автореферат диссертации по металлургии, 05.16.03, диссертация на тему:Обезвоживание гидроксида алюминия фильтрованием с использованием поверхностно-активных веществ

УДК 669.712:622.7.06:541.183

На правах рукописи

///^^вУ9 9

СУЛЕЙМАНОВА ГУЛИЯ АРКЕНОВНА

ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ ФИЛЬТРОВАНИЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

05. 16. 03. - Металлургия цветных и редких металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Республика Казахстан Алматы 1999 г.

Работа выполнена в Казахском национальном техническом университет! Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан и в Институте металлургии им. А. А. Байкова РАН.

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ: Доктор технических наук, профессор Кандидат технических наук, доцент Кандидат технических наук, доцент

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: Доктор технических наук, профессор Кандидат технических наук, старший научный сотрудник ВАСИЛЕВСКАЯ О.Ф.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ- Институт металлургии и обогащения

Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан Защита состоится "¿х? " 1999 г. в 14-00 час. на заседании

диссертационного совета К 14. 15. 05. при КазНТУ по адресу: 480013, г. Алма-ты, ул. Сатпаева 22, ауд. 250 ГМК,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского национального технического университета.

Автореферат разослан " ЛуСсЗ^А___ 1999 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

ЛАЙНЕР Ю. А. САДЫКОВ Ж. С. ЕДЕНБАЕВ С. С.

НУРКЕЕВ С.С.

ХУДАЙБЕРГЕНОВ Т. Е.

КдЧЪ.11,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В производстве глинозема промывка и фильтрование гидроксида алюминия является важным переделом; от эффективности которого существенно зависит качество продукта - глинозема и топливно-энергетические расходы (ТЭР). Так, в настоящее время на Павлодарском алюминиевом заводе (ПАЗ) получают кеки гидроксида алюминия с содержанием влаги до 12%, на испарение которой затрачивается до 16% тепла от общего расхода на передел кальцинации. Уменьшение влагосодержания в кеке способствовало бы сокращению ТЭР и улучшению технико-экономических показателей производства.

Применяемые для фильтрования аппараты не обеспечивают достаточного снижения влажности, занимают большие производственные площади и энергоемки. Аналогичная ситуация наблюдается и на других глиноземных предприятиях.

В связи с этим, изыскание возможности сокращения остаточной влажности кека и интенсификации передела фильтрования является важной задачей.

Анализ современного состояния процессов обезвоживания и возможных способов их интенсификации показал актуальность и перспективность исследований по усовершенствованию переделов фильтрования с использованием различных химических добавок, способствующих снижению остаточной влажности кека и не требующих замены работающего оборудования.

В основе контактного взаимодействия поверхности гидроксида алюминия и химических агентов лежит явление адсорбции. Несмотря на большую практическую значимость, теория адсорбции из растворов разработана недостаточно вследствие сложности самого явления и несовершенства теории жидких сред. В литературе практически нет монографий, анализирующих возможность количественного применения теории адсорбции к решению технологических задач, в том числе и в производстве глинозема.

Работа выполнялась в соответствии с программой фундаментальных исследований по приоритетным направлениям науки и научно-технических программ «Строение, свойства и закономерности физико-химических превращений неорганических веществ при комплексной переработке минерального сырья, содержащего цветные и редкие металлы» ( 1993, 1994 г.г. HAH PK),

НТП «Разработка энергосберегающих и экологически чистых технологий в металлургии Казахстана». Блок III «Модернизация и расширение номенклатуры глиноземного производства» (1996 - 1998 г.г. МЫ и АН РК)

Цель работы заключалась в разработке эффективного способа снижения остаточной влажности фильтрованного кека гидроксида алюминия с использованием низкомолекулярных поверхностно-активных веществ (ПАВ) и выявления механизма их взаимодействия.

Научная новизна. Впервые выявлены два основных вида электроноакцеп-торных активных центров поверхности технического гидроксида алюминия. Установлено, что центрами адсорбции выступают координационнно ненасыщенный атом алюминия и примесный атом кремния. Показано, что в качестве основных типов электроноакцепторных центров могут выступать фрагменты [АЮз], [АЮд], [АЮ5]. Оценена реакционная способность выявленных активных центров.

Впервые выявлен механизм взаимодействия низкомолекулярных ПАВ и электроноакцепторных центров поверхности технического гидроксида алюминия, в основе которого лежит хемосорбция с образованием ионных, координационных, водородных типов связи. Показано, что механизм гидрофобизации поверхности гидроксида алюминия различен и зависит от сорбционой активности адсорбента и адсорбционной способности молекул ПАВ.

Дана оценка величин и характеристик адсорбции низкомолекулярных ПАВ: эфирокислот, аминонитропарафинэв, пропанола-1 и олигомера (ПКД-5). Установлено, что образуемый адсорбционный гидрофобный слой молекулами ПАВ представляет собой полимолекулярное покрытие, вероятно, в виде пленки.

Научно обоснован способ интенсификации передела фильтрования гидроксида алюминия с использованием ПАВ за счет гидрофобизации поверхности твердой и снижения вязкости жидкой фаз.

Новизна материалов диссертационной работы подтверждается патентом РФ (СССР) № 1771468 и Республики Казахстан № 4826.

Достоверность полученных результатов обеспечена использованием современных методов анализа и приборов, прошедших госповерку, а также с участием высококвалифицированных специалистов в области спектрального анализа.

Практическая ценность. Результаты исследования природы активных центров, анализ сорбционного состояния, выявленный механизм гидрофобизации

поверхности технического гидроксида алюминия были использованы при разработке способа интенсификации передела фильтрования.

Обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность и эффективность применения низкомолекулярных ПАВ в качестве интенсификаторов промывки и фильтрования гидроксида алюминия. Подобраны эффективные ПАВ и установлены оптимальные режимы их применения на переделах промывки и фильтрования гидроксида алюминия производств ПАЗ, УАЗ, ВАЗ, ПГК. Эффективность разработанного способа снижения остаточной влажности кека гидроксида алюминия с использованием ПАВ-эфирокислот была подтверждена на опытно-заводских испытаниях в условиях опытно-металлургического цеха ПАЗа. Установлено, что добавка реагента ЭФК в количестве 5,0 г/т ГДА способствует снижению остаточной влажности на 4,6% абс, степень обезвоживания соответствует 31,7% отн. и увеличению скорости фильтрования на 22,7%. При снижении влажности кека на 3% абс, ожидаемая экономия мазута на кальцинации гидроксида алюминия, составит 4 кг/т А120з, что позволит получить экономический эффект около 17200 тыс. тенге.

