маточном растворе должно быть 35-60 г/л, а взвешенных частиц криолита не более 0,5 г/л.

В маточных растворах накапливается значительное количество сульфатов, и, чтобы избежать ухудшения качества криолита, предусматривается периодическое удаление их из цикла газоочистки. Это производится обычно во время ремонта баковой аппаратуры и трубопроводов отделения регенерации путем механического удаления с их стенок отложений двойной соли NаFЧNа₂SO₄ или путем растворения каустической содой.

Сгущенная криолитовая пульпа с соотношением Ж:Т=(1,5-2,5): 1 из сгустителя выводится в мешалку-репульпатор и оттуда подается на вакуум-фильтр. Фильтрат поступает в бак маточного раствора, а отфильтрованный криолит еще дважды репульпируют для снижения криолитового отношения и уменьшения содержания в нем сульфата натрия, причем во второй раз пульпа регенерационного криолита смешивается со сгущенной пульпой флотационного криолита, производство которого из угольной пены рассмотрено ниже. Криолитовое отношение регенерационного криолита составляет 3,0-3,2, и поэтому его называют щелочным.

Паста смешанного криолита с влажностью 15-20% поступает в сушилку, где сушится до влажности 1,5%, а оттуда направляется в бункер готовой продукции и периодически отгружается в электролизные корпуса.

Производство флотационного криолита

Как уже было отмечено, в процессе электролиза алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом образуется угольная пена, которая периодически снимается с поверхности электролита и направляется на переработку. Вместе с пеной снимается и электролит, содержание которого достигает 65-75%.

Химический состав пены приблизительно следующий (%):

F - 29-31; Nа - 15-18; А1 - 10-13; Са - 0,8-1,5; Мg -0,2-0,5; SiO₂ - 0,2-0,5; Ре20з - 0,2-0,8; С - 28-30.

Производство криолита из угольной пены осуществляется по схеме, представленной на рисунок 4.

Рисунок 5- Принципиальная технологическая схема получения вторичного криолита из угольной пены

криолит алюминий регенерационный

Доставленная из электролизного цеха угольная пена подвергается магнитной сепарации (во избежание попадания в дробилку металлических предметов) и затем дробится на щековой дробилке, а после направляется на мокрое измельчение в шаровую мельницу. Измельченная в мельнице пена разделяется в спиральном классификаторе на два продукта - пульпу, вмещающую тонкие частицы пены, и пески, состоящие из более крупных частиц пены.

Эффективность помола твердых частиц, содержащихся в сливе классификатора, характеризуется следующим показателем -80-90% частиц пены относятся к классу крупности - 0,075 мм, что обеспечивает хорошее разделение частиц угля и электролита.

Пески возвращают на доизмельчение в шаровую мельницу. Слив из классификатора, разбавленный водой до соотношения Ж:Т==(3-4):1, поступает в контактный чан на перемешивание с флотореагентом и далее направляется на флотацию.

Флотационная обработка основана на свойстве не смачивающихся водой (гидрофобных) материалов прилипать к находящимся в водном растворе пузырькам воздуха. Гидрофобность материалов может быть усилена введением в раствор флотореагентов, которые, попадая на поверхность мелкодисперсных гидрофобных частиц, еще более ухудшают их смачиваемость водой, и поэтому они более интенсивно прилипают к пузырькам воздуха и вместе с ними выносятся на поверхность пульпы. Для увеличения эффективности процесса флотации важно иметь тонкое измельчение материала, т.к. крупные частицы не могут удерживаться пузырьками воздуха.

В процессе флотации угольной пены присутствуют два вида частиц:

хорошо смачиваемые водой (гидрофильные) частицы электролита и гидрофобные частицы угля. Для усиления гидрофобных свойств угля в качестве флотореагента применяют смесь соснового масла с керосином в соотношении 1:9 или технического скипидара и керосина в соотношении 2:1. На производство 1 тонны флотационного криолита расходуется 1700 кг угольной пены, 0,4 кг соснового масла и 3-4 кг керосина. Возможно применение также и других видов флотореагентов.

Частицы угля, адсорбировавшие на своей поверхности флотореагент, становятся практически не смачиваемыми водой и увлекаются вверх пузырьками воздуха, образуя пену, которая непрерывно механическими гребками снимается с поверхности пульпы. В результате пульпа обогащается частицами электролита, которые оседают на дно флотационной машины, а затем удаляются из нее как конечный продукт флотации - концентрат. Угольные частицы, снимаемые с пеной, являются вторым конечным продуктом флотации (хвосты), который направляется в отвал. Химический состав хвостов флотации следующий, %:

F - 8,8; Nа - 6,7; А1 - 5,7; Са - 0,7; Мg - 0,5; SiO₂ - 0,25; Fe₂Оз - 1,6; S0₄-0,5; ппп-72,1.

