CN100398446C - 一种液－液萃取降低氧化铝生产精液αk的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αK的方法。其特征在于：以氧化铝生产精液为原料，用溶于稀释剂为脂肪醇或煤油的烷基酚为萃取剂，萃取剂浓度0～1.0摩尔/升，在70～100℃下进行萃取5～20分钟，萃取相用水反萃得到氢氧化钠溶液返回氧化铝生产系统，低αK的萃余相精液经晶种分解得到氢氧化铝。本发明针对目前降低精液αk的措施所存在的问题，旨在提供一种液液萃取直接降低溶出矿浆分离后的精液αk的方法，避免了低苛性比的溶出矿浆在稀释时水解的发生，在有效降低精液αk的同时，分离了部分苛性碱，降低了氢氧化钠的浓度，大幅度提高了精液中氧化铝的相对过饱和度，对生产砂状氧化铝十分有利。
Description
技术领域
一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αk的方法，涉及铝土矿为原料生产氧化铝过程中降低精液苛性比值的方法。
背景技术
以铝土矿为原料生产氧化铝的一个关键指标精液αk(溶液中氧化钠与氧化铝的摩尔比)的高低对氧化铝厂碱的循环效率、节能降耗以及生产砂状氧化铝有着紧密的联系。降低精液αk有利于砂状氧化铝的生产和产能的提高。随着铝土矿溶出技术的发展，降低精液αk取得了一定的进展，但是继续靠强化溶出降低精液αk的潜力不大。目前有通过后加矿(主要为三水铝石矿)增浓溶出技术降低精液αk，该技术需要解决脱硅问题，并且由于溶出矿浆在稀释时存在水解可能性，因此，后加矿技术也有一定限制，对于我国还需要靠进口获得三水铝石矿。
专利200410100969一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液αk的方法，提供了一种混联法生产氧化铝厂降低精液αk的方法。其特征在于把碳分母液在碳分分解槽中通入二氧化碳进行深度碳分得到的Al(OH)3产物，加入到拜耳法溶出料浆自蒸发器至溶出料浆稀释槽之间的生产流程中。为拜耳法晶种分解生产砂状氧化铝创造了有利条件。但该专利与后加矿增浓溶出在原理上一致，仍然不能克服溶出矿浆在稀释过程中水解，并且仅适用于混联法生产工艺。
专利200610000862提供了一种提高拜耳法循环效率的方法，该方法是用液液萃取的方法降低蒸发母液αk，萃余液循环分解达到提高循环效率的目的。
发明内容
本发明针对以上降低精液αk的措施存在的问题，旨在提供一种直接降低溶出矿浆分离后的精液αk的方法，避免了低苛性比的溶出矿浆在稀释时水解的发生，在有效降低精液αk的同时，分离了部分苛性碱，降低了氢氧化钠的浓度，大幅度提高了精液中氧化铝的相对过饱和度，对生产砂状氧化铝十分有利。
本发明是通过以下工艺技术方案实现的。
一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αk的方法，其特征在于：以氧化铝生产精液为原料，用溶于稀释剂为脂肪醇或煤油的烷基酚为萃取剂，进行液-液萃取反应，反应后油水分离，萃取后精液用于生产砂状氧化铝；分离后的油相打入反萃混合槽，用水进行反萃，再生油相继续萃取下一批精液，反萃后水相进入蒸发系统。
一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αk的方法，其特征在于萃取剂浓度0～1.0摩尔/升，油相体积：水相体积的相比为1～4∶1，在70～100℃下进行萃取5～20分钟，萃取相用水反萃得到氢氧化钠溶液返回氧化铝生产系统，低αk的萃余相精液经晶种分解得到氢氧化铝。
一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αk的方法，其特征在于萃取剂为烷基酚类，其烷基取代苯环上的位置可以为邻位、间位或对位，最好在对位，单个烷基支链长度为12～18个碳。
一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αk的方法，其特征在于稀释剂为碳链长度为6～20的脂肪醇或它们的混合物或者为煤油。
一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αk的方法，其特征在于经过每次萃取后萃取相用水反萃，反萃后的油相作为下一次的萃取剂及稀释剂，反萃水相返回氧化铝生产系统。
本发明的方法，是将氧化铝生产过程的精液与萃取剂在混合槽中搅拌混合，于澄清槽内分离为萃取相和萃余相，低苛性碱浓度、低苛性比的萃余相铝酸钠溶液送晶种分解生产砂状氧化铝，萃取相用水或低碱浓度的溶液反萃分离回收其中的氢氧化铝再返回生产系统，分离后油相(稀释剂与萃取剂)循环使用。该方法的实现可为间断作业，也可为连续作业。
具体实施方式
一种液-液萃取降低氧化铝生产精液的方法，是在混合槽中放入铝酸钠精液，氧化钠浓度在120～200g/L，苛性比值在1.4～1.6左右，用C6～C20脂肪醇或它们的混合物作为稀释剂、烷基酚(取代基碳链C12～C18)作为萃取剂，相比为1～4∶1(油相体积：水相体积)，机械搅拌萃取，温度控制在70～100℃，萃取时间控制在5～-20分钟，反应完成后进入澄清槽进行油水分离。将分离的油相打入另一反萃混合槽中，水为反萃取剂，同样搅拌反萃，温度控制在70～100℃，反萃时间控制在5～20分钟。反应完成后，油水分离。此时萃取的氢氧化钠已进入反萃水相，再生的油相可循环使用，萃余相苛性碱浓度及αk得到降低。此时将再生的油相重新打入萃取混合槽中，萃取剂循环利用。如此循环。反萃水相达到浓度要求进入蒸发系统或配料系统。