На защиту выносятся:

- результаты исследования природы активных центров и анализа сорбци-ошюго состояния поверхности технического ГДА;

- результаты исследований адсорбции низкомолекулярных органических веществ на активных центрах поверхности технического ГДА;

- результаты исследований структурно-механических свойств растворов ПАВ;

- механизм гидрофобизации поверхности гидроксида алюминия;

- способ снижения остаточной влажности фильтрованного кека;

- оптимальные реагентные режимы процесса фильтрования гидроксида алюминия предприятий ПАЗ, УАЗ, ВАЗ, ПГК;

- результаты опытно-заводских испытаний способа снижения остаточной злажности кека.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка цитируемой литературы, приложений. Содержание изложено на 149 страницах машинописного текста, содержит !0 таблиц, 25 рисунков; библиография включает 126 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и изложены основные задачи исследований.

В первой главе приведен обзор существующих и перспективных способов обезвоживания суспензий и пути их интенсификации. Кратко изложены особенности процесса фильтрования гидроксида алюминия (ГДА). Проанализированы данные исследований морфологии, кристаллохимического строения и кластерных моделей ГДА. Изложены современные методы изучения адсорбции ПАВ на адсорбентах.

Проведенный анализ способов обезвоживания показал перспективность исследований по интенсификации передела фильтрования с использованием низкомолекулярных ПАВ."

Во второй главе приведены методики проведения экспериментов, подготовки образцов и аппаратурное оформление исследований.

В работе использованы методы ИК-спектроскошш (ИКС), рентгенографии (РФА), газовой хроматографии (метод тепловой десорбции - БЭТ), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), электронной микроскопии (ЭМ).

Поверхностное натяжение растворов измеряли на приборе ППНЛ-1 ( изготовлен в СКБТ «Недра» ИФИНИГ), работа которого основана на полустатическом методе максимального давления в пузырьке.

Третья глава посвящена исследованию физико-химической природы поверхности технического гидроксида алюминия (ГДА). Кристаллизуясь в различных условиях, ГДА причинно связан с образующей его средой, ее фазовым состоянием и физико-химическими условиями в ней. Эти факторы определяют возможность кристаллизации и сказываются на химическом составе, морфологии, микрорельефе и сорбционных свойствах поверхности.

ЭМ-исследования показали, что ГДА, получаемый различными технологическими схемами (декомпозиция, карбонизация), различается морфологией и микрорельефом. Для поверхности ГДА, выделенного декомпозицией, характерны сложный микрорельеф, сколы, трещины, поры; отдельные кристаллы имели неоформленные грани или представляли собой осколки; наблюдалось большое количество мелкой зародышевой фазы. Кристаллы ГДА, выделенные карбонизацией, имели относительно оформленные грани при существующей незначительной шероховатости поверхности, сколы, небольшое количество мелкой зародышевой фазы различных форм. Характерный для поверхности

ГДА сложный микрорельеф может быть причиной появления центров "сла-бых"и"сильных"некомпенсированных поверхностных сил, что отразится на влагоудерживающей способности ГДА и на характере контактного взаимодействия с молекулами ПАВ.

Результаты исследований методом БЭТ позволяют характеризовать поверхность ГДА как неоднороднопористую, содержащую микро-, мезо-, макропоры (в соответствии с нормами ИЮПАК). Гистограммы распределения пор представлены на рисунке 1.

При адсорбции органических веществ из водных растворов большую роль играют мезопоры, радиусом 2-5 нм; на их поверхности протекает в основном сорбция молекул ПАВ. Содержание этих пор на поверхности ГДА следующее, %: 17,5 - ПГК, 23,1 - УАЗ, 33,3 - ПАЗ, 33,4 - ВАЗ. На поверхности ГДА наблюдались поры радиусом менее 2 нм. Эти поры малодоступны и не будут участвовать в процессе адсорбции молекул ПАВ, увеличивая величину удельной поверхности, они фактически остаются бесполезными. Максимальное количество микропор находилось на поверхности ГДА ПАЗа (25,0%) и

УАЗа (30,7%).

Гистограммы распределения пор по размерам

1

1

3

О

0.5

0 10 20 30 40 Я,нм

Гидроксид алюминия: 1-ПГК; 2-ПАЗ; З-ВАЗ; 4-У АЗ.

Рисунок 1

На поверхности ГДА ПАЗа отсутствовали макропоры и, принимая во внимание большую величину удельной поверхности (164 м2/г), можно полагать: большинство микропор открыты на внешней поверхности, что затрудняет доступ ко внутренней поверхности молекулам ПАВ. Несмотря на большое количество мезопор, в них, вероятно, будет протекать слабо выраженная физическая сорбция реагентов.

Анализ количественного распределения пор по размерам показал доступность адсорбционного пространства поверхности остальных ГДА молекулами ПАВ, что позволяет ожидать активную физическую сорбцию в порах и щелях.

РФА образцов ГДА показал, что основной фазой проб является гиббсит А120з'ЗН20 (моноклинной СИНГОНИИ, (-24 — р 2ш) (7 - 324 АБТМ). В пробах присутствует незначительное количество а-кварца, №20 и ГАСН типа скаполит, натролит, содалит. Присутствующие в пробах примеси могут усилить адсорбционную неоднородность поверхности ГДА.

Исследованы активные центры, расположенные на поверхности технического ГДА методом ЭПР (спектры ЭПР приведены на рис. 2 ).

а) исходные образцы; б) гамма-облученные образцы: 1 эталон, а, а-дифенил р-пикрилгидразил.

Рисунок 2

- ПАЗ; 2 - ВАЗ; 3 -

Исходные образцы ГДА регистрировали слабые спектры ЭПР, свидетельствующие о присутствии приблизительно равной концентрации парамагнитных центров (ПМЦ) порядка 1014 ц/г в области g-фaктopa большего В спектрах ЭПР прослеживается плохо разрешенная сверхтонкая структура (СТС), которая отчасти свидетельствует о присутствии гидратной оболочки иона алюминия, экранирующей электростатическое поле катиона.

