一種氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的淨化系統的製作方法

2024-04-15 04:45:05 1

1.本實用新型涉及氧化鋁生產技術領域，具體涉及一種氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的淨化系統。


背景技術：

2.採用鋁土礦作為原料製取氧化鋁，常用的工藝是拜耳法。拜耳法是用一定濃度的氫氧化鈉溶液，在一定溫度條件下溶出鋁土礦，然後稀釋、降溫並加入氫氧化鋁晶種，在分解槽中通過沉澱法得到氫氧化鋁，再焙燒成氧化鋁，分解槽沉澱氫氧化鋁後分離得到的鋁酸鈉溶液經蒸發器蒸發濃縮後返回至溶出工序循環使用。
3.鋁土礦分布在世界各地，不同地區鋁土礦的成份是不同的。鋁土礦中或多或少的含有有機物，這些有機物在溶出過程中會和礦石中的氧化鋁一起溶出，成為鋁酸鈉溶液中的雜質。鋁土礦中的大部分有機物是長鏈的高分子量有機化合物，如腐殖酸鈉類，其中部分長鏈有機物在溶出過程中降解為黃腐酸鈉、甲酸鈉、乙酸鈉、乳酸鈉、苯甲酸鈉、水楊酸鈉、酒石酸鈉、鄰苯二甲酸鈉、間苯二甲酸鈉、對苯二甲酸鈉、苯三甲酸鈉、草酸鈉等各種短鏈有機物。拜耳法生產氧化鋁過程中鋁酸鈉溶液是循環使用的，從而導致拜耳液中有機物不斷累積，拜耳液中的有機物累積到一定濃度，會降低產品質量和生產效率，甚至導致生產無法進行。如腐殖酸鈉及黃腐酸鈉類有機物不僅會影響氫氧化鋁的白度，而且使拜耳液粘度增大，系統泡沫增多，分解產出率降低；如在分解工序中結晶析出，引起分解槽結疤、過濾設備效率下降等問題。因此需要對氧化鋁生產中的鋁酸鈉溶液進行淨化，控制有機物的濃度，然後再循環使用，以確保生產的正常進行。


