Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ
Разработана технологическая схема получения цеолитов NaХ и NaY из зол сжигания углей ТЭЦ.
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут газу НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61658 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ / Л.А. Мылтыкбаева // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 49-52. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-61658 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-616582014-05-11T03:01:40Z Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ Мылтыкбаева, Л.А. Разработана технологическая схема получения цеолитов NaХ и NaY из зол сжигания углей ТЭЦ. Розроблено технологічну схему отримання цеолітів NaХ и NaY з золи спалювання вугілля ТЕЦ. The technological scheme of zeolites NaÕ and NaY obtaining from ashes of thermal power stations coals combustion is developed. 2009 Article Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ / Л.А. Мылтыкбаева // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 49-52. — рос. 0235-3482 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61658 [669.712.054.8:661.183.6]:541(043.3) ru Энерготехнологии и ресурсосбережение Інститут газу НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Разработана технологическая схема получения цеолитов NaХ и NaY из зол сжигания углей ТЭЦ. |
| format |
Article |
| author |
Мылтыкбаева, Л.А. |
| spellingShingle |
Мылтыкбаева, Л.А. Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| author_facet |
Мылтыкбаева, Л.А. |
| author_sort |
Мылтыкбаева, Л.А. |
| title |
Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ |
| title_short |
Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ |
| title_full |
Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ |
| title_fullStr |
Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ |
| title_full_unstemmed |
Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ |
| title_sort |
технология получения цеолитов из зол тэц |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| publishDate |
2009 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61658 |
| citation_txt |
Технология получения цеолитов из зол ТЭЦ / Л.А. Мылтыкбаева // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 49-52. — рос. |
| series |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| work_keys_str_mv |
AT myltykbaevala tehnologiâpolučeniâceolitovizzoltéc |
| first_indexed |
2025-07-05T12:37:05Z |
| last_indexed |
2025-07-05T12:37:05Z |
| _version_ |
1836810529940701184 |
| fulltext |
Ê ÷èñëó ìíîãîòîííàæíûõ ïðîìûøëåííûõ
îòõîäîâ îòíîñÿòñÿ çîëû è øëàêè ýíåðãåòè÷å-
ñêîé ïðîìûøëåííîñòè. Ìàñøòàáíîñòü çîëîøëà-
êîâûõ îòõîäîâ è íàëè÷èå â íèõ çíà÷èòåëüíîãî
êîëè÷åñòâà öåííûõ êîìïîíåíòîâ ñîçäàþò ýô-
ôåêòèâíûå ïðåäïîñûëêè äëÿ èõ êîìïëåêñíîé
ïåðåðàáîòêè. Ñîäåðæàùàÿ 50–60 % îêñèäà
êðåìíèÿ, äî 20–30 % îêñèäà àëþìèíèÿ è 10–
20 % îêñèäà æåëåçà, çîëà ÿâëÿåòñÿ ïåðñïåêòèâ-
íûì èñòî÷íèêîì ïîëó÷åíèÿ ãëèíîçåìà, æåëåçè-
ñòîãî êîíöåíòðàòà è òàêèõ ñèëèêàòíûõ ïðîäóê-
òîâ, êàê öåîëèòû.
Òðàäèöèîííûå òåõíîëîãèè ïðîèçâîäñòâà öå-
îëèòîâ îñíîâàíû íà èñïîëüçîâàíèè äîðîãîñòîÿ-
ùèõ ðåàãåíòîâ (ãëèíîçåì, ãèäðîêñèä àëþìèíèÿ,
ñèëèêàò-ãëûáà, æèäêîå ñòåêëî, åäêèé íàòð). Ñ
öåëüþ ñíèæåíèÿ ñåáåñòîèìîñòè öåîëèòîâ è ðàñ-
øèðåíèÿ ñûðüåâîé áàçû èõ ïðîèçâîäñòâà âñå
øèðå èñïîëüçóþòñÿ îòõîäû è ïîëóïðîäóêòû
äðóãèõ ïðîèçâîäñòâ è àëüòåðíàòèâíûå âèäû èñ-
õîäíîãî ñûðüÿ.
 äàííîé ðàáîòå èñïîëüçîâàíà çîëà îò ñæè-
ãàíèÿ ýêèáàñòóçñêîãî óãëÿ íà ÒÝÖ ã. Àëìàòû.