С целью стабилизации ПМЦ образцы ГДА подвергались гамма-облучению кобальтом-60. Облученные образцы ГДА регистрировали сложные спектры высокой интенсивности, концентрация ПМЦ порядка 1017 ц/г. В наблюдаемых спектрах прослеживается присутствие двух основных групп стабильных электронных центров (ЛКЦ). Первый, основной тип центров, координационно ненасыщенный атом алюминия. Второй, фактически дефект кристаллической структуры ГДА, примесный атом кремния (в спектрах исходных образцов проявляет СТС). Количество электроноакцепторных центров группы алюминия больше наблюдалось в образцах ПАЗа, чем ВАЗа. Спектры ЭПР свидетельствуют о локализации ЛКЦ в различных местах кристаллической решетки, что позволяет утверждать о присутствии активных центров различных типов и структур, таких как [АЮз], [АЮ4], [АЮ5], существование которых предполагалось в научной литературе.

В результате исследований природы поверхности технического ГДА установлены две основные группы электроноакцепторных центров различных типов и структур: первый - атом алюминия, второй - примесный атом кремния. Установлено, что на поверхности ГДА, выделенного декомпозицией расположено равное количество активных центров акцепторной и донорной природы. На ГДА, выделенном карбонизацией, преобладают центры донорного характера. Выявленный сложный микрорельеф, химическая, физическая неоднородности поверхности, отразятся на ее сорбционной способности. Очевидно, карбонизационный ГДА в большей степени будет взаимодействовать с молекулами ПАВ физически, декомпозиционный ГДА - химически (в присутствии обоих видов адсорбции).

В четвертой главе приведены результаты исследования адсорбции ПАВ на поверхности гидроксида алюминия.

Вследствие сложности взаимодействий протекающих в системе твердое-жидкое и с целью выявления механизма и химизма гидрофобизации поверхности технического ГДА с помощью низкомолекулярных ПАВ проведен ком-

плекс исследований адсорбции, включающий анализ экспериментальных изотерм адсорбции и результатов, полученных спектральными методами.

Адсорбцию ПАВ определяли как изменение концентрации растворов до и после контакта с ГДА на основании экспериментальных данных о поверхностном натяжении растворов.

Исследовалась адсорбция ПАВ: эфирокислот состава С!0 - С|« (ЭФК) -анионактивное малорастворимое вещество; аминонитропарафинов состава Сп - С)б (АНП) - катионактивное, коллоидное вещество; пропанол - 1 - неионо-генное истинно-растворимое вещество и полиалюмоорганосиликаната Na -олигомер (ПКД - 5).

Установлен механизм адсорбции АНП на поверхности технического ГДА. Экспериментально определены величины критической концентрации мицело-образования, ККМ=0,00325 моль/дм3 и поверхностной активности, g=7,l Дж'м/моль.

На рисунке 3 представлены экспериментальные изотермы адсорбции АНП на техническом гидроксиде алюминия.

Изотермы адсорбции АНП на гидроксиде алюминия

СР —

1 - гидроксид алюминия ПАЗа; 2 - гидроксид алюминия ВАЗа. Рисунок 3

По форме, в соответствии с классификацией Гильса, изотермы адсорбции относятся к ленгмюровскому типу. При низких концентрациях изотермы имеют слабо вогнутый, относительно оси концентраций, начальный участок, что характерно при интенсивной, вероятно, совместной хемо- и физической сорбции катионов АНП. При равновесной концентрации раствора (Ср) около 0,0009 моль/дм3 и плотности покрытия гидрофильной поверхности ГДА молекулами АНП 0,0087 моль/м2 на изотерме адсорбции наблюдается точка перегиба, соответствующая предельной адсорбции АНП при параллельной ориентации молекул. Наблюдающееся характерное адсорбционное плато, свидетельствует о переориентации цепей АНП в вертикальное положение и уплотнении упаковки монослоя. При концентрациях близких к ККМ резко изменилась форма изотермы адсорбции АНП на гидроксиде ПАЗа; сповышением концентрации возросла адсорбция. Очевидно, имеет место формирование физически закрепившегося полиадсорбционного слоя, состоящего как из молекул АНП, так и их ассоциатов. Величина предельной мономолекулярной адсорбции АНП на ГДА ПАЗа, (А«,) - 0,02 моль/кг; константа адсорбционного равновесия (К) - 0,61; толщина адсорбционных слоев (5) - 4,3 мкм; площадь, занимаемая одной молекулой АНП в насыщенном адсорбционном слое (S0) -0,083 нм2; удельная поверхность (Syi) - 3,61м2/г. Насыщенный гидрофобный адсорбционный слой, сформированный молекулами АНП, представляет собой полимолекулярное покрытие.

На изотерме адсорбции АНП на ГДА ВАЗа наблюдающееся адсорбционное плато протянулось дальше значений ККМ, очевидно, в формирование насыщенного адсорбционного монослоя принимали участие как молекулы, так и ассоциаты АНП. Следовательно, на поверхности ГДА ВАЗа реагент АНП не сможет образовать плотноупакованный адсорбционный монослой. Расчетная емкость монослоя - 0,011 моль/м3, S0=0,151 нм2; 5 = 2,4 мкм; Sy;, = 2,0 м2/г. Наибольший коэффициент извлечения АНП - 50% был достигнут при равновесной концентрации 0,01 моль/дм3.

Методами ИКС и ЭПР установлен характер взаимодействия между активными центрами поверхности гидроксида алюминия и АНП.

На рисунке 4. приведены ИК-спектры ГДА ПАЗа до и после обработки АНП. Сорбцию наблюдали по деформационным колебаниям - NH2-rpynn в области 1620 см"1. Сорбция отсутствовала при концентрации АНП 0,05 г/100 г А1(ОН3). При концентрации 0,5 г/100 г AI (ОН) 3 в ИК-спектрах прописывалась небольшая полоса поглощения в области 1650 см"1. Повышение

частоты деформационных колебаний происходит в случае образования водородных или координационных связей. Принимая во внимание, что А5ЫН2=30 см"1, то предположительно поверхностная реакция протекает по типу образования координационной связи с центрами Льюиса:

(+51

Ш,- ....

•[ ^ А1: МНг- . . ]

Повышение концентрации АНП не изменило характер ИК-спектров. Очевидно, с увеличением концентрации молекулы АНП в основном концентрируются вблизи поверхности, в гидратных слоях, изменяя их свойства, например, текучесть. Поверхностных соединений образуется незначительное количество.

