一種拜爾法生產氧化鋁的方法
2023-06-01 10:04:31
專利名稱：一種拜爾法生產氧化鋁的方法
技術領域：
一種拜爾法生產氧化鋁的方法，涉及一種一水硬鋁石型鋁土礦生產氧化鋁的工藝方法。
背景技術：
縮短流程、降低能耗是當前氧化鋁生產工藝優化的重要方向。在拜爾法循環系統中，蒸發是保證系統水量平衡的重要工序，每生產一噸氧化鋁約需蒸發2.8噸以上的水，由於蒸發器採用蒸汽加熱，蒸汽鍋爐的燃料消耗在氧化鋁生產總能耗中佔很大比重(聯合法中約佔25％左右、拜爾法中約佔20％左右)。該方法能夠大幅度降低拜爾法工藝能耗，但是對於用拜爾法處理一水硬鋁石，如果通過強化溶出來實現無蒸發工藝是比較困難的；通過強化分解，取消種分母液蒸發，而僅僅蒸發部分(另一部分去稀釋自蒸發引起的濃度升高)赤泥、氫氧化鋁洗液等將現有的蒸發縮減80％以上，使拜爾法工藝能耗降低18％左右，將實現拜爾法短流程和節能降耗的重大突破。
我國氧化鋁工業自20世紀80年代的苛性鹼135g/l左右提高到現在的160～170g/l，而無母液蒸發拜爾法新工藝要求的分解原液苛性鹼濃度應該在220g/l左右，其氧化鋁濃度高達230～250g/l。該技術攻關成功後，將形成一套一水硬鋁石型鋁土礦無種分母液蒸發的拜爾法新工藝，對縮短氧化鋁流程，節能降耗，提高循環效率具有重大意義。
發明內容
本發明的目的就是針對上述已有技術的現狀，提供一種能夠實現一水硬鋁石型鋁土礦生產氧化鋁縮短流程、節能降耗、提高循環效率的拜爾法生產氧化鋁的方法。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
一種拜爾法生產氧化鋁的方法，其特徵在於a.採用壓力沉降器對拜爾法溶出料漿在140～150℃進行高溫脫矽及赤泥的分離，使分解原液的矽量指數A/S大於250；
b.採用立式自動葉濾機精製壓力沉降器溢流，以製取浮遊物含量低於1g/l的精液，得到和溶出液αk相同的精液；c.進行拜爾法種分，分解首溫為70～80℃，末溫為45～55℃；晶種添加量以Al2O3計與分解原液中Al2O3之重量比為2～3；d.在50～70℃進行母液化灰苛化，消除流程中碳酸鹽的積累。
本發明的方法，包括①高溫脫矽及赤泥壓力沉降分離技術；②採用立式自動葉濾機精製溶液技術；③Nk大於220g/l超高濃度鋁酸鈉溶液分解技術；④採用母液化灰苛化消除流程中碳酸鹽的積累。產出率達到160kg/m3以上，蒸發能耗與現行工業生產(分解原液Nk155g/l)相比降低18％，取消蒸發系統後設備投資與維護大大減少。由於取消了稀釋和沉降，高濃度溶液中SiO2的飽和濃度相對較高，為了保證精液的A/S，需要採用較高濃度和較高溫度料漿的溶液脫矽新技術；採用強制過濾如自動壓濾快速分離，克服了高濃度料漿沉降分離的困難，基本消除溶出液在稀釋、沉降分離和液濾等過程中的αk升高(通常情況下升高值為0.1左右)，從而得到和溶出液αk相同的精液；由於超高濃度鋁酸鈉溶液氧化鋁平衡濃度較高，要獲得較高的分解率比較困難，因此需採用新的分解工藝制度並添加適宜的添加劑；分解母液在原有蒸發過程中能夠排鹽(碳酸鈉、大結晶硫酸鈉等)，取消母液蒸發後應採取母液化灰等技術保證系統中碳酸鹽不致積累升高。
本發明對我國氧化鋁工業節能降耗和短流程開發具有重要意義，具有在聯合法和拜爾法氧化鋁廠廣泛推廣應用的前景。
具體實施例方式