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ çîëû, %: SiO2 — 52,2;
Al2O3 — 25,4; Fe2O3 — 8,2; CaO — 3,7; F —
0,4; ï.ï.ï. — 7,8. Ðåçóëüòàòû ðåíòãåíîôàçîâîãî
àíàëèçà ïîêàçàëè, ÷òî â çîëå îñíîâíûìè ôàçà-
ìè ÿâëÿþòñÿ ìóëëèò (3 Al2O3
.2 SiO2), ìàãíåòèò
(Fe3O4), ãåìàòèò (Fe2O3), îêñèä êðåìíèÿ â âè-
äå êâàðöà, êðèñòîáàëëèòà è àìîðôíàÿ ôàçà.
Ïîëó÷åíèå ñèëèêàòíîãî ðàñòâîðà èç çîëû
Âûñîêîå ñîäåðæàíèå â çîëå îêñèäà êðåìíèÿ
ïðåäîïðåäåëÿåò ïðîâåäåíèå ïðåäâàðèòåëüíîãî
õèìè÷åñêîãî îáîãàùåíèÿ, îñíîâàííîãî íà ñâîé-
ñòâå ñûðüÿ ðàçëàãàòüñÿ ïîä äåéñòâèåì ùåëî÷è ñ
îáðàçîâàíèåì ñèëèêàòíîãî ðàñòâîðà è îáîãàùåí-
íîãî ïî àëþìèíèþ (îáåäíåííîãî ïî êðåìíèþ)
êîíöåíòðàòà.
Ïðè îáðàáîòêå àëþìîñèëèêàòíûõ ïîðîä ñ
âûñîêèì ñîäåðæàíèåì êðåìíåçåìà ùåëî÷íûì
ðàñòâîðîì â ðàñòâîð ïðåæäå âñåãî ïåðåõîäèò
èçáûòî÷íûé êðåìíåçåì, à ãëèíîçåì â ôîðìå
ãèäðîàëþìîñèëèêàòà íàòðèÿ îñòàåòñÿ â îñàäêå.
Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî îêñèäà êðåìíèÿ â çîëå
áîëüøå, ÷åì òðåáóåòñÿ äëÿ îáðàçîâàíèÿ ùåëî÷-
íîãî ãèäðîàëþìîñèëèêàòà, ïîýòîìó ïðè îïðå-
äåëåííûõ òåìïåðàòóðå è êîíöåíòðàöèè ùåëî÷-
íîãî ðàñòâîðà îêñèä àëþìèíèÿ èç çîëû ïðàê-
òè÷åñêè íå ïåðåõîäèò, à êðåìíåçåì ðàñòâîðÿåò-
ñÿ è íàõîäèòñÿ â ùåëî÷íîì ðàñòâîðå â âèäå ñè-
ëèêàòà íàòðèÿ.
Ïðîâåäåíû ëàáîðàòîðíûå èññëåäîâàíèÿ ïî
îïðåäåëåíèþ îïòèìàëüíûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ
ôàêòîðîâ ïðîöåññà ãèäðîõèìè÷åñêîãî îáîãàùå-
íèÿ çîë. Ñ öåëüþ ñåëåêòèâíîãî ïåðåâîäà â ðàñ-
òâîð òîëüêî êðåìíåçåìà èçó÷åíî âëèÿíèå òåì-
ïåðàòóðû, ïðîäîëæèòåëüíîñòè è ñîîòíîøåíèÿ
Æ : Ò íà ïðîöåññ âûùåëà÷èâàíèÿ. Óñëîâèÿ
ïðîâåäåíèÿ è ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ ïî
âëèÿíèþ îñíîâíûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ
íà ïðîöåññ õèìè÷åñêîãî îáîãàùåíèÿ çîë ïðèâå-
äåíû â òàáë.1.
Òàêèì îáðàçîì, íà îñíîâàíèè ëàáîðàòîð-
íûõ èññëåäîâàíèé óñòàíîâëåíû ñëåäóþùèå îï-
òèìàëüíûå óñëîâèÿ ïðîöåññà õèìè÷åñêîãî îáî-
ãàùåíèÿ çîë: òåìïåðàòóðà — 100 �Ñ, ïðîäîëæè-
òåëüíîñòü ïðîöåññà — 5 ÷, êîíöåíòðàöèÿ ùå-
ëî÷íîãî ðàñòâîðà — 100 ã/äì3, Æ : Ò = 3 : 1.