Спектры ИКС и ЭПР гидроксида алюминия

2000

то \>,

см

а) ИКС гидроксида алюминия: 1 - исходный; 2 - обработанный АНП;

б) Спектры ЭПР гидроксида алюминия: 1 - облученный (ПАЗ); 2 - после обработки АНП; 3 - облученный (ВАЗ);

4 - после обработки АНП.

Рисунок 4

На рисунке 4 б представлены спектры ЭПР ГДА до и после адсорбции АНП. Спектры ЭПР исходного образца ГДА после обработки его АНП оставались без изменений, в них наблюдалась плохо разрешенная СТС, вероятно, молекулы гидратного слоя блокировали доступ молекул АНП к поверхности ГДА. Характер спектра ЭПР облученного образца ГДА ПАЗа после его обработки АНП изменился: почти полностью подавлен сигнал от электронных центров группы иона алюминия и вдвое снизилась интенсивность синглета от электронных центров группы кремния. Катионы АНП непосредственно взаимодействовали с активными центрами с образованием прочного координационно связанного комплекса . Во взаимодействии принимали участие до 70% всех наблюдаемых ЖЦ.

Анализ спектров ГДА ВАЗа показал, что во взаимодействии с катионами АНП принимает участие около половины ЛКЦ группы алюминия. Форма взаимодействия - координационная связь с образованием адсорбционного комплекса. ЛКЦ 1руппы кремния не принимали участие в химическом взаимодействии.

Исследования структурно-механических свойств растворов АНП показали, что реагент способствовал изменению вязкости растворов (рис. 5).

Зависимость кинематической вязкости от концентрации растворов

С —

Рис 5

При небольших концентрациях АНП вязкость растворов ( V ) резко падала и становилась ниже вязкости воды, что, очевидно, связано с разрушением структурированных систем кластеров жидкой воды вследствие образования водородных связей между функциональными группами АНП и молекулами воды. С повышением концентрации в результате ассоциаций молекул АНП вязкость растворов возрастала.

На основании полученных результатов установлено, что механизм гид-рофобизации поверхности технического ГДА катионоактивным реагентом АНП зависит от сорбционной активности адсорбента. Катионы АНП химически фиксируются на поверхности ГДА, выделенного декомпозицией, в условиях сильной конкуренции с молекулами воды, вследствие значительной адсорбционной неоднородности поверхности ГДА. Молекулы АНП, не преодолевая порог активации, вынуждены взаимодействовать с молекулами воды гидратного слоя. Ослабив его, катионы АНП закрепляются на ЛКЦ поверхности с образованием координационной связи.

Молекулы воды гидратного слоя поверхности ГДА, выделенного карбонизацией не блокировали адсорбцию ПАВ, катионы АНП закреплялись непосредственно на ЛКЦ группы алюминия с образованием водородно- и координационно связанных адсорбционных комплексов.

. Установлен механизм адсорбции анионактивного вещества ЭФК, в составе которого метиловые и монокарбоновые эфиры СЖК, окси-, кето-, дикарбоно-вые СЖК. В растворе находятся в виде эмульсии. Поверхностная активность,

19,08 Дж-м/моль.

На рисунке 6 представлены экспериментальные изотермы адсорбции.

Изотермы адсорбции ЭФК на гидроксиде алюминия

0.2 МОМЕНТ

I

А

0.1

0

5 10

Ср —

Гидроксид алюминия: 1 - ПАЗа; 2 — ВАЗа. Рисунок 6

Изотермы адсорбции по форме, в соответствии с классификацией Гильса, относятся к группе Н. Начальный прямолинейный участок кривой пересекается с осью ординат выше начала координат, что указывает на сильную адсорбцию (хемо-) при низких концентрациях. При концентрациях ЭФК около 0,0002 моль/дм3 изотерма достигает протяженного плато, свидетельствующего о постоянной адсорбции с ростом концентрации. Реагент формирует плотный адсорбционный гидрофобный слой, состоящий из нерастекающихся капелек эмульсии. Величина предельной адсорбции Дх,ваз=0,032 моль/кг; А„паз=0,048 моль/кг. Количественные характеристики адсорбции: So,ba3=0,052 hm2 и S0,na3=0,035 нм2 Syj,ваз=5,8 м2/г, SyAпаз^ВЛм^г.

После протяженного плато, изотермы адсорбции круто возрастают. В области больших концентраций изотермы различаются формой. Участок изотермы 1 относится к типу S, показывающему, что сила взаимодействия между адсорбированными молекулами ЭФК больше силы взаимодействия между ЭФК и поверхностью ГДА. Очевидно, точки, химически закрепившихся капелек эмульсии, служат центрами конденсации физически сорбирующихся молекул ЭФК формирующих полислой. С повышением концентрация увеличивается число закрепившихся капелек эмульсии, которые формируют участки (пленки) гидрофобного покрытия. Расчетная толщина гидрофобного покрытия -10,2 мкм. Учзсток изотермы 2 после протяженного плато, вероятно, относится к ленгмюровскому типу, характерному при нехимических типах связи. Почти линейный рост изотермы в области больших концентраций может быть результатом физической сорбции, но нелокализованной, как в случае ГДА ВАЗа, а в результате диффузии в порах и щелях отдельных микрокапелек эмульсий ЭФК. Механизм формирования полислоя молекул ЭФК на поверхности ГДА ВАЗа аналогичен вышеописанному. Коэффициент извлечения ЭФК - 83,3%.

На рисунке 7 приведены спектры ИКС и ЭПР. Сорбцию наблюдали по валентным колебаниям карбонильной группы в области 1705 см"1

(\) - СООН) и 1735 см"1 ( J - COOR).

В спектре ГДА ПАЗа, обработанного ЭФК частота валентных колебаний карбональной групп понизилась до 1680 см"1, что происходит в случае изменения характера связи (координационного, ионного). Таким образом, наблюдается хемосорбция ЭФК на поверхности ГДА.

Спектры ИКС и ЭПР

£000 1800 1600 ^си"1

а) ИКС гидроксида алюминия до (1) и после адсорбции ЭФК (2);

б) спектры ЭПР гидроксида алюминия: 1 - облученного (ПАЗ); 2 - после адсорбции ЭФК; 3 - исходный (ВАЗ); 4 - обработанный ЭФК.

