一種大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝的製作方法

2023-05-31 12:58:26 1

專利名稱：一種大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於化工技術領域，涉及一種大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝。
背景技術：
由於氫氧化鋁在電解鋁、氟化鋁、冰晶石、電子、衛生、陶瓷、醫藥等行業的廣泛應 用，使得對氫氧化鋁的研究越來越多、越來越細，對氫氧化鋁的要求越來越高。氫氧化鋁 (氧化鋁)在粒度上有細化和粗化兩個方面，在細化方 面的研究和進步已經很多，並且有了 比較大的進步，在粗化方面，國內多年來也對大顆粒氫氧化鋁(氧化鋁)的生產工藝進行了 不同程度的研究，但由於我國的鋁土礦為高矽、低鐵的一水硬鋁，難以獲得合格的砂狀氫氧 化鋁(氧化鋁)。近幾年由於氫氧化鋁(氧化鋁)價格的上升，氫氧化鋁(氧化鋁)行業出 現了空前發展，國內氫氧化鋁(氧化鋁)產量增長很快。但我國氫氧化鋁(氧化鋁)的質 量仍然存在粒度細、強度差的問題，達不到砂狀氫氧化鋁(氧化鋁)的要求。由於大顆粒氫 氧化鋁(氧化鋁)表面積大、粒度粗、強度大、流動性好、α-氧化鋁含量低，其在電解質中 易於溶解，易於形成表面結殼，對陽極覆蓋性能好、對HF吸收能力強，有利於下遊行業降低 成本，提高產品質量，降低環保壓力，從而頗受歡迎。我國最初的大顆粒氫氧化鋁(氧化鋁)研究是採用兩段分解方式，但是由於工藝 流程繁瑣，不易控制，分解時間長，產出率低等原因而逐步棄用，後改為一段分解方式。拜 耳法氫氧化鋁或氧化鋁的生產過程基本流程為鋁土礦_破碎_配料_預脫矽-溶出-葉 濾_晶種分解_氫氧化鋁分離和洗滌_成品，如果生產氧化鋁，則在洗滌後再焙燒。具體的傳統拜耳法大顆粒氫氧化鋁(氧化鋁)生產工藝流程圖如圖2所示，一般 選擇精液中氧化鋁濃度為100 160g/l，精液苛性比ak為1.50 1.70，種子分解時間 60 70小時，種子比2 3，首槽固含400 800g/l，首槽分解溫度65 75°C，旋流分級 採用45 μ m的氫氧化鋁顆粒為基準處理。該大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁生產工藝的分解率一 般在40%左右，旋流分級採用45 μ m的氫氧化鋁顆粒為基準處理，得到的氫氧化鋁粒度一 般D5tl在75 μ m以下，-325目所佔比例一般不低於幹基總重量的8%，產品的磨損係數一般 在12%以上，產品品質還有待提升。

發明內容
本發明的目的是提供一種大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝，能實現大顆粒氫 氧化鋁或氧化鋁的穩定生產。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案一種大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生 產工藝，包括製漿、稀釋、赤泥分離、葉濾、種子分解、旋流分級、氫氧化鋁固液分離、洗滌過 程，所述種子分解時精液中氧化鋁濃度為161 200g/l，精液苛性比a k為1. 35 1. 65， 種子分解時間為40 72小時，種子比為2 3，首槽固含400 800g/l，首槽分解溫度為 60 85°C，種子分解後，採用以60 μ m的氫氧化鋁顆粒為基準設計的旋流器旋流分級。
具體包括以下步驟將鋁土礦、石灰送入原料磨製成合格的礦漿後，經預脫矽、溶出，進入稀釋槽，料漿經充分稀釋混合；送入赤泥分離，赤泥分離後的溢流再經葉濾後得到 精液；精液進行種子分解，種子分解後進行旋流分級的底流再經固液分離，固相經洗滌成為 成品氫氧化鋁；成品氫氧化鋁經焙燒後成為氧化鋁成品。所述赤泥分離後的底流進行赤泥洗滌後脫水成為棄赤泥，赤泥洗滌的洗液送入稀 釋槽稀釋；所述葉濾後的固相返回赤泥分離；所述旋流分級後的溢流經過濾，過濾後的固 相返回種子分解做種子，液相進行母液蒸發；所述固液分離後的液相進行母液蒸發；母液 蒸發後的母液經液鹼調配後送入原料磨。所述種子分解時分解率為40 50 %。