Ïîñëå õèìè÷åñêîãî îáîãàùåíèÿ çîëû â îï-
òèìàëüíûõ óñëîâèÿõ ïîëó÷èëè ùåëî÷íîêðåìíå-
çåìèñòûé ðàñòâîð, ñîäåðæàùèé, ã/äì3: Na2O
— 86,5; SiO2 — 87,5; Al2O3 — 1,46. Èçâëå÷å-
íèå â ðàñòâîð ñîñòàâëÿåò ïî SiO2 — 50, ïî
Al2O3 — 1,0 %. Ïîëó÷åííûé ñèëèêàòíûé ðàñ-
òâîð òàêîãî ñîñòàâà â äàëüíåéøåì èñïîëüçîâàëè
äëÿ ñèíòåçà öåîëèòà NaÕ.
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 49
ÓÄÊ [669.712.054.8:661.183.6]:541(043.3)
Òåõíîëîãèÿ ïîëó÷åíèÿ öåîëèòîâ èç çîë ÒÝÖ
Ìûëòûêáàåâà Ë.À.
ÀÎ «Öåíòð íàóê î Çåìëå, ìåòàëëóðãèè è îáîãàùåíèÿ», Àëìàòû, Êàçàõñòàí
Ðàçðàáîòàíà òåõíîëîãè÷åñêàÿ ñõåìà ïîëó÷åíèÿ öåîëèòîâ NaÕ è NaY èç çîë ñæèãàíèÿ
óãëåé ÒÝÖ.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: àâòîêëàâíîå âûùåëà÷èâàíèå, ñèëèêàòíûé ðàñòâîð, ãèäðîàëþìèíàò
íàòðèÿ, öåîëèò, öåìåíò.
Ðîçðîáëåíî òåõíîëîã³÷íó ñõåìó îòðèìàííÿ öåîë³ò³â NaÕ è NaY ç çîëè ñïàëþâàííÿ
âóã³ëëÿ ÒÅÖ.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: àâòîêëàâíå âèëóæóâàííÿ, ñèë³êàòíèé ðîç÷èí, ãèäðîàëþì³íàò íàòð³ÿ,
öåîë³ò, öåìåíò.
� Ìûëòûêáàåâà Ë.À., 2009
Ïî óñëîâèÿì ñèíòåçà öåîëèòà NaY ïðèìåíÿ-
åòñÿ ñèëèêàòíûé ðàñòâîð ñ ñîîòíîøåíèåì SiO2 :
Na2O = 3 : 1. Ïîýòîìó äî äîñòèæåíèÿ íóæíîãî
ñîîòíîøåíèÿ ðàñòâîð êîíöåíòðèðîâàëè ïî îêñè-
äó êðåìíèÿ ñòàäèéíûì âûùåëà÷èâàíèåì ïîëó-
÷åííîãî ñèëèêàòíîãî ðàñòâîðà ñî ñâåæåé ïîðöè-
åé çîëû. Ðåçóëüòàòû õèìè÷åñêîãî àíàëèçà ïðè-
âåäåíû â òàáë.2. Âèäíî, ÷òî ÷åðåç òðè ñòàäèè
ïîëó÷èëè ðàñòâîð íóæíîãî ñîîòíîøåíèÿ SiO2 :
Na2O = 2,95 ñëåäóþùåãî ñîñòàâà, ã/äì3: SiO2
— 183,75; Al2O3 — 0,97; Na2O — 62,3.
Òàáëèöà 2. Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ ñòàäèé-
íîãî âûùåëà÷èâàíèÿ çîë
Ñòàäèÿ Na2O,
ã/äì3
Al2O3,
ã/äì3
SiO2,
ã/äì3
SiO2/Na2O
I 86,54 1,46 87,5 1,01
II 74,40 1,38 145,0 1,94
III 62,30 0,97 183,75 2,95
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ òâåðäîé ôàçû, ïîëó÷åí-
íîé â ðåçóëüòàòå âûùåëà÷èâàíèÿ çîëû ùåëî÷-
íûì ðàñòâîðîì â îïòèìàëüíûõ óñëîâèÿõ, %:
SiO2 — 38,5; Al2O3 — 31,9; Fe2O3 — 8,6; CaO
— 2,5; Na2O — 1,9; ï.ï.ï. — 14,0.