Рисунок 7

Небольшое смещение валентных колебаний говорит больше в пользу координационного типа закрепления молекул ЭФК на поверхности на центрах Льюиса:

5А1 : 0=С -Л1 : 0 = С

/Я

ОН

При концентрации ЭФК до 0,55 г/100 г А1(ОН)3 физическая сорбция не наблюдалась на поверхности ГДА ПАЗа.

Спектры ЭПР показали присутствие донорно-акцепторных взаимодействий между молекулами ЭФК и ЛКЦ обоих видов.

В химическом взаимодействии принимали участие до 70% ЛКЦ группы алюминия всех типов ГДА ПАЗа и почти все ЛКЦ группы кремния. Тип образуемой связи координационный.

Спектры ЭПР показали, что во взаимодействии с ЭФК, в исходном образце ГДА ВАЗа, принимали участие только ЛКЦ группы алюминия, дававшие ела-

бый сигнал. После обработки поверхности реагентом ЭФК образец ГДА ВАЗа регистрировал интенсивный шестилинейчатый спектр, интерпретируемый как секстет с разной интенсивностью компонент. Очевидно, имеет место образование адсорбционного комплекса со значительной степенью ионности. Такие структуры образуются при взаимодействии концевых групп ЭФК с полем иона алюминия. Но также возможно частичное смещение электронной ор-битали от Н - атома оксогруппы. Во взаимодействии с ЭФК принимали участие почти все ЛКЦ группы кремния и до 60 % ЖЦ группы алюминия различных типов.

В результате исследований установлено, что механизм гидрофобизации поверхности ГДА анионактивным веществом ЭФК сложный. Реагент ЭФК, обладающий большей поверхностной активностью, закрепляется химически непосредственно на всех активных центрах поверхности. Различие в том, что для ГДА, выделенного карбонизацией, характерна и физическая сорбция ЭФК в порах и щелях, в отличие от ГДА, выделенного декомпозицией. Реагент формирует участки устойчивого гидрофобного слоя, в виде пленки, на поверхности ГДА.

Рассмотрен механизм адсорбции пропанола-1 на поверхности технического ГДА. Пропанол-1 не имеет способности к агрегатированию; в растворе находится в молекулярно-дисперсном состоянии.

Изотермы адсорбции пропанола на гидроксиде алюминия ПАЗа и ВАЗа (приведены на рис. 8) по форме могут быть отнесены к изотермам изменения состава - после завершения формирования монослоя адсорбата изотермы линейно падают в область отрицательных значений. Величина поверхностной активности g=0,9 Дж-м/моль.

Круто поднимающийся начальный участок экспериментальных изотерм адсорбции при небольших концентрациях, вероятно, указывает на постоянное распределение молекул НПС между раствором и ГДА; по мере заполнения одних активных центров появляются новые; небольшие по размеру молекулы НПС (0,72 нм) в состоянии продвигаться по порам и адсорбироваться на внутренней поверхности. С повышением концентрации изотермы адсорбции перешли в отрицательную область, предположительно вследствие одновременной адсорбции надмолекулярных структур НПС (согласно литературным данным молекулы пропанола и воды образуют клатратные соединения состава

(СзНтОН-17Н20) и слабой устойчивости гидрофобного слоя, который мог быть разрушен молекулами воды. Наибольший коэффициент извлечения -53,3%.при концентрации пропанола в растворе 0,0625 моль/дм3.

Изотермы адсорбции пропанола-1 на гидроксиде алюминия

Рисунок 8

Спектральные исследования показали отсутствие сорбции.

В результате исследований установлено, что молекулы НПС образуют адсорбционный слой слабой устойчивости, фиксируясь на поверхности ГДА за счет сил межмолекулярного взаимодействия. Молекулы НПС в большей степени взаимодействуют с молекулами воды, чем с активными центрами поверхности, применение его в качестве гидрофобизатора поверхности - нецелесообразно.

На рисунке 9 приведены экспериментальные изотермы адсорбции олиго-мера - полиалюмоорганосиликаната натрия с п=8 - 10 (ПКД - 5).

Изотермы адсорбции по форме относятся к Н-типу, отражающему высокое сродство к поверхности. При низких концентрациях наблюдается сильный рост адсорбции характерный при одновременно протекающей физической и химической сорбции. Наблюдаемый горизонтальный участок изотермы характеризует насыщение мономолекулярного слоя.

Изотермы адсорбции олигомера ГЖД - 5

т- 2

| иг/кг 0.5

А

1.5

V 1

О

1.0

10 мг/ам3 3.0

Ср—

Гидроксид алюминия: 1 - ПАЗа; 2 - ВАЗа.

Рисунок 9

Спектральные исследования адсорбции не показали химического типа закрепления олигомера. Очевидно, доступные нам методики исследования адсорбции низкомолекулярных ПАВ оказались несовершенными для исследования адсорбции олигомеров, поэтому механизм адсорбции Г£КД - 5 на поверхности ГДА не выяснен до конца. Но поскольку изотермы адсорбции показали активное взаимодействие с поверхностью ГДА, исследование гидрофобизи-рующих свойств олигомера проводилось непосредственно в процессе фильтрования.

В результате исследований установлено, что механизм гидрофобизации поверхности ГДА зависит от природы адсорбента, адсорбционной способности ПАВ и его физического состояния в растворе. Наиболее эффективно гидрофобный слой образует анионактивное малорастворимое вещество ЭФК, обладающее большой адсорбционной способностью. В зависимости от сорбцион-ного состояния адсорбента реагент закрепляется химически на активных центрах поверхности с образованием ионных и координационных типов связей или формирует гидрофобный слой, состоящий из хемо- и физически сорбированных молекул. Состояние ЭФК в виде водной эмульсии интенсифицирует образование гидрофобного покрытия.

Реагенту АНП характерны физические и химические типы адсорбции, но вследствие слабой адсорбционной активности хемосорбция выражена незна-

чительно. Способность АНП снижать вязкость растворов будет способствовать увеличению скорости фильтрования.

Механизм адсорбции ПАВ различной природы не одинаков. Степень проявления гидрофобизирующих свойств ПАВ из-за неоднородности поверхности технического ГДА, может быть установлена непосредственно при экспериментальных исследованиях процесса фильтрования.