下面就结合具体的实施例来加以说明。
实施例1
以100升氧化铝生产精液为原料(苛性碱浓度170克/升，αk1.50)，加入十二烷基酚浓度为0.5摩尔/升的C8-C10的脂肪醇溶剂300升，于混合槽中机械搅拌，温度控制在90℃，反应时间10分种，反应后油水分离，萃取后精液苛性碱浓度降为147克/升，αk降为1.30，用于生产砂状氧化铝。分离后的油相打入反萃混合槽，加入100升水进行反萃，温度控制在用于生产砂状氧化铝。分离后的油相打入反萃混合槽，加入100升水进行反萃，温度控制在85℃，反应时间10分种。反萃分离后的再生油相继续萃取下一批精液，反萃后的水相循环使用，8次反萃后水相苛性碱浓度达到118克/升，进入蒸发系统。
实施例2
以100升氧化铝生产精液为原料(苛性碱浓度170克/升，αk1.55)，加入十二烷基酚浓度为0.55摩尔/升的C8-C10的脂肪醇溶剂350升，于混合槽中机械搅拌，温度控制在95℃，反应时间12分种，反应后油水分离，萃取后精液苛性碱浓度降为150克/升，αk降为1.28，用于生产砂状氧化铝。分离后的油相打入反萃混合槽，加入100升水进行反萃，温度控制在90℃，反应时间12分种。反萃分离后的再生油相继续萃取下一批精液，反萃后的水相循环使用，8次反萃后水相苛性碱浓度达到124克/升，进入蒸发系统。
实施例3
以100升氧化铝生产精液为原料(苛性碱浓度172克/升，αk1.45)，加入十八烷基酚浓度为0.25摩尔/升的C8-C10的脂肪醇溶剂400升，于混合槽中机械搅拌，温度控制在80℃，反应时间20分种，反应后油水分离，萃取后精液苛性碱浓度降为152克/升，αk降为1.32，用于生产砂状氧化铝。分离后的油相打入反萃混合槽，加入100升水进行反萃，温度控制在80℃，反应时间10分种。反萃分离后的再生油相继续萃取下一批精液，反萃后的水相循环使用，8次反萃后水相苛性碱浓度达到110克/升，进入蒸发系统。
实施例4
以100升氧化铝生产精液为原料(苛性碱浓度170克/升，αk1.50)，加入十二烷基酚浓度为0.9摩尔/升的C8-C10的脂肪醇溶剂100升，于混合槽中机械搅拌，温度控制在100℃，反应时间5分种，反应后油水分离，萃取后精液苛性碱浓度降为150克/升，αk降为1.35，用于生产砂状氧化铝。分离后的油相打入反萃混合槽，加入100升水进行反萃，温度控制在90℃，反应时间10分种。反萃分离后的再生油相继续萃取下一批精液，反萃后的水相循环使用，8次反萃后水相苛性碱浓度达到102克/升，进入蒸发系统。
实施例5
以100升氧化铝生产精液为原料(苛性碱浓度170克/升，αk1.55)，加入十五烷基酚浓度为0.55摩尔/升的C8-C10的脂肪醇溶剂350升，于混合槽中机械搅拌，温度控制在95℃，反应时间12分种，反应后油水分离，萃取后精液苛性碱浓度降为151克/升，αk降为1.31，用于生产砂状氧化铝。分离后的油相打入反萃混合槽，加入100升水进行反萃，温度控制在90℃，反应时间12分种。反萃分离后的再生油相继续萃取下一批精液，反萃后的水相循环使用，8次反萃后水相苛性碱浓度达到120克/升，进入蒸发系统。
Claims (6)
1.一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αK的方法，其特征在于：以氧化铝生产精液为原料，用溶于稀释剂为脂肪醇或煤油的烷基酚为萃取剂，进行液-液萃取反应，反应后油水分离，萃取后精液用于生产砂状氧化铝；分离后的油相打入反萃混合槽，用水进行反萃，再生油相继续萃取下一批精液，反萃后水相进入蒸发系统。
2.根据权利要求1所述的一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αK的方法，其特征在于萃取剂浓度0.25～1.0摩尔/升，油相体积∶水相体积的相比为1～4∶1，在70～100℃下进行萃取5～20分钟，萃取相用水反萃得到氢氧化钠溶液返回氧化铝生产系统，低αK的萃余相精液经晶种分解得到氢氧化铝。
3.根据权利要求1所述的一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αK的方法，其特征在于萃取剂为烷基酚类，其烷基取代苯环上的位置为邻位、间位或对位。
4.根据权利要求1所述的一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αK的方法，其特征在于萃取剂为烷基酚类，其烷基取代苯环上的位置为对位，单个烷基支链长度为12～18个碳。
5.根据权利要求1所述的一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αK的方法，其特征在于稀释剂为碳链长度为6～20的脂肪醇或它们的混合物或者为煤油。
6.根据权利要求1所述的一种液-液萃取降低氧化铝生产精液αK的方法，其特征在于经过每次萃取后萃取相用水反萃，反萃后的油相作为下一次的萃取剂及稀释剂，反萃水相返回氧化铝生产系统。
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