Ïîëó÷åíèå àëþìèíàòíîãî ðàñòâîðà èç çîëû
äëÿ ñèíòåçà öåîëèòîâ NaÕ è NaY
ãèäðîõèìè÷åñêèì ñïîñîáîì
Èññëåäîâàíû âëèÿíèå òåìïåðàòóðû â äèàïà-
çîíå 200–280 �Ñ ïðè ïðîäîëæèòåëüíîñòè âûùå-
ëà÷èâàíèÿ 30 è 60 ìèí è CaO : SiO2 = 1,5 : 1 íà
ïðîöåññ ïîëó÷åíèÿ àëþìèíàòíîãî ðàñòâîðà
ãäðîõèìè÷åñêèì ìåòîäîì (òàáë.3). Ñîñòàâ çîëü-
íîãî êîíöåíòðàòà ïîñëå õèìè÷åñêîãî îáîãàùå-
íèÿ ñëåäóþùèé, %: SiO2 — 38,5; Al2O3 —
31,9; Fe2O3 — 8,6; CaO — 2,5; Na2O — 1,9;
ï.ï.ï. — 14,0.
Ïðè ïðèíÿòûõ îïòèìàëüíûõ ïàðàìåòðàõ
ïðîöåññà ðàçëîæåíèÿ çîëüíîãî êîíöåíòðàòà
(òåìïåðàòóðà ïðîöåññà 280 �Ñ, ïðîäîëæèòåëü-
íîñòü âûùåëà÷èâàíèÿ 1 ÷, CaO : SiO2 = 1,5 : 1,
îáîðîòíûé àëþìèíàòíûé ðàñòâîð ñ �ê = 30,
êîíöåíòðàöèÿ Na2O 450 ã/äì3) áûëè ïðîâåäå-
íû îïûòû ïî ðàçëîæåíèþ îáîãàùåííîãî êîí-
öåíòðàòà ãèäðîõèìè÷åñêèì ìåòîäîì. Àâòîêëàâ-
íûé øëàì ïîñëå ôèëüòðàöèè è ïðîìûâêè îò
ùåëî÷è ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ïðîèçâîäñòâà
öåìåíòà èëè ñòðîèòåëüíûõ ìàòåðèàëîâ.
Ïðèñóòñòâèå ïðèìåñè êðåìíèÿ îòðèöàòåëü-
íî âëèÿåò íà êðèñòàëëèçàöèþ ãèäðîàëþìèíàòà
íàòðèÿ (òîðìîæåíèå êðèñòàëëèçàöèè). Â ñâÿçè
ñ ýòèì ïðîâåäåí ïðîöåññ ãëóáîêîãî îáåñêðåì-
íèâàíèÿ äëÿ äîèçâëå÷åíèÿ êðåìíåçåìà èç àëþ-
ìèíàòíîãî ðàñòâîðà ïðè 200 �Ñ è äîáàâêîé îê-
ñèäà êàëüöèÿ ñ ìîëÿðíûì ñîîòíîøåíèåì
CaO : SiO2 = 3 : 1. Ñòåïåíü îáåñêðåìíèâàíèÿ
äîñòèãàåò 80,5 %.