技術實現要素：

4.本實用新型的目的是為了解決現有技術存在的上述問題，提供一種氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的淨化系統，本實用新型增設於氧化鋁生產系統中，能夠對鋁酸鈉溶液中的有機物雜質進行有效淨化，鋁酸鈉溶液淨化後再返回至氧化鋁生產系統中進行循環使用，能夠確保氧化鋁生產的正常進行，提高產品質量和生產效率。
5.為了達到上述目的，本實用新型採用的技術方案如下：
6.一種氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的淨化系統，包括灰倉、攪拌槽、反應槽以及液固分離器，所述攪拌槽的進料口分別與氧化鋁生產系統中的分解槽、所述灰倉的出料口連接，所述攪拌槽的出料口與所述反應槽的進料口連接，所述反應槽的出料口與所述液固分離器的進料口連接，所述液固分離器的液體出口與氧化鋁生產系統中的蒸發器連接。
7.進一步的，所述灰倉的出料口通過螺旋給料機與所述攪拌槽的進料口連接。
8.進一步的，所述攪拌槽內設有攪拌槳，所述攪拌槽包括固體進料口和液體進料口，所述攪拌槽的固體進料口與所述灰倉的出料口連接，所述攪拌槽的液體進料口通過緩衝槽與氧化鋁生產系統中的分解槽的液體出口連接。
9.進一步的，所述反應槽內設有耙機。
10.進一步的，所述淨化系統還包括輔料貯槽，所述輔料貯槽用於貯存二烯丙基二甲基氯化銨，所述輔料貯槽與所述反應槽的進料口連接。
11.進一步的，所述液固分離器為帶式過濾機、板框壓濾機、平盤過濾機中的任一種。
12.進一步的，所述液固分離器的液體出口通過緩衝罐與氧化鋁生產系統中的蒸發器的進料口連接。
13.本實用新型的有益效果：
14.上述氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的淨化系統是增設於氧化鋁生產系統中，所述氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的淨化系統中的灰倉用於儲存煤灰，煤灰自灰倉送至攪拌槽中，同時向攪拌槽中引入待處理的鋁酸鈉溶液，煤灰與待處理的鋁酸鈉溶液在攪拌槽中混合均勻，再將混合漿料送至反應槽中，混合漿料在反應槽中靜置一定的時間後，從反應槽中將附著有機物的混合料漿送至液固分離設備，附著有機物的混合料漿經液固分離設備分離後，有機物附在濾餅中進而達到淨化濾液的目的，濾液即淨化後的鋁酸鈉溶液送回氧化鋁生產系統的蒸發器中，經蒸發濃縮後返回至溶出工序循環使用，濾餅送至電廠或其它燃煤裝置進行回收利用。氧化鋁生產中的鋁酸鈉溶液通過本實用新型處理後，鋁酸鈉溶液中的有機物得到有效去除，經過淨化後的鋁酸鈉溶液中的有機物濃度低，再返回溶出工序進行循環使用，能夠確保生產的順利進行，同時能夠提高產品質量和生產效率。
附圖說明
15.圖1為本實用新型一較佳實施例的系統結構示意圖；
16.附圖中的標記：1-灰倉；2-攪拌槽；3-緩衝槽；4-攪拌槳；5-反應槽；6-耙機；7-液固分離器；8-緩衝罐；10-螺旋給料機；11-輔料貯槽。
具體實施方式
17.下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
18.需要說明的是，當組件被稱為「固定於」另一個組件，它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是「連接」另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。當一個組件被認為是「設置於」另一個組件，它可以是直接設置在另一個組件上或者可能同時存在居中組件。本文所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的。
19.除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本實用新型。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
20.實施例
21.如圖1所示，本實施例提供一種氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的淨化系統，包括灰倉1、攪拌槽2、反應槽5以及液固分離器7，所述灰倉1用於貯存煤灰，所述煤灰是煤氣發生爐即粉
煤爐產出的副產品灰粉，行業內稱中間灰；所述攪拌槽2的進料口分別與氧化鋁生產系統中的分解槽、所述灰倉1的出料口連接，所述攪拌槽2的出料口與所述反應槽5的進料口連接，所述反應槽5的出料口與所述液固分離器7的進料口連接，所述液固分離器7的液體出口與氧化鋁生產系統中的蒸發器連接。上述氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的淨化系統在工作時，煤灰自所述灰倉1輸送至所述攪拌槽2中，同時將氧化鋁生產系統中的分解槽分離出的待處理的鋁酸鈉溶液引入所述攪拌槽2中，煤灰與待處理的鋁酸鈉溶液在所述攪拌槽2中混合均勻，得到的混合漿料送至所述反應槽5中，混合料漿在所述反應槽5中靜置一定的時間進行反應後，將反應後的混合料漿送至所述液固分離設備7中，反應後的混合料漿經所述液固分離設備7分離得到濾液及濾餅，濾液即淨化後的鋁酸鈉溶液經所述液固分離器7的液體出口輸出，並送回氧化鋁生產系統的蒸發器進行蒸發濃縮後轉至溶出工序進行循環使用；濾餅為帶有有機物的煤灰濾餅，含水率低，可以直接送電廠燃煤鍋爐或其它燃煤裝置作燃料利用，安全環保。
22.在本實施方式中，所述灰倉1的出料口通過螺旋給料機10與所述攪拌槽2的進料口連接。在使用時，因為煤灰為粉體，煤灰自所述灰倉1通過所述螺旋給料機10送至所述攪拌槽2中，螺旋給料機10的給料螺旋具有穩流結構，確保粉料均勻輸送。
23.在本實施方式中，所述攪拌槽2內設有攪拌槳4，所述攪拌槽2包括固體進料口和液體進料口，所述攪拌槽2的固體進料口與所述灰倉1的出料口連接，所述攪拌槽2的液體進料口通過一緩衝槽3與氧化鋁生產系統中的分解槽的液體出口連接。在使用時，煤灰與待處理的鋁酸鈉溶液進入所述攪拌槽2後，在攪所述拌槳4的攪拌下，煤灰和待處理的鋁酸鈉溶液即可均勻混合，所述攪拌槳4的結構簡單且能夠達到混勻的目的。所述緩衝槽3能夠接收並貯存從氧化鋁生產系統中的分解槽的液體出口分離出來的待處理鋁酸鈉溶液，所述待處理鋁酸鈉溶液經所述緩衝槽3貯存後，能夠更方便的控制處理量，即根據實際情況從所述緩衝槽3轉出一定量的所述待處理鋁酸鈉溶液至所述攪拌槽2中進行處理。
24.在本實施方式中，所述反應槽5內設有耙機6。混合料漿在所述反應槽5中靜置一定的時間進行反應後，所述耙機6緩慢轉動以防止固體沉槽，再從所述反應槽5的底部將反應後的混合料漿送至所述液固分離設備7中進行後續處理。
25.在本實施方式中，所述氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的淨化系統還包括輔料貯槽11，所述輔料貯槽11用於貯存二烯丙基二甲基氯化銨，所述輔料貯槽11與所述反應槽5的進料口連接。在所述攪拌槽2將煤灰和待處理的鋁酸鈉溶液混合均勻後，得到的混合漿料送至所述反應槽5中，同時從所述輔料貯槽11轉出二烯丙基二甲基氯化銨至所述反應槽5中進行反應。待處理的鋁酸鈉溶液經所述輔料貯槽11中的二烯丙基二甲基氯化銨處理後，能夠有效提高鋁酸鈉溶液的淨化效果。
26.在本實施方式中，所述液固分離器7為板框壓濾機。採用板框壓濾機對反應後的混合料漿進行液固分離，所述板框壓濾機能處理含有機物等粘度大的料漿，且產出的固體渣含水率低，利於濾餅後續的回收利用。
27.在本實施方式中，所述液固分離器7的液體出口通過緩衝罐8與氧化鋁生產系統中的蒸發器的進料口連接。由所述液固分離器7分離出的淨化後的鋁酸鈉溶液先轉入所述緩衝罐8，再從所述緩衝罐8中轉出至氧化鋁生產系統中的蒸發器。所述緩衝罐8能夠接收並貯存淨化後的鋁酸鈉溶液，所述淨化後的鋁酸鈉溶液經所述緩衝罐8後，能夠更方便的控制處
理量，即根據實際情況從所述緩衝罐8轉出一定量的所述淨化後的鋁酸鈉溶液至氧化鋁生產系統中的蒸發器中進行後續處理。
28.可以理解，在其他實施方式中，所述液固分離器7可選擇帶式過濾機或平盤過濾機。
29.在實際運用中，待處理的鋁酸鈉溶液的處理量依據工廠規模和有機物平衡而定，所使用的設備通過plc或直接接入氧化鋁dcs系統加以控制，實現連續穩定運行。本實用新型自開發以來，已經在三個工廠成功產業化應用，技術性能穩定，運行成本低，取得了良好的效果。
30.最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者同等替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。