Процесс флотации проводится во флотационной машине, представляющей собой емкость прямоугольного сечения, разделенную поперечными перегородками на ряд камер, снабженных импеллерами, вращающимися со скоростью 275-600 об/мин. Благодаря наличию отверстий в придонной части перегородок уровень пульпы во всех камерах одинаков. Пульпа подается в первую камеру машины и последовательно переходит из одной камеры в другую. Из последней камеры первой флотомашины непрерывно самотеком выпускается пульпа, обогащенная криолитом, а угольные частицы в виде пены снимаются гребками пекогонов с поверхности пульпы каждой камеры в общий желоб. В первой группе камер первой флотомашины проводится основная флотация. Хвосты же основной флотации отправляются на контрольную флотацию, которая осуществляется в нескольких камерах второй флотомашины. В остальных камерах первой и второй флотомашин, соединенных последовательно, производится перечистка криолита с получением криолитового концентрата. После контрольной флотации и выделения промпродукта-2 хвосты отправляют в отвал.

Первичный криолитовый концентрат направляется на перечистную флотацию, продуктами которой являются: промпродукт-1, возвращаемый на измельчение и классификацию, и криолитовый концентрат, который после сгущения, фильтрации и сушки отправляется в электролизные корпуса. Как правило, криолитовая пульпа, полученная флотацией угольной пены, смешивается с пульпой регенерационного криолита, и в электролизный цех направляется смешанный криолит.

Сухой готовый флотационный криолит должен содержать, %:

F - более 44; Nа - не более 30; А1 - более 12; С - 1,5; Si0₂-0,9; Fе₂0з-0,5;Н₂0-1,5.

На каждую тонну получаемого флотационного криолита приходится образование 700 кг хвостов, которые направляются на шламовое поле (примерно 40% от исходной массы угольной пены). Основным компонентом хвостов флотации является углерод, но компоненты электролита по-прежнему содержатся в них в опасных для экологии концентрациях. Если считать, что при производстве 1 тонны алюминия снимается 50 кг пены, около 20 кг из нее отправляется на шламовое поле. К этому надо добавить уловленную пыль в мокрых скрубберах, количество которой составляет около 20 кг на тонну алюминия (для электролизеров ВТ). Общее количество шламов и хвостов флотации составляет порядка 40 кг на тонну алюминия.

Глава 2. КРИОЛИТ ИЗ ЧАСТИЦ, ИЗВЛЕКАЕМЫХ В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ

Алюминий получают путем электролитического восстановления чистой окиси алюминия в ванне из расплавленного криолита (3NaF-AlF₃). Реакцию проводят в специальном электролизере, в результате получают металлический алюминий. Получаемый алюминий тяжелее используемого электролита и образует расплавленный слой на дне электролизера, которое выполняет роль катода. В ванну помещены угольные аноды и образующийся на аноде кислород приводит к окислению углерода.

Контроль состава электролита играет важную роль в процессе производства алюминия. Электролит содержит криолит и плавиковый шпат (фторид кальция CaF₂). В нем также присутствует некоторое избыточное количество фторида алюминия, который вместе с растворенным оксидом алюминия снижает температуру ликвидуса таким образом, что рабочая температура электролизера составляет 940--980 °С.

Электролизеры выделяют большое количество газа, уносящего с собой частицы пыли. В состав газа входят углекислый газ, летучие фториды и газообразный HF. Твердые частицы оксида алюминия, криолита, углерода и органических соединений выносятся из электролизера вместе с газами. В газовом потоке присутствуют также малые количества твердых частиц, содержащих такие элементы как литий, кальций, кремний, железо, магний и сульфат натрия.

Летучие фториды и HF совместно с другими газами и твердыми частицами улавливаются в газовых коллекторах и по трубам подаются на установку централизованной обработки. Унос твердых материалов вызывает необходимость периодического добавления фторида алюминия для поддержания требуемого состава электролита.

В некоторых случаях газообразные продукты с уносимыми твердыми частицами просто выбрасывают в атмосферу, считая, что выделение этих частиц слишком трудоемко ввиду их малого размера (менее 2 мкм) и наличия примесей. Однако требования предъявляемые в настоящее время к охране окружающей среды делают невозможным дальнейший выброс отходящих газов процесса производства алюминия в атмосферу.

