Червоний шлам Миколаївського глиноземного заводу – цінна техногенна сировина

Наведені дані про хімічний і мінеральний склад червоного шламу – відходу виробництва Миколаївського глиноземного заводу. Показані на- прями найбільш доцільного його використання. Наголошується, що відсутність потужностей для зневоднення шламу унеможливлює його використання у низці галузей промисловості.

В шламонакопичувачах Миколаївського глиноземного заводу (МГЗ) заскладовано 15-17 млн. т. червоного шламу. В урядовому рішенні про будівництво МГЗ передбачалась повна його переробка з початком експлуатації заводу. Але це не було здійснене. Шламосховище вже близьке до наповнення і проблема вторинного використання шламу стоїть дуже гостро. Мається на увазі не тільки використання його цінних компонентів, але й зменшення техногенного тиску на довкілля. Метою цієї роботи є виявлення найбільш перспективних напрямків використання червоного шламу МГЗ.

Боксит, який переробляє МГЗ, складається з гідроксидів алюмінію (гібсит, беміт, аморфні гідроксиди алюмінію) та заліза (гетит, алюмогетит, гематит, дисперсний гематит), другорядних і акцесорних мінералів (каолініт, кварц, циркон, рутил, анатаз, пірит, золото та ін.). Технологічна схема переробки бокситу включає подрібнення його в кульових млинах у присутності концентрованого лужного розчину з додаванням гідроксиду кальцію у вигляді вапнякового молока. Одержану пульпу помпують на подальшу переробку. Вилуговування алюмінію з бокситу здійснюється в автоклавах з механічним перемішуванням. Пульпу після сепарації спрямовують до апаратів згущення і промивки, де алюмінатний розчин відділяється від шламу. Останній після шестиразового промивання потрапляє до шламосховища.

До лужно-алюмінатного розчину алюміній потрапляє у вигляді розчину алюмінатів, але частина металу з’єднується з розчиненим в лугах кремнеземом і створює нерозчинний у лугах гідроалюмосилікат натрію, який переходить до шламу. Мінерали титану, заліза і цирконію хімічно інертні в цих умовах і, відповідно, також потрапляють до шламу. Кальцит частково змінюється і переходить до алюмінатного розчину, або до шламу [3].

Залізовмісні мінерали бокситу представлені магнетитом, гетитом, дисперсним гетитом, гематитом, дисперсним гематитом, переважає гетит- дисперсногематитова складова. В процесі одержання алюмінатного розчину оксиди заліза потрапляють до шламу. Подібно поводять себе рутил і анатаз. Галій і скандій, які входять до складу оксидів алюмінію, потрапляють, переважно, до алюмінатного розчину. Золото бокситу вільне, в процесі переробки потрапляє до червоного шламу, тому його вміст у відходах вищий у порівнянні з бокситом [1]. В залежності від якості бокситу і особливостей його переробки червоний шлам вміщує (мас.%): 40-55 Fe2O3, 14-18 Al2O3, 5-10 CaO, 5-10 SiO2, 4-6 TiO2, 2-4 Na2O. Вміст елементів-домішок наступний (г/т): 5 Cu, 10 Be, 50 B, 4 S, 0,2 Co, 30 Ga, 30 Sc, 20 La, 30 Ce, 20 Mo, 80 Y, 20 Ni [6].

Щільність червоного шламу близько 2800 кг/м . Гранулометричний склад і питома поверхня його залежать від чотирьох основних чинників: тонкості помелу бокситу; хімічного диспергування його часток у процесі автоклавного вилуговування; розміру часток, які при цьому утворюються; агрегації часток шламу в процесі відмивання і згущення під впливом коагулянтів-флокулянтів. У практиці переробки більшості різновидів бокситу за способом Байєра його подрібнюють до крупності 60-80% фракції -0,063 мм, але можуть бути відхилення.

Мінеральний склад різних гранулометричний фракцій шламу відрізняється. Фракція 100-250 мкм складається з кварцу, гематиту, кальциту; у фракції 50-100 мкм переважають гематит, алюмогетит, в якому 5-8% Fe заміщено Аl; у фракції 10-50 мкм присутні гематит, алюмогематит, алюмогетит, у якому 7-12% Fe заміщено Аl, підвищується вміст гідрогранатів, а фракцію менше 10 мкм складають гідроалюмосилікати типу канкриніту, гідрогранат, вторинний карбонат, алюмогетит, у якому близько 25% Fe заміщено Аl, дисперсний гематит, рутил.

Повний текст публікації