所述成品氫氧化鋁的的粒度指標D5tl穩定在75 μ m 105 μ m之間；成品氫氧化鋁 中-325目顆粒佔氫氧化鋁幹基總重量的比例穩定在2 7%之間，成品氫氧化鋁的磨損系 數穩定在2 8%之間；成品氫氧化鋁中雜質含量=SiO2含量低於0. 02%，Fe2O3含量低於 0. 02%, Na2O 含量低於 0.2%。本發明綜合考慮拜耳法氫氧化鋁或氧化鋁生產流程的各個環節，對大顆粒氫氧化 鋁或氧化鋁的生產進行了研究和探索，對流程的分解指標進行調整如下，選擇種子分解精 液中氧化鋁的濃度為150 200g/l，精液苛性比α k為1. 35 1. 65，種子分解時間40 72小時，種子比2 3，首槽固含400 800g/l，首槽分解溫度為60 85°C，旋流分級採用 60 μ m的氫氧化鋁顆粒為基準處理，最終使種分分解率在40 50%之間。本發明的生產工 藝在不降低種分分解率、不加添加劑的情況下，成功實現了大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的穩 定生產，使得氫氧化鋁產品的粒度指標D5tl穩定在75 μ m 105 μ m之間，-325目佔氫氧化 鋁產品幹基總重量的2 7%，產品的磨損係數2 8%，產品的雜質含量低，SiO2含量低於 0. 02%,Fe2O3含量低於0. 02%,Na2O含量低於0. 2%，其它指標符合國家標準氫氧化鋁GB-T 4294-1997的指標要求。本發明成功實現了大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的穩定生產，在獲得穩定產品質量的 同時，也打破了長期以來大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁生產中精液(鋁酸鈉溶液)中氧化鋁濃 度受限於160g/l、產品粒度受限於75μπι，產品磨損係數受限於10%的被動局面，在氫氧化 鋁或氧化鋁粗化方面的探索明顯跨出了一大步，所取得的經濟效益和社會效益顯著。


圖1為本發明的工藝流程圖；圖2為現有技術的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1 具體包括以下步驟將鋁土礦、石灰送入原料磨製成合格的礦漿後，經 預脫矽、溶出，進入稀釋槽，料漿經充分稀釋混合；送入赤泥分離，赤泥分離後的底流進行赤 泥洗滌後脫水成為棄赤泥，赤泥洗滌的洗液送入稀釋槽稀釋，赤泥分離後的溢流再經葉濾 後得到精液，葉濾後的固相返回赤泥分離；葉濾的精液進行種子分解，種子分解時精液中氧 化鋁濃度為200g/l，精液苛性比α k為1. 35，種子分解時間為72小時，首槽固含800g/l，種 子比為2. 5，首槽分解溫度為85°C ；種子分解後，採用以60 μ m的氫氧化鋁顆粒為基準設計 的旋流器旋流分級，旋流分級後的溢流經過濾，過濾後的固相返回種子分解，液相進行母液蒸發，旋流分級後的底流經固液分離，固相經洗滌成為成品氫氧化鋁；固液分離後的液相進 行母液蒸發，母液蒸發後的母液經液鹼調配後送入原料磨；成品氫氧化鋁經焙燒後成為氧 化招成品。實施例2 具體包括以下步驟將鋁土礦、石灰送入原料磨製成合格的礦漿後，經 預脫矽、溶出，進入稀釋槽，料漿經充分稀釋混合；送入赤泥分離，赤泥分離後的底流進行赤 泥洗滌後脫水成為棄赤泥，赤泥洗滌的洗液送入稀釋槽稀釋，赤泥分離後的溢流再經葉濾 後得到精液，葉濾後的固相返回赤泥分離；葉濾的精液進行種子分解，種子分解時精液中氧 化鋁濃度為170g/l，精液苛性比α k為1.50，種子分解時間為60小時，首槽固含650g/l，種 子比為2. 3，首槽分解溫度為70°C ；種子分解後，採用以60 μ m的氫氧化鋁顆粒為基準設計 的旋流器旋流分級，旋流分級後的溢流經過濾，過濾後的固相返回種子分解，液相進行母液 蒸發，旋流分級後的底流經固液分離，固相經洗滌成為成品氫氧化鋁；固液分離後的液相進 行母液蒸發，母液蒸發後的母液經液鹼調配後送入原料磨；成品氫氧化鋁經焙燒後成為氧 化招成品。