В связи с этим на многих предприятиях применяют довольно сложное и дорогостоящее оборудование для обработки газа, включающее систему промывки жидкостью. Промывка жидкостью является очень эффективной в процессе удаления твердых частиц из газового потока. При этом получаются значительные количества мелкодисперсного твердого продукта, который содержит ценные компоненты, но загрязнен примесями. Этот продукт необходимо удалять или каким-либо образом утилизировать.

Процесс, разработанный Е.Дж. Робертсом, С. Банком и П.А. Анжевином (патент США 4 053375, 11 октября 1977 г.; фирма «Дорр--Оливер»), предусматривает окисление взвеси, содержащей оксид алюминия и криолит и образующейся в качестве отходов в процессе производства алюминия, в реакторе с ожиженным слоем, в результате чего происходит удаление углерода и органических примесей. В ожиженном слое происходит агломерация продукта и получается зернистый продукт пригодный для возвращения в процесс производства алюминия.

Реактор состоит из корпуса с крышкой. В нижней части реактора находится выводной канал. Стягивающая пластина делит внутреннюю часть реактора на камеру для обработки, расположенную в верхней части и охлаждающую камеру в нижней части реактора. Стягивающая пластина отделяет охлаждающую камеру от воздушной коробки, находящейся между стягивающей пластиной и конической частью. На стягивающей пластине находится ожиженный слой, состоящий из твердых частиц. Сырьевой трубопровод проходит к обработочной камере, а через стенку проходят несколько топливных форсунок, расположенных над стягивающей пластиной. У верха обработочной камеры находится трубопровод для отходящих газов, который связан с циклоном, имеющим трубопровод для отходящих газов и трубопровод для отвода снизу твердой фракции.

На стягивающей пластине находится ожиженный слой. Трубопровод, имеющий контрольный клапан, связывает ожиженный слой в обработочной камере с ожиженным слоем в охлаждающей камере. Трубопровод для продукта связан с ожиженным слоем и снабжен контрольным клапаном. Вентилятор связан с воздушной коробкой воздушным трубопроводом. В процессе работы ожиженный слой в обработочной камере и в поддерживается воздухом, подаваемым вентилятором представляющее собой частицы твердых отходов, алюминия, подается в сыром или слой в обработочной камере. Охлаждающий ожиженный слои представляет собой удобное техническое решение, но не является обязательно необходимым в процессе. Вполне приемлемыми являются для этой цели и другие типы процессов охлаждения.

Для иллюстрации преимуществ процесса приводится следующий пример. Сырье, представляющее собой твердые отходы процесса производства алюминия, имеет следующий состав, % (по массе сухого): криолит 49,2; углерод, органика 26,3; А1₂0₃ 12,0; Na₂S0₄ 5,5; CaF₂ 1,8; A1F₃ 1,5; Na₂C0₃ 1,0; Fe₂0₃ 0,7; LiF 0,4; Si0₂ 0,3; P₂0₅ 0,04; NiO 0,2; MgO 0,2; остальное <1 %.

Сырье подают в реактор с ожиженным слоем, работающий при 790 =F 5 °С. Исходный ожиженный слой состоит из частиц оксида алюминия. Продукт, выводимый из ожиженного слоя, имеет такой средний размер частиц, что не менее 90 % полученных частиц задерживаются на сите размером 65 меш (по Тайлеру), т. е. размер этих частиц составляет >0,4 мм. Продукт имеет следующий состав, % (по массе сухого): криолит 50,4; А1₂0₃ 30,4; NaF 7,5; Na₂S0₄ 6,6; CaF 1,9; Fe₂0₃ 1,0; LiF 0,5; Si0₂ 0,4; Na₂CO_s 0,2; MgO 0,2; остальное <1 %.

Продукт представляет собой правильные сферические гранулы, которые могут быть использованы в качестве сырья для процесса производства алюминия

Изобретение относится к области производства регенерационного криолита на алюминиевых заводах. Способ получения криолита включает смешение фторсодобикарбонатного раствора и алюминатного раствора в непрерывном режиме, кристаллизацию, обезвоживание и сушку криолита. Алюминатный раствор подают на смешение в зависимости от концентраций во фторсодобикарбонатном растворе гидрокарбоната натрия и фторида натрия, их соотношения, от расхода этого раствора и от концентрации оксида алюминия в алюминатном растворе. Данное изобретение позволяет повысить выход и качество продукта. 3 табл.