Ïîëó÷åí àëþìèíàòíûé ðàñòâîð ñëåäóþùåãî
ñîñòàâà, ã/äì3: SiO2 — 6,5; Al2O3 — 84,5;
Na2O — 387,5; �ê = 7,5. Åãî óïàðèâàëè â ñïå-
öèàëüíîé ïîñóäå äî êîíöåíòðàöèè îêñèäà íà-
òðèÿ 500–550 ã/äì3. Â óïàðåííûé ðàñòâîð ââî-
äèëè çàòðàâêó ãèäðîàëþìèíàòà íàòðèÿ ñ çàòðà-
50 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
Òàáëèöà 1. Âëèÿíèå îñíîâíûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ
ôàêòîðîâ íà õèìè÷åñêîå îáîãàùåíèå çîë
¹¹
ï/ï t, ÷
Ñîñòàâ ðàñòâîðà, ã/äì3 Èçâëå÷åíèå, %
Na2O Al2O3 SiO2 SiO2 Al2O3
1 1 102,3 0,65 36,1 39,1 1,34
2 2 99,2 0,65 38,5 42,3 1,34
3 3 96,1 0,65 58,5 59,3 1,34
4 5 93,0 0,49 63,8 64,7 1,01
5 8 88,0 0,33 64,5 65,4 0,40
6 1 102,3 0,65 42,1 42,8 1,34
7 2 92,0 0,66 59,2 60,2 1,36
8 3 100,0 0,49 59,2 65,9 1,01
9 5 93,0 0,33 68,6 69,6 0,40
10 3 86,5 0,33 87,5 50,0 0,40
11 3 96,1 0,65 58,5 59,4 1,34
12 3 102,3 Í/î 31,3 63,8 0,00
Ïðèìå÷àíèå. Òåìïåðàòóðà — 100 �Ñ (1–5, 10–12) è 125 �Ñ
(6–9); Æ : Ò = 5 : 1 (1–9, 11), 3 : 1 (10) è 10 : 1 (12);
ÑNa2O — 102,3 ã/äì3.
Òàáëèöà 3. Èññëåäîâàíèå ïðîöåññà ðàçëîæåíèÿ
çîëüíîãî êîíöåíòðàòà ãèäðîõèìè÷åñêèì ñïîñîáîì
¹¹
ï/ï
Âðåìÿ,
ìèí
Àíàëèç, ã/äì3
Èçâëå÷åíèå
Al2O3, %
Al2O3 SiO2 Na2O
1 30 23,5 5,0 378,2 0
2 60 25,3 4,2 387,5 0,8
3 30 25,5 4,0 372,0 1,1
4 60 44,3 1,6 378,2 27,3
5 30 64,8 3,5 390,6 55,8
6 60 84,5 6,5 387,5 83,2
7 15 30,8 1,8 396,8 8,5
8 30 64,8 3,3 390,6 55,8
9 60 84,5 6,5 387,5 83,2
10 120 60,7 6,1 389,1 50,1
11 30 29,8 2,1 347,2 7,2
12 60 62,5 5,3 378,2 52,5
13 30 64,8 3,2 390,6 55,8
14 60 84,5 6,5 387,5 83,2
15 30 66,7 4,7 341,0 58,4
16 60 83,4 5,0 347,2 82,6
Ïðèìå÷àíèå. Òåìïåðàòóðà — 200 �Ñ (1, 2), 250 �Ñ (3, 4) è
280 �Ñ (5–16); CaO : SiO2 = 1,5 : 1 (1–10, 13, 14), 1 : 1
(11, 12) è 2 : 1 (15, 16).
âî÷íûì îòíîøåíèåì 0,05 è ïðîâîäèëè êðèñòàë-
ëèçàöèþ â òåðìîñòàòå ïðè 45 �Ñ ñ ïðèíóäèòåëü-
íûì ïåðåìåøèâàíèåì. Îñàäîê îòäåëÿëè îò ìàòî÷-
íîãî ðàñòâîðà ôèëüòðîâàíèåì íà âàêóóì-ôèëüòðå.
Êàê óñòàíîâëåíî ðàíåå, ïðè ðàçëîæåíèè
âûñîêîêðåìíèñòîãî àëþìèíèåâîãî ñûðüÿ ãèäðî-
ùåëî÷íûì ìåòîäîì íåîáõîäèì áîëüøîé èçáû-
òîê ùåëî÷è ñ ïîëó÷åíèåì âûñîêîìîäóëüíûõ
àëþìèíàòíûõ ðàñòâîðîâ. Èç âûñîêîìîäóëüíûõ
ðàñòâîðîâ òàêèìè ìåòîäàìè àëþìèíèé íå ìîæåò
áûòü âûäåëåí, òàê êàê ñàìîïðîèçâîëüíîå ðàçëî-
æåíèå ðàñòâîðîâ ñ âûäåëåíèåì â òâåðäóþ ôàçó
ãèäðîêñèäà àëþìèíèÿ íåâîçìîæíî, à êàðáîíè-
çàöèÿ íåöåëåñîîáðàçíà.