В главе 5 представлены результаты подбора эффективных реагентов и оптимизации условий промывки и фильтрования ГДА с использованием ПАВ.

Для разработки технологии снижения остаточной влажности ГДА с использованием ПАВ исследованы гидрофобизирующие свойства некоторых ионогенных и неионогенных низкомолекулярных органических веществ различных классов и олигомеров. Установлена возможность использования ПАВ с целью интенсификации передела промывки и фильтрования ГДА. Реагенты способствовали снижению остаточной влажности кека и повышению скорости фильтрования пульпы.

Полученные результаты свидетельствуют, что все выбранные вещества обладают гидрофобизирующими свойствами, степень проявления которых зависит не только от сорбционной активности ГДА, но и дозировки реагента, температуры пульпы, продолжительности агитации и других факторов.

Эффективность действия некоторых реагентов, на переделе промывки и фильтрования ГДА, выделенного декомпозицией, низкая, что связано с сорбционной активностью - поверхности гидрата более характерны химические взаимодействия с молекулами ПАВ, чем физические. Реагент АНП (дозировка до .150 г/т) не способствовал снижению влажности кека ГДА ПАЗа, но скорость фильтрования пульпы увеличилась на 5%. Полученные результаты подтвердили механизм и химизм адсорбции АНП. Из-за слабой поверхностной активности молекулы АНП , не преодолевая порог активации, внедряются в гид-ратный слой, взаимодействуя с молекулами воды, ослабляют его, затем фиксируются на активных центрах, образуя гидрофобное покрытие. ЭФК, обладающие большой поверхностной активностью, проявили высокие гидрофобизирующие способности в пульпе фильтрования ПАЗа. Добавка реагента в количестве 6,5 г/т А1(ОН) способствовала снижению влажности кека на 5,5% абс, степень обезвоживания соответствовала 51,4 % отн. и повышению скорости фильтрования на 6%. Расход реагента на 1% удаляемой влаги -1,2-г/т. Оптимальная продолжительность агитации - 10 мин. В измененных условиях, с повышением температуры пульпы до 80°С, эффективность реаген-

та не падала (степень обезвоживания - 51% отн), что подтверждает механизм контактного взаимодействия, в основе которого лежит хемосорбция ЭФК на активных центрах поверхности ГДА.

На гидроксиде алюминия УАЗа все вещества проявляют гидрофобизирую-щие свойства, что, очевидно, связано с доступностью мезопор, внутренней поверхности (в отличие от ГДА ПАЗа), и следовательно, активностью поверхности не только к химическим, но и физическим взаимодействиям. Реагент АНП, в количестве 29 г/т способствует снижению влажности кека на 3,9% абс. Но при изменении условий испытаний с повышением температуры, эффективность АНП резко падает: влажность кека снизилась на 1% абс., подтверждая способность реагента к физическим взаимодействиям в большей степени, чем к химическим. Интенсифицирующую способность проявили олигомеры, показывая хорошие результаты при низких концентрациях (в отличии от ЭФК, АНП). Добавка олигомера ПКД-9 в количестве 9,2 г/т в пульпу фильтрования способствовала снижению влажности кека на 5% абс,; степени обезвоживания - 34% отн и повышению скорости фильтрования на 6 %. Оптимальная продолжительность агитации - 7 мин. Несмотря на снижение эффективности, в условиях повышенной температуры (80°С) влажность кека снизилась на 3%-абс, полученные результаты позволяют рекомендовать олигомер ПКД-9 к применению.

Реагенты проявили высокие гидрофобизирущие свойства при промывке и фильтровании ГДА, выделенного карбонизацией, что связано со способностью гидрата взаимодействовать с молекулами ПАВ одновременно физически и химически. Все вещества способствовали снижению остаточной влажности кека и повышению скорости фильтрования.

При введении АНП в гидратную пульпу ВАЗа в количестве 4,8 г/т А1(ОН)3 влажность кека снизилась на 7,3% абс; степень обезвоживания - 44,2% отн. Но условиям оптимальности более соответствует олигомер ПКД - 5: при введении 0,4 г на тонну А1(ОН)з влажность кека снизилась на 6,4% абс; степень обезвоживания - 53,2% отн.; расход реагента на 1% удаляемой влаги - 0,12 г/т. Оптимальная продолжительность агитации - 3 мин.

На переделе промывки и фильтровании гидроксида алюминия ПГК высокие гидрофобизирующие свойства показал реагент ЭФК: при дозировке 32,4 г/т влажность кека снизилась на 7,0%; степень обезвоживания - 33,5%; расход реагента на 1% удаляемой влаги - 4,6 г/т. Но больше условиям оптимальности соответствует олигомер ПКД-6. Добавка реагента в количестве

1,4 г/т в пульпу фильтрования позволила снизить остаточную влажность ке-ка на 4,6% абс, степень обезвоживания - 22%; расход реагента на 1% удаляемой влаги - 0,3 г/т. Оптимальная продолжительность агитации - 3 мин.

Олигомеры (ПКД) показали гидрофобизирующие свойства на суспензиях ГДА всех рассматриваемых производств, что является подтверждением предположений, сделанных на основании экспериментальных изотерм адсорбции о высокой адсорбционной способности к физическим и химическим взаимодействиям с адсорбентами.

В результате проведенных исследований получены экспериментальные подтверждения механизма гидрофобизации поверхности ГДА низкомолекулярными ПАВ, проведен подбор эффективных реагентов и оптимизированы условия их применения на переделе промывки и фильтрования ГДА. Рекомендованные ПАВ не являются единственными, их ассортимент достаточно широк и подробно изложен в диссертационной работе.

В главе 6 приведены результаты опытно-заводского испытания способа обезвоживания гидроксида алюминия на ПАЗе и технико-экономические показатели.

В опытно-металлургическом цехе ПАЗа проведены опытно-заводские испытания способа снижения остаточной влажности фильтровального кека с применением низкомолекулярного органического ПАВ - ЭФК. В ходе испытаний переработано около 20 т ГДА.