По технической сущности, наличию сходных признаков данное решение принято в качестве ближайшего аналога. Недостатки известного решения: низкий выход фтора в криолит, необходимость предварительной подготовки (обработка СО₂-содержащим газом) газоочистного фторсодобикарбонатного раствора, регулирование процесса осуществляется только по одному технологическому параметру, что для достижения высоких технико-экономических показателей недостаточно. Не осуществляется дозирование алюминатного раствора, важнейшего параметра процесса получения регенерационного криолита. Точность дозирования алюминатного раствора оказывает существенное влияние на процесс получения криолита. При избытке (передозировке) алюминатного раствора:

- ухудшается химический состав криолита (снижается содержание фтора) вследствие образования тонкодисперсных фракций гидроалюмокарбоната натрия и гидроокиси алюминия;

- за счет образования данных примесей ухудшаются физические свойства криолита: снижается скорость осветления и фильтрации криолитовой пульпы; увеличиваются потери криолита с верхним сливом криолитового сгустителя, что, в свою очередь, приводит к интенсивному зарастанию трубопроводов и газоочистных аппаратов криолитом. Недостаток (недодозировка) алюминатного раствора не позволяет связать в криолит максимально возможное количество фторида натрия из газоочистных растворов, что приводит:

- к недополучению криолита;

- к повышению концентрации фторида натрия в растворах, подаваемых на газоочистку, как следствие этого - к повышению концентрации фторида натрия в растворах, поступающих с газоочистки на кристаллизацию (варку) криолита, что также приводит к ухудшению физических свойств криолита (крупность, скорость отстаивания и фильтрации).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение выхода и качества продукта, повышение технико-экономических показателей процесса производства регенерационного криолита за счет более эффективного использования реагентов и снижения их безвозвратных потерь. Техническим результатом предлагаемой технологии является оптимизация дозировки алюминатного раствора, подаваемого на кристаллизацию криолита, с учетом соотношения концентрации гидрокарбоната натрия к фториду натрия во фторсодобикарбонатном растворе, величины концентраций этих компонентов во фторсодобикарбонатном растворе и в маточном растворе, величины концентрации оксида алюминия в алюминатном растворе.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения криолита, включающем смешение фторсодобикарбонатного раствора и алюминатного раствора, кристаллизацию, обезвоживание и сушку криолита, процесс ведут в непрерывном режиме, алюминатный раствор подают на смешение в зависимости от концентраций во фторсодобикарбонатном растворе гидрокарбоната натрия и фторида натрия, их соотношения, от расхода этого раствора, от концентрации оксида алюминия в алюминатном растворе и поддерживают расход алюминатного раствора, дм^з/чac:

при

если C^МNaF?5, то ДCNaF=7;

5<C^>МNaF<6, ДCNaF=6;

6?C^МNaF?8, ДCNaF=4;

C^МNaF>8, ДCNaF=2;

при

если С^МNaНСО₃<6, то ДCNaHCO₃=8; 6?С^МNаНСО₃?8, ДCNaHCO₃=6; 8<С^>МNаНСО₃?10, ДСNаНСО₃=4; С^МNаНСО₃>10, ДСNаНСО₃=3;

при

если С^МNaНСО₃?6, то ДC¹NaHCO₃=6; 6<С^>МNаНСО₃?8, ДC¹NaHCO₃=4; 8<С^>МNаНСО₃?10, ДС¹NаНСО₃=2; С^МNаНСО₃>10, ДС¹NаНСО₃=0;

где QАl₂О₃ - расход подаваемого на кристаллизацию криолита алюминатного раствора, дм³/час;

VNaF - расход фторсодобикарбонатного раствора, подаваемого на кристаллизацию, м³/час;

С^pNaF - концентрация фторида натрия во фторсодобикарбонатном растворе, подаваемом на кристаллизацию, г/дм³;

С^pNaНСО₃ - концентрация гидрокарбоната натрия во фторсодобикарбонатном растворе, подаваемом на кристаллизацию, г/дм⁵;

САl₂О₃ - концентрация оксида алюминия в алюминатном растворе, подаваемом на кристаллизацию, г/дм³;

С^МNaF - остаточная концентрация фторида натрия в маточном растворе, г/дм³;

С^МNаНСО₃ - остаточная концентрация гидрокарбоната натрия в маточном растворе, г/дм³;

ДСNaF - концентрация фторида натрия, принимаемая в зависимости от его остаточной концентрации в маточном растворе, г/дм;

