CN100345759C - 氧化铝生产过程中降低流程中碳酸盐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低流程中碳酸盐的方法，它是将氧化铝厂用竖炉烧制石灰改为用回转窑烧制石灰，石灰中CO2含量为2～3%；取消现有的烧结法向拜尔法补碱工艺，采用NaOH≥42%的液体苛性碱向拜尔法系统补碱方式。本发明能够降低流程中的碳酸盐含量，消除碳酸盐对流程的不利影响，提高换热器的工作效率。
Description
技术领域：
本发明涉及一种氧化铝生产工艺，用于氧化铝厂原料车间石灰烧制工序和蒸发车间补碱工序。
背景技术：
在拜尔法氧化铝生产过程中，流程中的碳酸钠是不断积累的，每经过一个拜尔循环过程，流程中的碳酸钠就积累增大一部分，碳酸钠含量增高对生产造成许多不利影响，故生产中均设有排盐苛化工序。排盐苛化工序的作用是将蒸发母液中的碳酸钠从溶液中析出，并将碳酸钠用石灰苛化的方法转化为苛性钠，苛化后的溶液返回流程中循环使用。
流程中的碳酸钠主要由以下4条途径带入的：
(1)石灰中带入CO2：用一水硬铝石生产氧化铝，在原料磨工序要配入7～10％的石灰，由于石灰中通常含有3～4％的CO2，CO2随石灰进入流程。
(2)铝土矿带入CO2：铝土矿中通常含有少量的白云石及其它含CO2的矿物，矿石加进原料磨中磨矿，矿石中CO2的随之进入流程中。
(3)补碱中带入CO2：氧化铝生产过滤中需要不断向流程内补充碱，无论是补液体苛性碱还是补工业碱粉，或者是烧结法向拜尔法补碱，都要向流程中带进CO2，液体碱中含CO2少，故带进流程中的CO2少些，而工业碱粉以Na2CO3为主，则带进的CO2较多，烧结法溶液中碳酸盐含量高，这种补碱方式也会向流程中带入大量碳酸盐。
(4)空气中含有CO2，该CO2长期与铝酸钠溶液接触，会将铝酸钠溶液中的少部分NaOH转变成Na2CO3，从而使空气中CO2进入流程。
由于以上四个方面的原因向流程中带进CO2，这些CO2进入流程后，均以碳酸钠的形式在流程中积累，造成流程中碳酸钠偏高，对氧化铝生产带来不利影响。
从工艺上来说，苛性钠转变为Na2CO3对氧化铝生产是不利的，碳酸钠是一种无效碱，它在流程中循环积累，对氧化铝生产造成不良影响，如造成铝酸钠溶液粘度增加、对生产砂状氧化铝产品不利、在溶出、蒸发过程中析出形成碳酸钠结疤，堵塞管道、阀门，粘附在换热器表面使其传热系数降低，影响换热器正常运行等。
经物料平衡计算分析，流程中CO2主要通过四个途径带进生产流程，其中铝土矿中的CO2是矿石本身特点所决定的，空气中CO2进流程也不可避免，在目前技术条件下，这2个因素均是不可改变。实际上，这2个因素带进流程CO2的并不多，通常只占30％左右，而另外2个因素带进流程中的CO2量更大，即石灰和补碱因素，通常占70％左右，且这2个因素是可以改进的。
通过对CO2进流程的分析，本发明提出新的工艺方法来降低溶液中碳酸盐的浓度。
发明内容：
本发明的目的在于：采用新的工艺方法，降低流程中碳酸盐含量，消除碳酸盐对流程的不利影响。
本发明是这样实现的：将氧化铝厂用竖炉烧制石灰改为用回转窑烧制石灰，石灰中CO2含量为2～3％；取消现有的烧结法向拜尔法补碱工艺，采用NaOH≥42％的液体苛性碱向拜尔法系统补碱方式。
以往的氧化铝厂全都用竖炉烧制石灰，竖炉烧制石灰石的分解率低、得到的石灰中CO2含量高，且活性较差。采用回转窑取代竖炉烧制石灰，石灰石分解率可从88～91％提高到96～98％，石灰中CO2含量从4～6％降低到2～3％，石灰带入流程中的CO2大幅度减少。
目前，我国六大氧化铝厂中有五个采用联合法生产工艺。根据联合法理论，拜尔法系统的补碱采用烧结法系统的种分母液，由于烧结法种分母液中碳酸钠、硫酸钠等杂质含量较高，采用这种补碱方式会将大量的碳酸盐带进拜尔流程中。本发明将其改为拜尔法系统自行补NaOH≥42％的液体苛性碱，不用烧结法种分母液补碱，消除了烧结法种分母液中碳酸盐对拜尔系统的影响。
本发明的有益效果为：降低了流程中的碳酸盐含量，消除了碳酸盐对流程的不利影响，提高了换热器的工作效率。
具体实施方式：
本发明的实施例：将氧化铝厂现有的竖炉烧制石灰改为回转窑烧石灰，回转窑烧制的石灰质量好，石灰中含量CO2低；对于联合法氧化铝厂，拜尔法系统补碱采用NaOH≥42％的液体苛性碱，不用烧结法系统的种分母液补碱。通过采用这两项措施，拜尔法流程中带进CO2的可大幅度减少。
氧化铝厂石灰烧制工序目前均配置在氧化铝厂内原料车间，从环保的角度考虑，采用回转窑烧制石灰，可以将石灰烧制工序配置在氧化铝厂内，也可以将石灰烧制工序配置在石灰石矿山，烧制好的石灰用汽车运进氧化铝厂，供氧化铝厂使用。
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1.一种氧化铝生产过程中降低流程中碳酸盐的方法，其特征是：将氧化铝厂用竖炉烧制石灰改为用回转窑烧制石灰，石灰中CO2含量为2～3％；采用NaOH≥42％的液体苛性碱向拜尔法系统补碱方式。
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