Испытания подтвердили результаты лабораторных исследований и показали эффективность применения низкомолекулярного ЭФК на стадии промывки и фильтрования ГДА ПАЗа. Добавка ЭФК в пульпу фильтрования способствует снижению остаточной влажности кека, увеличению скорости фильтрования и повышению удельной производительности аппарата ( таблица 1). Зависимость степени обезвоживания ГДА от дозировки ЭФК не носит линейный характер, а проходит через минимальные и максимальные значения, что связано с формированием полимолекулярных адсорбционных слоев на поверхности

ГДА-

Наилучшие показатели были достигнуты при дозировке ЭФК 5,0 г/т, влажность кека снизилась на 4,6%, относительная степень обезвоживания - 31,7%; увеличение скорости фильтрования - 22%. Некоторое снижение эффективности реагента в условиях опытно-заводских испытаний, по сравнению с результатами в лаборатории, очевидно, связано с потерями реагента.

Пробы, отобранные в ходе испытаний для ПХА, с целью контроля за химическим и дисперсным составами продукционного ГДА показали отсутствие каких-либо изменений.

Установлен оптимальный реагентный режим процесса фильтрования ГДА ПАЗа: дозировка реагента ЭФК - 5 - 6 г/т; продолжительность перемешивания пульпы и ЭФК - 10-20 мин, оптимальная температура пульпы - 40 - 60°С. Реагент подавать в виде предварительно подготовленной эмульсии.

Таблица 1.

Результаты опытно-промышленных испытаний способа снижения остаточной влажности гидроксида алюминия в ОМЦ ПАЗа

Характеристика пульпы Фильтрование Обезвоживание

дозировка ЭФК, г/т А1(ОН)з, объем пульпы, м3 твердого в пульпе, г/дм3 проДОЛ-житель-ность, мин скорость фильтрования , м3/м2ч влажность ке-ка, % степень обезвоживания, % отн.

Контроль 4,0. 491,3 19 2,52 15,45 -

ВД 4,1 476,5 19 2,72 13,25 14,2

36,6 3,8 561,6 17 2,70 13,2 14,6

43,7 3,9 761,4 18 2,62 11,15 27,8

Контроль 3,3 400,0 15 2,55 14,35

5,0 3,9 302,7 14 3,34 9,8 31,7

10,3 3,0 479,6 14 2,57 12,4 13,6

29,1 3,3 410,0 12 з,з 11,0 25,6

53,3 3,3 400,0 14 2,8 11,8 17,8

Использование ЭФК на переделе промывки и фильтрования ГДА при су-цествующей на ПАЗе единой системе водооборота может привести к их нако-шению, особенно, при нарушении норм дозировки. В связи с этим в ЦХЛ

ПАЗа были проведены исследования влияния реагента ЭФК на основные технологические переделы производства.

Установлено, что присутствие ЭФК способствовало снижению температуры кипения промраствора при выпарке на 1сС, снижению остаточной влажности, выпавшей из раствора соды на 27,7% абс, увеличению выводимого Сорг на 1,5% абс, и интенсифировало вывод хлора на 1,0 - 8,3% абс. . Показано, что присутствие ЭФК в алюминатном растворе при декомпозиции способствовало выделению гидрата из раствора, подавлению пены, сохранение более высокого модуля аку=2,46. Введение ЭФК в пульпу красного шлама в количестве 38,0 г/т вместе с применяемыми реагентами на ПАЗе интенсифицировало процесс сгущения шлама и ускоряло осветление слива. Скорость сгущения увеличилась на 8,2% отн.

Дана приблизительная экономическая оценка'способа обезвоживания Г ДА с использованием низкомолекулярных ПАВ.

Ожидаемая экономия мазута на кальцинации гидроксида алюминия при снижении остаточной влажности века на 3% абс составит 4 кг/т АЬ20з. При условной годовой производительности 1 млн. тонн в год глинозема экономия мазута ориентировочно составит 4000 т в год. Стоимость сэкономленного мазута 172000 тыс. тенге при стоимости 1 т мазута 4300 тенге (без учета незначительной стоимости реагента).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На оснований проведенного анализа состояния поверхности технического гидроксида алюминия методами ИКС, ЭПР, РФА, ЭМ установлена неоднородность поверхности, связанная с морфологией, микрорельефом, физикой, химией и сорбционной способностью. Неоднородность поверхности гидроксида алюминия, выделенного декомпозицией более выражена в сравнении гидроксидом алюминия, выделенного карбонизацией.

2. Исследована природа активных центров, расположенных на поверхности технического гидроксида алюминия. Выявлены два основных вида электроноакцепторных центров адсорбции. Первый - координационно ненасыщенный атом алюминия. Возможные типы ЛКЦ- [АЮз], [АЮ4], [АЮ5]. Второй -примесный атом кремния.

3. Исследован механизм адсорбции низкомолекулярных ПАВ на поверхности технического гидроксида алюминия. Впервые выявлены разнооб-

эазные типы взаимодействия электроноакцепторных центров поверхности гидроксида алюминия и ПАВ - координационные и ионные связи с обра-¡ованием адсорбционных комплексов. Например, молекулы ЭФК химиче-;ки закреплялись на центрах Льюиса с образованием координационных и юнных типов связи:

Дана приблизительная оценка величин и характеристик адсорбции на (сновании эмпирических расчетов. Показано, что сформированное моле-;улами ПАВ гидрофобное адсорбционное покрытие поверхности гидрокси-(а алюминия представляет собой полислойное образование, очевидно, по ■ипу пленки.

4. Показано, что ПАВ изменяют структурно- механические свойства, в [астности вязкость растворов, что способствует увеличению скорости фильт-юпания.

5. Разработан способ снижения остаточной влажности гидроксида алюми-шя с использованием ПАВ. Установлены оптимальные реагентные режимы ¡ропесса фильтрования гидроксида алюминия ПАЗ, УАЗ, ВАЗ, ПГК.

6. Опытно-заводские испытания способа снижения остаточной влажности ека в условиях ОМЦ ПАЗа показали эффективность использования низкомо-екуляриого ЭФК в качестве интенсификатора передела промывки и фильтро-ания гидроксида алюминия. Добавка в пульпу фильтрования ЭФК в количе-тве 5,0 г/т способствовала снижению остаточной влажности кека на 4,6% абс, тепени обезвоживания - 31,7% и увеличению скорости фильтрования на 22%.

7. Установлено, что применение ЭФК на переделе промывки и фильтрова-ия гидроксида алюминия не будет оказывать негативного воздействия на ход ехнологических переделов производства глинозема на ПАЗе. Реагент ЭФК пособствует снижению температуры кипения промрастворов на выпарке на °С, снижению влажности выпавшей соды на 27,7% абс, интенсифицирует вы-од хлора на 1 - 8,3% абс, проявляет антивспениваюхцие свойства в алюми-атных и промрастворах.