ДCNaHO₃, ДC¹NaHCO₃ - концентрации гидрокарбоната натрия, принимаемые в зависимости от его остаточной концентрации в маточном растворе, г/дм³;

- коэффициент учета молекулярных весов реагентов, участвующих в реакции криолитообразования;

- коэффициент учета молекулярных весов реагентов, участвующих в реакции криолитообразования; 1000 - переводной коэффициент из м³ в дм³. Множитель (1+0,07) представляет собой доверительный интервал значений, в который с надежностью 95% укладываются результаты всех экспериментов. Наличие данного интервала обусловлено неточностями при замере и регулировке технологических параметров процесса варки криолита, погрешностями анализов растворов, а также колебанием модуля алюминатного раствора.

Предлагаемое решение характеризуется следующими отличительными от ближайшего аналога признаками:

- процесс ведут в непрерывном режиме;

- расход алюминатного раствора поддерживают в зависимости от концентраций во фторсодобикарбонатном растворе гидрокарбоната натрия и фторида натрия, расхода этого раствора и от концентрации оксида алюминия в алюминатном растворе;

- в зависимости от соотношений концентраций во фторсодобикарбонатном растворе гидрокарбоната натрия и фторида натрия расход алюминатного раствора определяется по формулам с учетом остаточных концентраций в маточном растворе либо по гидрокарбонату натрия, либо по фториду натрия.

Использование указанной совокупности отличительных признаков обеспечивает оперативное реагирование на скачки концентраций в газоочистном и маточном растворах, стабилизирует работу узла варки криолита в условиях нестационарного процесса за счет быстрого приведения системы к оптимальным технологическим параметрам. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности изобретения "новизна".

Сравнение предлагаемого технического решения с ближайшим аналогом и другими известными решениями в данной области, выявленными в процессе поиска, показывает следующее:

- известен способ получения криолита, включающий обработку газоочистного фторсодобикарбонатного раствора карбонатсодержащим соединением и алюминатным раствором с последующим отделением выделенного продукта, в котором обработку фторсодобикарбонатного раствора карбонатсодержащим соединением ведут до массового отношения карбоната натрия к бикарбонату натрия 0,1-0,9 [2]; - известен способ получения криолита из фторсодержащих содобикарбонатных растворов газоочистных сооружений путем осаждения раствором алюмината натрия, при этом процесс ведут при избытке фторида на 10-50% относительно стехиометрического количества, до остаточной концентрации бикарбоната натрия 5-10 г/л [1]; - известен способ получения криолита, включающий обработку фторсодержащих газов щелочным раствором и его варку с получением пульпы криолита, отделение криолита от щелочного раствора и подачу раствора на обработку отходящих фторсодержащих газов, в котором часть щелочного насыщенного раствора после обработки газов смешивают с пульпой криолита при соотношении (0,1-4):1 (А.с. СССР 925866, C 01 F 7/54, 1982г. [3]).

Предлагаемое решение характеризуется известными признаками: - получение криолита смешением фторсодобикарбонатного раствора с алюминатным раствором, кристаллизацией, обезвоживанием и сушкой [1, 2, 3]; - ведение процесса до остаточной концентрации бикарбоната натрия 5-10 г/л [1] (частично в заявляемых интервалах).

Предлагаемое решение характеризуется также не известными ранее признаками: - расход алюминиевого раствора установлен в зависимости от величины остаточных концентраций в маточном растворе фторида натрия и гидрокарбоната натрия в различных пределах;

- расход алюминатного раствора установлен в зависимости от соотношения гидрокарбоната натрия к фториду натрия в фторсодобикарбонатном растворе в различных пределах.

Таким образом, предлагаемое техническое решение характеризуется существенными отличительными признаками, позволяющими при их использовании получить более высокие технико-экономические показатели: - стабилизация процесса;

- оперативная оптимизация технологических параметров процесса варки криолита;

- повышение извлечения алюминия и фтора во вторичный криолит, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности изобретения "изобретательский уровень".

ЛИТЕРАТУРА

1. Борисоглебский Ю.В., Металлургия алюминия/ Ю.В. Борисоглебский [и др.] - Новосибирск, Наука, 2000. - 437 с.

2. Галевский Г.В., Технология производства электродных масс для алюминиевых электролизеров/ Г.В. Галевский, [и др.] - Новосибирск, 1999. -294с.

3. Тереньтьев В.Г. Производство алюминия/ В.Г. Тереньтьев [и др.] - Новокузнецк: ОАО СибВАМИ, 2000, - 339 с.

Размещено на Allbest.ru