Àíàëèòè÷åñêèé îáçîð ëèòå-
ðàòóðû ïîêàçàë, ÷òî äëÿ ïîëó-
÷åíèÿ îêñèäà àëþìèíèÿ íàèáî-
ëåå ïðèåìëåìûì äëÿ íàøåãî
ìåòîäà ðàçëîæåíèÿ àëþìèíèé-
ñîäåðæàùåãî ñûðüÿ ÿâëÿåòñÿ
êîíâåðñèÿ âûñîêîìîäóëüíûõ
ðàñòâîðîâ â íèçêîìîäóëüíûå
÷åðåç êðèñòàëëèçàöèþ ãèäðî-
àëþìèíàòà íàòðèÿ. Ïî ýòîìó
ìåòîäó èç âûñîêîìîäóëüíûõ
ðàñòâîðîâ, óïàðåííûõ äî 500–
550 ã/äì3 Na2O, êðèñòàëëèçó-
þò ãèäðîàëþìèíàò íàòðèÿ
Na2O.Al2O3
.nH2O, ïîñëå ðàñ-
òâîðåíèÿ êîòîðîãî ïîëó÷àþò
ðàñòâîðû ñ �ê = 1,6–1,8.
Óñòàíîâëåíî, ÷òî äî 30 ÷
êðèñòàëëèçàöèÿ ãèäðîàëþìè-
íàòà íàòðèÿ ïðîòåêàåò ìåäëåí-
íî. Ïîñëå 30 ÷ êðèñòàëëèçàöèÿ
èäåò èíòåíñèâíî è çàêàí÷èâàåò-
ñÿ â òå÷åíèå 38–40 ÷. Äàëüíåé-
øåå óâåëè÷åíèå ïðîäîëæèòåëü-
íîñòè êðèñòàëëèçàöèè íå âëèÿ-
åò íà ñòåïåíü âûäåëåíèÿ ãèäðî-
àëþìèíàòà íàòðèÿ â îñàäîê.
Ìàòî÷íûé ðàñòâîð (Na2O
— 502,1 ã/äì3; Al2O3 — 28,6
ã/äì3; �ê — 29,0) êàê îáîðîò-
íûé ðàñòâîð íàïðàâëÿåòñÿ â
íà÷àëî ïðîöåññà äëÿ ðàçëîæå-
íèÿ îáîãàùåííîãî êîíöåíòðàòà.
Ïîëó÷åííûé ïðîäóêò ïîä-
âåðãàëè õèìè÷åñêèì è ôèçè÷å-
ñêèì ìåòîäàì àíàëèçà. Õèìè-
÷åñêèé ñîñòàâ ïîëó÷åííîãî ãèä-
ðîàëþìèíàòà íàòðèÿ, %: Na2O
— 25,6; Al2O3 — 27,0; H2O —
23,3; ï.ï.ï. — 39,1; �ê —
1,56.
Ñèíòåç öåîëèòà NaÕ
Ãîòîâèëè àëþìèíàòíûé ðàñòâîð èç ïîëó-
÷åííîãî ãèäðîàëþìèíàòà íàòðèÿ, ðàñòâîðÿÿ åãî
äèñòèëëèðîâàííîé âîäîé äî êîíöåíòðàöèè Na2O
300 ã/äì3, �ê = 1,5. Äëÿ ñèíòåçà öåîëèòà NaÕ
àëþìèíàòíûé ðàñòâîð íåïîñðåäñòâåííî ïåðåä
êðèñòàëëèçàöèåé ðàçáàâëÿëè äî ñîäåðæàíèÿ â
íåì Na2O — 100,0 è Al2O3 — 110,0 ã/äì3. Çà-
òåì åãî ñìåøèâàëè ñ ñèëèêàòíûì ðàñòâîðîì
I ñòàäèè ïîñëå õèìè÷åñêîãî îáîãàùåíèÿ ñîñòàâà,
ã/äì3: SiO2 — 87,5; Al2O3 — 1,46; Na2O —
85,25. Ðàñòâîðû ñìåøèâàëè â òàêèõ ïðîïîðöèÿõ,
÷òîáû ðåàêöèîííàÿ ñìåñü èìåëà ñëåäóþùèå
ìîëüíûå îòíîøåíèÿ: SiO2/Al2O3 = 4; Na2O/
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 51
Ïðèíöèïèàëüíàÿ òåõíîëîãè÷åñêàÿ ñõåìà ïîëó÷åíèÿ öåîëèòîâ NaÕ è NàY ñ èñïîëü-
çîâàíèåì ãèäðîõèìè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè çîë ÒÝÖ.