Ш

2А1 -0-А

8. Снижение остаточной влажности кека гидроксида алюминия на 3% абс позволит снизить расход мазута при кальцинации на 0,004 т/т глинозема, ожидаемая экономическая эффективность только от экономии мазута со: ставит 17200 тыс. тенге.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Патент РФ (СССР) № 1771468, кл. С 01 F 7/44. Способ подготовки гидроксида алюминия для кальцинации // Садыков Ж. С., Щербан С. А., Чернова Р. Г., Тропман Э. П., Сулейманова Г. А. (РК). Опубл. Бюл. И. №39. - 1 от 23.10.92.

2. Чернова Р.Г., Сулейманова Г.А., Садыков Ж.С. и др. Полупромышленные испытания способа снижения влажности гидрата глиноземных заводов с добавкой органического агента // КазНИИНКИ, Ин-формлисток № З.-Алматы, -1993.

3. Чернова Р. Г., Сулейманова Г. А., Садыков Ж. С. Способы снижения влажности гидроксида алюминия с использованием органических агентов/ЯСазНИИНКИ, Информ.листок № 4, - Алматы, - 1993.

4. Чернова Р. Г., Сулейманова Г. А., Садыков Ж. С. Полупромышленные испытания способа снижения влажности гидрата глиноземных заводов с добавкой органического агента// Компл. использ. минер, сырья. - 1993. - №3. - С.60 - 63.

5. Чернова Р. Г., Садыков Ж. С., Сулейманова Г. А. Способы снижения влажности гидроксида алюминия с использованием органических агентов// Компл.использ.минер.сырья, - 1993. - №4. - С.62 - 65.

6. Патент РК № 4826, о. COIF 7/44. Способ подготовки гидроксида алюминия к кальцинации // Чернова Р. Г., Сулейманова Г. А., Садыков Ж. С., и др. Опубл. Бюл.РК " Промышленная собственность " , -1997. -№ 2.

ГУЛИЯ АРКЕНК.ЫЗЫ СУЛЕЙМАНОВА

Алюминий гидроксидш бетпк активп заттар к,олданып сузу арцылы сусыздандыру.

Диссертацюшьщ жумысы кектщ, ылгалдыгын темендетуге жвне суз1 жылдамдьтгын артгыруга мумюпдак тушзатын теменп молекулалык бетпк активп затгарды (БАЗ) колданып алюминий гидроксидш (АГ) жуу жене сузу процесшщ к;арк;ындату тестн зертгеуге арналган.

Сузт алыпган кектеп ылгалдыцты азайту аркылы моселе, оны шешу 1рк,ылы алынатын етм — глиноземнщ сапасьш арпыруга, кальцинация <сзшдеп энергия шыгынын азайтута болады.

Алюминий гидроксида (АГ) мен БАЗ ерекетгссу непзше суйык; ортадагы адсорбция жатады, АГ беппдвп гвдрофобизацияныц механизмш аныцтау ушш 1)изико-химиялык, анализ адаещм (ЭМ, ИК.С, РФА, ЭПР, газдык (роматография) жэне адсорбция изотермиясы колдаиылды.

Физико-химиядык, анализ одасш жургау аркылы, бетпк жагдайдьщ сурдсуц микрорельефтш (сыныктар, жарыктар, курастырылмаган хуырлар), {.оспалардьщ болуы, б!ртекп емес кезекплт анык,талган. Кремний атомьшыц «.оспасы, координациялык, канык,пагзн алюминий атомы — ею чуракды )лектронды акцепторлык, орталык турите аныкталган, ортурл! БАЗдыц щсорбция механизм! зсртгелгеи. Гидрофобизацияньщ механизм!, адсорбентах юрбциялау активтпшс, адсорбциялау кабшстше, оныц табигзтына жене :ртндшщ физикалык, жагдайына байланысты екендш керсетшген. Ец жогарш щсорбциялык кабшетгШкп аз сритш анионды активп зат флотореагент ЭФК сорсегетшдт аиык,талган.

Адсорбция механизмшщ непз! ЭФК, функционалды тобы акцепторлык; >ртадагы иондык жоне координациялык байланые турлершщ тузшущдеп жмосорбция болып табылады.

Лабораториялык жагдайда тшмдо рсагснттерд1 тавдау жопе оларды ПАВ, 5АЗ, ПТКда к,олдаиудыц колайлы жагдайы мен кейб^р БАЗдьщ пщрофобиялых; ;асиеттср1 зерттелген. ЭФКдьщ ПАЗдагы ТМЦ жагдайында колдану тесшн аводаьщ 1теюрибеде сьшау аркылы оныц тшмдалИи анык.тады.

SULEIMANOVA GULIA ARKENOVNA

Aluminium hydroxide dewatering by filtering using surface active agents

The work is devoted to developing a way of intensification of the process of filtering and washing out of Aluminium hydroxide (AH) using low molecular surfase active agens (saa) that promote the lowering of residual humidity of cake and increasing filtering speed.

Decresing problems moisture content on filtering sediment are the actual tasks, the decision wich allows to reduse the energetic cutting down expences on calcenation or prime and to raise the quality of alumina.

' On the base of contact interection Ah and SAA is adsorption from solution. For reveal of mechanizm hydrophobization of surfase AH physico-chemical analyses, isotherms adsorption are used.

Physico-chemical analyses of surface condition was help, where the characterish complex microrelief (fracture, racks, formless facet and etc), the present local elements (a-quartz, Na20), dissimilar porousness. The two stable electronoacceptional centres were established - coordinater insatiable of atom aluminium and local atom of silicon.

The mechanizm of adsorption SAA on different natures were explored. It shows that the mechanizm of hydrophobization depends on sorptional activity AH, the adsorptional capability SAA, its natured and physical condition in the substances.

It was established that the more adsorbtional capasity has anionactiveless smale solubility agent ЭФК.

On the base of mechanical adsorbtion lays chemosorbtion between functional groups of ЭФК and active centres, presented the physical types of interaction.

The reserch hydrofobizational effects some SAA was help in lab. conditions, the selection of effective agent was done , the optimization of its condition their using on the alumina plant. Experience - plant test was provided by using ЭФК on ПАЗ conditions their effectiveness was showed.