CN100572277C - 一种改进的串联法生产氧化铝的方法 - Google Patents
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Abstract
一种改进的串联法生产氧化铝的方法，本发明涉及一种生产氧化铝的方法，其特征在于其过程依次为：(1)首先采用拜尔法处理铝土矿，将得到的A/S为1.0～2.0的拜耳法赤泥，配入碳酸钠、石灰石或石灰，进行烧结；(2)对烧成后的熟料在氧化铝浓度为40～90g/L、液固比为3～5的条件下溶出，使赤泥沉降分离在氧化铝浓度为60～130g/L、固含为50～100g/L的条件下进行；或者直接加大熟料溶出过程的液固比，使赤泥沉降分离在氧化铝浓度为60～130g/L、固含为50～100g/L的条件下进行；(3)熟料溶出后的粗液直接进入拜耳法溶出矿浆，合流进行脱硅。采用本发明，可顺利实现串联法处理中低品位铝土矿。
Description
技术领域
一种改进的串联法生产氧化铝的方法，涉及一种氧化铝的生产方法，特别是通过改变串联法工艺中熟料溶出及赤泥沉降分离的工艺条件，强化烧结法赤泥沉降分离过程，以顺利实现串联法处理中低品位铝土矿的方法。
技术背景
在处理中低品位铝土矿时，针对不同的铝土矿资源等条件，可采用各有特点的混联法、选矿拜耳法、石灰拜耳法或串联法生产工艺。串联法工艺流程较混联法简单，其中的烧结法部分只用来回收拜耳法溶出后的赤泥中的氧化铝和氧化钠，烧结法所占比例低，氧化铝回收率较高，碱耗低，能耗也较低，是处理中低品位铝土矿的有效方法。由于拜耳法赤泥A/S低，生料A/S低，烧成温度范围变窄，熟料溶出后赤泥沉降分离困难。如何解决好熟料溶出后赤泥的分离问题，是顺利实现串联法氧化铝生产过程的技术关键。
发明内容
一种改进的串联法生产氧化铝的方法，其特征在于其过程依次为：
(1)首先采用拜尔法处理铝土矿，将得到的A/S为1.0～2.0的拜耳法赤泥，配入碳酸钠、石灰石或石灰，控制氧化钠与氧化铝和氧化铁的分子比的碱比为0.90～1.05，氧化钙与氧化硅的分子比，即钙比为2.00～2.15，进行烧结；
(2)对烧成后的熟料在氧化铝浓度为为40～90 g/L、液固比为3～5的条件下溶出，使赤泥沉降分离在氧化铝浓度为60～130g/L、固含为50～100g/L的条件下进行；或者直接加大熟料溶出过程的液固比，使赤泥沉降分离在氧化铝浓度为60～130g/L、固含为50～100g/L的条件下进行；
(3)熟料溶出后的粗液直接进入拜耳法溶出矿浆，合流进行脱硅。
本发明的一种改进的串联法生产氧化铝的方法，其特征在于其烧结过程控制烧成温度为55℃-65℃，正烧结温度在1150～1290℃。
采用本发明的方法，可顺利实现串联法处理中低品位铝土矿。
具体实施方式
一种改进的串联法生产氧化铝的方法，首先采用拜尔法处理中低品位铝土矿，包括一水硬铝石型铝土矿、一水硬铝石-一水软铝石混合型铝土矿等各种类型的铝土矿，得到A/S为1.0～2.0的拜耳法赤泥，配入一定比例的碳酸钠、石灰石或石灰，适宜的配方为碱比(氧化钠与氧化铝和氧化铁的分子比)为0.90～1.05，钙比(氧化钙与氧化硅的分子比)为2.00～2.15，烧成温度范围为60℃左右，正烧结温度在1150～1290℃之间；和传统烧结法不同，为了确保赤泥沉降分离过程的顺利进行，赤泥沉降分离必须在较低的液相氧化铝浓度和较低的赤泥固含条件下进行。为此，对烧成后的熟料在氧化铝浓度为不大于130g/L(较适宜的条件为40～90g/L)、液固比为3～5的条件下溶出，使赤泥沉降分离在氧化铝浓度为60～130g/L、固含为50～100g/L的条件下进行，其前5分钟沉降速度可达12～24mm/min，赤泥压缩液固比为3～8(赤泥沉降管高度185mm)，氧化铝的工业溶出率为80～92％，氧化钠的工业溶出率为88～96％；或者直接加大熟料溶出过程的液固比，使赤泥沉降分离在氧化铝浓度为60～130g/L、固含为50～100g/L的条件下进行，其前5分钟沉降速度可达12～24mm/min，赤泥压缩液固比为3～8(赤泥沉降管高度185mm)，氧化铝的工业溶出率为80～92％，氧化钠的工业溶出率为88～96％；3、熟料溶出后的粗液直接进入拜耳法溶出矿浆，合流进行脱硅，为了保证合流脱硅后有适宜的晶种分解原液浓度，应适当强化合流脱硅后赤泥的洗涤过程，必要时采用较高的赤泥洗涤级数，降低洗水用量。
实施例1
采用A/S为4的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.1，按碱比为0.94、钙比2.05配方制备生料，在1170～1230℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为100g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为85％，氧化钠工业溶出率为95％，溶出矿浆赤泥固含约175g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥不沉降。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为80g/L，固含为60 g/L时，前5分钟沉降速度可达20mm/min，赤泥压缩液固比为4(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例2
采用A/S为4的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.3，按碱比为0.95，钙比2.1配方制备生料，在1180～1240℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为110g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为86％，氧化钠工业溶出率为94％，溶出矿浆赤泥固含约170g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥不沉降。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为90g/L，固含为70 g/L时，前5分钟沉降速度可达18mm/min，赤泥压缩液固比为5(赤泥沉降管高度185 mm)，完全可以满足生产要求。
实施例3
采用A/S为4的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.5，按碱比为0.97，钙比2.15配方制备生料，在1190～1260℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为120g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为83％，氧化钠工业溶出率为93％，溶出矿浆赤泥固含约170g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥不沉降。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为80g/L，固含为90 g/L时，前5分钟沉降速度可达12mm/min，赤泥压缩液固比为8(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例4
采用A/S为4的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.7，按碱比为0.98，钙比2.15配方制备生料，在1200～1260℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为90g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为88％，氧化钠工业溶出率为95％，溶出矿浆赤泥固含约165g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥沉降速度慢，无法满足生产要求。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为90g/L，固含为60g/L时，前5分钟沉降速度可达22mm/min，赤泥压缩液固比为4(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例5