實施例3 具體包括以下步驟將鋁土礦、石灰送入原料磨製成合格的礦漿後，經 預脫矽、溶出，進入稀釋槽，料漿經充分稀釋混合；送入赤泥分離，赤泥分離後的底流進行赤 泥洗滌後脫水成為棄赤泥，赤泥洗滌的洗液送入稀釋槽稀釋，赤泥分離後的溢流再經葉濾 後得到精液，葉濾後的固相返回赤泥分離；葉濾的精液進行種子分解，種子分解時精液中氧 化鋁濃度為161g/l，精液苛性比Cik為1.65，種子分解時間為55小時，種子比為2，首槽固 含500g/l，首槽分解溫度為60°C ；種子分解後，採用以60 μ m的氫氧化鋁顆粒為基準設計的 旋流器旋流分級，旋流分級後的溢流經過濾，過濾後的固相返回種子分解，液相進行母液蒸 發，旋流分級後的底流經固液分離，固相經洗滌成為成品氫氧化鋁；固液分離後的液相進行 母液蒸發，母液蒸發後的母液經液鹼調配後送入原料磨；成品氫氧化鋁經焙燒後成為氧化 招成品。
權利要求
一種大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝，包括製漿、稀釋、赤泥分離、葉濾、種子分解、旋流分級、氫氧化鋁固液分離、洗滌過程，其特徵在於所述種子分解時精液中氧化鋁濃度為161～200g/l，精液苛性比αk為1.35～1.65，種子分解時間為40～72小時，種子比為2～3，首槽固含400～800g/l，首槽分解溫度為60～85℃，種子分解後，採用以60μm的氫氧化鋁顆粒為基準設計的旋流器旋流分級。
2.如權利要求1所述的大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝，其特徵在於具體包括以 下步驟將鋁土礦、石灰送入原料磨製成合格的礦漿後，經預脫矽、溶出，進入稀釋槽，料漿 經充分稀釋混合；送入赤泥分離，赤泥分離後的溢流再經葉濾後得到精液；精液進行種子 分解，種子分解後進行旋流分級的底流再經固液分離，固相經洗滌成為成品氫氧化鋁；成品 氫氧化鋁經焙燒後成為氧化鋁成品。
3.如權利要求2所述的大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝，其特徵在於所述赤泥 分離後的底流進行赤泥洗滌後脫水成為棄赤泥，赤泥洗滌的洗液送入稀釋槽稀釋；所述葉 濾後的固相返回赤泥分離；所述旋流分級後的溢流經過濾，過濾後的固相返回種子分解做 種子，液相進行母液蒸發；所述固液分離後的液相進行母液蒸發；母液蒸發後的母液經液 鹼調配後送入原料磨。
4.如權利要求1至3任一項所述的大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝，其特徵在於 所述種子分解時分解率為40 50%。
5.如權利要求4所述的大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝，其特徵在於所述成品 氫氧化鋁的的粒度指標D5tl穩定在75μπι 105μπι之間；成品氫氧化鋁中-325目顆粒佔氫 氧化鋁幹基總重量的比例穩定在2 7%之間，成品氫氧化鋁的磨損係數穩定在2 8%之 間；成品氫氧化鋁中雜質含量=SiO2含量低於0. 02%, Fe2O3含量低於0. 02%, Na2O含量低 於 0. 2%。
全文摘要
本發明提供一種大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的生產工藝，包括製漿、稀釋、赤泥分離、葉濾、種子分解、旋流分級、氫氧化鋁固液分離、洗滌過程，所述種子分解時精液中氧化鋁濃度為161～200g/l，精液苛性比αk為1.35～1.65，種子分解時間為40～72小時，種子比為2～3，首槽固含400～800g/l，首槽分解溫度為60～85℃，種子分解後旋流分級以60μm的氫氧化鋁顆粒為基準處理。本發明成功實現了大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁的穩定生產，在獲得穩定產品質量的同時，也打破了長期以來大顆粒氫氧化鋁或氧化鋁產品粒度受限於75μm，產品磨損係數受限於10％的被動局面，在氫氧化鋁或氧化鋁粗化方面明顯跨出了一大步。
文檔編號C01F7/02GK101811709SQ20091006426
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月24日 優先權日2009年2月24日
發明者張敬, 時敏江, 李民菁, 段晶黎, 王凱軍, 王學詩, 王志勇, 胡福成, 郎勝利, 鄭桂偉, 高潔 申請人:河南未來鋁業(集團)有限公司