一種拜爾法生產氧化鋁的方法，包括採用壓力沉降器對拜爾法溶出料漿在140～150℃進行高溫脫矽及赤泥的分離，以保證分解原液的矽量指數(A/S)大於250；採用立式自動葉濾機精製壓力沉降器溢流，以製取浮遊物含量低於1g/l的精液，並能原拜爾法系統中溶出液在稀釋、沉降分離和液濾等過程中的αk升高(通常情況下升高值為0.1左右)，從而得到和溶出液αk相同的精液；進行拜爾法種分，分解首溫為70～80℃，末溫為45～55℃；晶種添加量以Al2O3計與分解原液中Al2O3之重量比為2～3，使分解率達到45％以上，分解產出率達到160kg/m3；採用在50～70℃進行母液化灰，以保證系統中碳酸鹽不致積累升高。
實施例1採用壓力沉降器對拜爾法溶出料漿在140℃進行高溫脫矽及赤泥的分離，分解原液的矽量指數(A/S)為250；採用立式自動葉濾機精製壓力沉降器溢流，製取的精液浮遊物含量為0.9g/l，而得到和溶出液αk相同的精液；進行拜爾法種分，分解首溫為70℃，末溫為45℃；晶種添加量以Al2O3計與分解原液中Al2O3之重量比為2，使分解率達到45％以上，分解產出率達到160kg/m3；在50℃進行母液化灰，以保證系統中碳酸鹽不致積累升高。
實施例2採用壓力沉降器對拜爾法溶出料漿在150℃進行高溫脫矽及赤泥的分離，分解原液的矽量指數(A/S)為255；採用立式自動葉濾機精製壓力沉降器溢流，以製取浮遊物含量為1g/l的精液；進行拜爾法種分，分解首溫為80℃，末溫為55℃；晶種添加量以Al2O3計與分解原液中Al2O3之重量比為3，使分解率達到46％以上，分解產出率達到161kg/m3；採用在70℃進行母液化灰，以保證系統中碳酸鹽不致積累升高。
實施例3採用壓力沉降器對拜爾法溶出料漿在145℃進行高溫脫矽及赤泥的分離，分解原液的矽量指數(A/S)大於256；採用立式自動葉濾機精製壓力沉降器溢流，以製取浮遊物含量低於0.8g/l的精液；進行拜爾法種分，分解首溫為76℃，末溫為50℃；晶種添加量以Al2O3計與分解原液中Al2O3之重量比為2.3，使分解率達到47％，分解產出率達到160kg/m3；採用在65℃進行母液化灰，以保證系統中碳酸鹽不致積累升高。
權利要求
1.一種拜爾法生產氧化鋁的方法，其特徵在於a.採用壓力沉降器對拜爾法溶出料漿在140～150℃進行高溫脫矽及赤泥的分離，使分解原液的矽量指數A/S大於250；b.採用立式自動葉濾機精製壓力沉降器溢流，以製取浮遊物含量低於1g/l的精液，得到和溶出液αk相同的精液；c.進行拜爾法種分，分解首溫為70～80℃，末溫為45～55℃；晶種添加量以Al2O3計與分解原液中Al2O3之重量比為2～3；d.在50～70℃進行母液化灰苛化，消除流程中碳酸鹽的積累。
全文摘要
一種拜爾法生產氧化鋁的方法，涉及一種一水硬鋁石型鋁土礦生產氧化鋁的工藝方法。其特徵在於a.採用壓力沉降器對拜爾法溶出料漿進行高溫脫矽及赤泥的分離；b.採用立式自動葉濾機精製壓力沉降器溢流，以製取浮遊物含量低於1g/l的精液；c.進行拜爾法種分，分解首溫為70～80℃，末溫為45～55℃；晶種添加量以Al
文檔編號C01F7/14GK1911804SQ200610127319
公開日2007年2月14日 申請日期2006年9月14日 優先權日2006年9月14日
發明者楊志民, 顧松青 申請人:中國鋁業股份有限公司