采用A/S为5的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.1，按碱比为0.95，钙比2.05配方制备生料，在1190～1240℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为100g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为83％，氧化钠工业溶出率为94％，溶出矿浆赤泥固含约175g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥不沉降。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为100g/L，固含为60g/L时，前5分钟沉降速度可达18mm/min，赤泥压缩液固比为5(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例6
采用A/S为5的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.3，按碱比为0.98，钙比2.1配方制备生料，在1200～1260℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为120g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为85％，氧化钠工业溶出率为95％，溶出矿浆赤泥固含约170g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥不沉降。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为110g/L，固含为60g/L时，前5分钟沉降速度可达16mm/min，赤泥压缩液固比为5.5(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例7
采用A/S为5的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.5，按碱比为0.95，钙比2.15配方制备生料，在1200～1260℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为100g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为88％，氧化钠工业溶出率为95％，溶出矿浆赤泥固含约170g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥不沉降。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为100g/L，固含为60g/L时，前5分钟沉降速度可达20mm/min，赤泥压缩液固比为4(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例8
采用A/S为5的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.7，按碱比为0.98，钙比2.15配方制备生料，在1200～1260℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为100g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为89％，氧化钠工业溶出率为92％，溶出矿浆赤泥固含约165g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥沉降速度慢，无法满足生产要求。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为100g/L，固含为60g/L时，前5分钟沉降速度可达22mm/min，赤泥压缩液固比为4(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例9
采用A/S为6的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.1，按碱比为0.95，钙比2.1配方制备生料，在1190～1250℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为80g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为84％，氧化钠工业溶出率为95％，溶出矿浆赤泥固含约175g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥不沉降。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为80g/L，固含为60g/L时，前5分钟沉降速度可达20mm/min，赤泥压缩液固比为4(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例10
采用A/S为6的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.3，按碱比为0.95，钙比2.15配方制备生料，在1200～1260℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为120g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为90％，氧化钠工业溶出率为95％，溶出矿浆赤泥固含约170g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥不沉降。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为120g/L，固含为50g/L时，前5分钟沉降速度可达18mm/min，赤泥压缩液固比为6(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例11
采用A/S为6的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.5，按碱比为0.98，钙比2.15配方制备生料，在1200～1260℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为110g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为88％，氧化钠工业溶出率为95％，溶出矿浆赤泥固含约170g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥不沉降。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为80g/L，固含为60g/L时，前5分钟沉降速度可达20mm/min，赤泥压缩液固比为4(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
实施例12
采用A/S为6的一水硬铝石矿，拜耳法溶出后的赤泥A/S为1.9，按碱比为0.95，钙比2.15配方制备生料，在1200～1260℃烧结得到熟料，按进料液固比为4，溶出液氧化铝浓度为120g/L进行熟料溶出，得到氧化铝工业溶出率为88％，氧化钠工业溶出率为95％，溶出矿浆赤泥固含约160g/L，按正常的絮凝剂添加条件，赤泥沉降速度慢，无法满足生产要求。后改为降低进料液固比进行沉降分离，在氧化铝浓度为110g/L，固含为50g/L时，前5分钟沉降速度可达20mm/min，赤泥压缩液固比为5(赤泥沉降管高度185mm)，完全可以满足生产要求。
目前国内还没有采用串联法处理中低品位铝土矿的先例。和国外的串联法工艺相比，本发明强化了赤泥沉降分离过程，赤泥沉降速度快，压缩液固比低。
Claims (2)
1.一种改进的串联法生产氧化铝的方法，其特征在于其过程依次为：
(1)首先采用拜尔法处理铝土矿，将得到的A/S为1.0～2.0的拜耳法赤泥，配入碳酸钠、石灰石或石灰，控制氧化钠与氧化铝和氧化铁的分子比的碱比为0.90～1.05，氧化钙与氧化硅的分子比，即钙比为2.00～2.15，进行烧结；
(2)对烧成后的熟料在氧化铝浓度为40～90g/L、液固比为3～5的条件下溶出，使赤泥沉降分离在氧化铝浓度为60～130g/L、固含为50～100g/L的条件下进行；或者直接加大熟料溶出过程的液固比，使赤泥沉降分离在氧化铝浓度为60～130g/L、固含为50～100g/L的条件下进行；
(3)熟料溶出后的粗液直接进入拜耳法溶出矿浆，合流进行脱硅。
2.根据权利要求1所述的一种改进的串联法生产氧化铝的方法，其特征在于烧结过程控制烧成温度为55-65℃，正烧结温度在1150～1290℃进行烧结。
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