Al2O3 = 5,85. Ïîëó÷åííûé ãèäðîãåëü êðèñòàëëè-
çîâàëè â òåðìîñòàòå ïðè 90 �Ñ â òå÷åíèå 20 ÷.
Ïîñëå êðèñòàëëèçàöèè òâåðäóþ ôàçó îòäåëÿëè
îò ìàòî÷íîãî ðàñòâîðà ôèëüòðîâàíèåì íà âàêó-
óì-ôèëüòðå. Ìàòî÷íûé ðàñòâîð (Na2Î — 71,3,
SiO2 — 18,9, Al2O3 — 0,85 ã/äì3) íàïðàâëÿëè
â íà÷àëî ïðîöåññà äëÿ âûùåëà÷èâàíèÿ çîëû ñ
ïîëó÷åíèåì ñèëèêàòíîãî ðàñòâîðà, à öåîëèòíóþ
ìàññó îòìûâàëè îò ùåëî÷è ãîðÿ÷åé âîäîé òðåõ-
êðàòíîé ïðîòèâîòî÷íîé ïðîìûâêîé äî ðÍ 9–10.
Ïðîìûâíûå âîäû ñ ïåðâîé ïðîìûâêè (Na2Î —
23,25, SiO2 — 1,1 ã/äì3) íàïðàâëÿëè íà I ñòà-
äèþ ïîëó÷åíèÿ ñèëèêàòíîãî ðàñòâîðà, âòîðóþ
ïðîìûâíóþ âîäó — íà ïåðâóþ ïðîìûâêó, òðå-
òüþ ïðîìûâíóþ âîäó — íà II ñòàäèþ ïðîìûâêè
öåîëèòíîé ìàññû. Ïîëó÷åííûé îñàäîê ñóøèëè
ïðè 60 �Ñ è ïîäâåðãàëè ôèçèêî-õèìè÷åñêèì ìå-
òîäàì àíàëèçà.
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ ïîëó÷åííîãî ïðîäóêòà, %:
SiO2 — 35,4; Al2O3 — 23,8; Na2O — 13,5;
ï.ï.ï. — 25,7.
Ðåíòãåíîôàçîâûé àíàëèç ïîêàçàë ìîíîôàçó
öåîëèòà NaÕ äî 80–85 %, êîòîðûé ñîîòâåòñòâóåò
ôîðìóëå 0,56 Na2Î.Al2O3
.2,56 SiO2
.6,21 Í2Î.
Ñèíòåç öåîëèòà NaY
Äëÿ ñèíòåçà öåîëèòà NaY àëþìèíàòíûé
ðàñòâîð ñìåøèâàëè ñ ñèëèêàòíûì ðàñòâîðîì ïî-
ñëå III ñòàäèè õèìè÷åñêîãî îáîãàùåíèÿ òàêîãî
ñîñòàâà, ã/äì3: SiO2 — 183,75; Al2O3 — 0,97;
Na2O — 62,3; SiO2/Na2O = 2,9 — òàê, ÷òîáû
ðåàêöèîííàÿ ñìåñü èìåëà ñëåäóþùèå ìîëüíûå
îòíîøåíèÿ: SiO2/Al2O3 = 10; Na2O/SiO2 =
0,43–0,46; Í2Î/Na2O = 70–80. Ãîìîãåíèçàöèÿ
ïðîèñõîäèëà ïðè 60–70 �Ñ è èíòåíñèâíîì ïåðå-
ìåøèâàíèè. Ïîëó÷åííûé àëþìîêðåìíåãåëü ïå-
ðåä êðèñòàëëèçàöèåé ïîäâåðãàëè ñòàðåíèþ â
òå÷åíèå 72 ÷ ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå. Êðè-
ñòàëëèçàöèþ àëþìîêðåìíåãåëÿ ïðîâîäèëè â
òåðìîñòàòå ïðè 92–94 �Ñ â òå÷åíèå 24 ÷.
Ôèëüòðàöèþ è ñóøêó ïðîâîäèëè àíàëîãè÷íî ñ
öåîëèòîì NaÕ.
