На плавку 1 т циркониевого корунда расходуется до 1200 кг глиноземосодержащего сырья, 300 кг двуокиси циркония и 5000 кВт-ч электроэнергии.

§ 5. технологический процесс производства монокорунда

Технологический процесс производства монокорунда основывается на восстановительной плавке глиноземосодержащего сырья (агломерированного боксита) с добавкой в шихту сульфида железа (пирита) с получением оксисульфидного шлака, представляющего собой смесь окиси алюминия и сульфидов алюминия, кальция, кремния, титана и др.; разложении шлака за счет использования свойства образования и растворения гидрата алюминия; обогащении продукта и получения шлифовальных материалов из монокорунда. Главной особенностью процесса производства монокорунда является то, что получается он, главным образом, не в виде технической породы (куска), подлежащей дальнейшему дроблению и измельчению для производства шлифовальных материалов, а непосредственно в виде изометричных кристаллов корунда разной величины.

В процессе плавки, точно так же, как и при плавке нормального электрокорунда, происходит восстановление углеродом содержа- щихся в боксите окислов кремния, железа, титана по реакциям (3.3)—(3.5) до металла с образованием комплексного ферросплава и его осаждения, за счет чего конечный продукт обогащается окисью алюминия. Однако благодаря присутствию в шихте сульфидной добавки в виде FeS в процессе плавки монокорунда происходят

также следующие реакции:

Цель этих реакций — полный перевод окиси кальция в сульфид .кальция для последующего его удаления при разложении и частичное образование сульфида алюминия для создания возможности кристаллизации корунда в виде монокристаллов. Реакции образования сульфидов титана и кремния являются сопутствующими. Количество восстановителя рассчитывают, исходя из полного восстановления окислов, а также с учетом перевода глинозема (до 6 %) в сульфид алюминия. Легкоплавкий сульфид алюминия снижает температуру плавления всей системы, разжижает расплав и этим способствует более полному восстановлению примесей. Окись алюминия растворяется в расплаве сульфида алюминия, а при охлаждении вновь выкристаллизовывается в виде корунда. Окислы, восстановленные до металла (железо, кремний, алюминий), образуют ферросплав. В оксисульфидном шлаке при остывании после окончания плавки происходит кристаллизация окиси алюминия в виде зерен корунда, сульфида алюминия, кальция и частично железа и титана, застывающих позже и образующих прослойку между зернами корунда.