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ ïîëó÷åííîãî ïðîäóêòà, %:
SiO2 — 45,25; Al2O3 — 21,59; Na2O — 12,76;
ï.ï.ï. — 21,88.
Ðåíòãåíîôàçîâûé àíàëèç ïîêàçàë ìîíîôàçó
öåîëèòà NaY äî 88–95 %. Ïàðàìåòðû ïîëó÷åí-
íîãî öåîëèòà NaY ñîîòâåòñòâóþò ôîðìóëå
0,98 Na2Î.Al2O3
.3,84 SiO2
.5,7 Í2Î.
Òàêèì îáðàçîì, íà îñíîâàíèè êîìïëåêñà ëà-
áîðàòîðíûõ èññëåäîâàíèé ðàçðàáîòàíà òåõíîëî-
ãè÷åñêàÿ ñõåìà ïîëó÷åíèÿ öåîëèòîâ NaÕ è NaY
èç çîëû ñæèãàíèÿ óãëåé íà ÒÝÖ, êîòîðàÿ ñîñòî-
èò èç ñëåäóþùèõ îñíîâíûõ îïåðàöèé (ðèñóíîê):
— õèìè÷åñêîå îáîãàùåíèå çîëû ñ ïîëó÷å-
íèåì ñèëèêàòíîãî ðàñòâîðà äëÿ ñèíòåçà öåîëè-
òîâ NaÕ è NaY; â ñëó÷àå öåîëèòà NaY òðåõñòà-
äèéíîå âûùåëà÷èâàíèå çîëû ñ öåëüþ êîíöåí-
òðèðîâàíèÿ ñèëèêàòíîãî ðàñòâîðà äî íåîáõîäè-
ìîé êîíöåíòðàöèè;
— ãèäðîõèìè÷åñêîå âñêðûòèå îáîãàùåííîãî
êîíöåíòðàòà ñ ïîëó÷åíèåì àëþìèíàòíîãî ðàñ-
òâîðà �ê = 7–8;
— îáåñêðåìíèâàíèå àëþìèíàòíîãî ðàñòâîðà;
— óïàðèâàíèå àëþìèíàòíîãî ðàñòâîðà;
— êðèñòàëëèçàöèÿ ãèäðîàëþìèíàòà íàòðèÿ
è åãî ðàñòâîðåíèå ñ ïîëó÷åíèåì àëþìèíàòíîãî
ðàñòâîðà �ê = 1,5–1,6;
— ñìåøåíèå ðàñòâîðîâ àëþìèíàòà è ñèëè-
êàòà íàòðèÿ ïðè îïðåäåëåííûõ ñîîòíîøåíèÿõ
êîìïîíåíòîâ äëÿ êàæäîãî òèïà öåîëèòà;
— êðèñòàëëèçàöèÿ öåîëèòîâ NaÕ è NaY ïî
ðàçðàáîòàííîé ìåòîäèêå;
— ïðîìûâêà è ñóøêà öåîëèòîâ.
Áûëè ïðîâåäåíû èñïûòàíèÿ ïî îïðåäåëå-
íèþ ñòàòè÷åñêîé åìêîñòè ïîëó÷åííûõ öåîëèòîâ
NaÕ è NaY ïî ïàðàì âîäû è áåíçîëà.
Óñòàíîâëåíî, ÷òî ñèíòåçèðîâàííûå öåîëèòû
NaÕ è NaY èç çîë ÒÝÖ îòâå÷àþò òåõíè÷åñêèì
òðåáîâàíèÿì ÒÓ 38.102.68-85, ïðåäúÿâëÿåìûì ê
ïîðîøêîîáðàçíûì öåîëèòàì äëÿ êàòàëèçà è àä-
ñîðáöèè.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 28.09.09
52 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
Zeolites Obtaining Technology
from Thermal Power Stations Ashes
Myltykbaeva L.A.
JSC «Center of Earth Sciences, Metallurgy
and Benefication» , Almaty, Kazakhstan
The technological scheme of zeolites NaÕ and NaY obtaining from ashes of thermal power
stations coals combustion is developed.
Key words: pressure leaching, silicate solution, sodium hydroaluminate, zeolite, cement.
Received 28 September, 2009
|