CN1007422B - 拜尔液的纯化 - Google Patents

Abstract

用苛性碱溶液消化矾土而得的拜尔液可通过除去其中至少部分有机杂质而纯化。这类杂质的除去是通过如下方法完成的，即用一种水溶性有机阳离子聚季铵盐处理含分散固体(由拜尔法产生的或加入到其中的，如红泥颗粒、三水合氧化铝、草酸盐或助滤剂)的液体，由于这种聚季铵盐的阳离子特性，它将粘附于分散固体的表面。这样一种与固体粘附的有机涂盖层提供了接受有机杂质的表面，可以生成固体-聚季铵盐-有机物加合物，它很容易从拜尔体系中除去。

Description

本发明与拜耳液的纯化有关，更确切地说，它涉及到一种除去或至少减少拜耳液中有机杂质含量的方法。

许多氧化铝制品的前体，（包括经还原法制造金属铝所用的煅烧氧化铝）都是三水合氧化铝，而三水合氧化铝通常是从含氧化铝的矿石，如矾土得到的。为了从矾土获得氧化铝，通常采用的方法是众所周知的拜耳法。此法是在高温和高压下用苛性碱介质消化矾土。矾土的消化产生饱和的铝酸钠液，一般称为“富集液”。通过沉淀法从这种富集液回收氧化铝，通常还要加入氧化铝晶种。矾土存在于世界上的许多地方。不同的地区，这种矿石的组成可能是不同的。许多矾土含有有机杂质，这些有机杂质在消化过程中会与矿石中的氧化铝一起被提取出来，并沾污得到的液体。矾土中存在的大多数有机杂质是由高分子量的化合物组成，如腐殖酸，而其中的一部分在用苛性碱消化期间将分解成较低分子量的化合物，因而产生一整系列的溶于拜耳液中的有机盐类。溶于拜耳液中的这类有机杂质的一部分是由发生颜色的化合物组成，例如腐殖酸盐，结果富集液通常会具有暗红色。由于在拜耳法的消化阶段苛性碱液不断循环使用，所以拜耳液中的有机杂质含量将不断增加。有机杂质的聚集可达到相当高的水平，以致严重干扰三水合氧化铝的经济而有效的生产，除非这种聚集可以防止或至少对其加以控制。

由于拜耳液中有机杂质含量的控制是生产三水合氧化铝的一个重要方面，所以已经研究出几种控制这类有机杂质的方法。已在美国专利4，046，855（Schepers等）中提出的一种方法是，把拜耳液与一种含镁的化合物接触，生成氢氧化镁和氢氧化铝的混合沉淀，这样即可除去拜耳液中的 有机杂质。根据该专利，这种沉淀是通过物理吸附或化学吸附而除去某些有机杂质。镁化合物可在拜耳法的任何阶段加入，可在消化之前加入，最好加到消化好的泥浆中。尽管这一方法能够除去至少是一部分有机杂质，但是沉淀的氢氧化物混合物的生成给操作带来了诸多不便。一方面，这种沉淀的氢氧化物混合物含有氢氧化铝，这样会使氧化铝的产量减少。另一方面，必须将这种沉淀混合物与余下的处理液分开，这就要牵涉到附加的操作步骤和/或在一定程度上增加需要处理的总泥浆量。

在美国专利4，101，629（Mercier等）中提出的一种方法是，把一种含钡的化合物加到拜耳液中，该含钡化合物作为铝酸钡而沉淀，这种沉淀物质也可以包括拜耳液中存在的有机杂质的钡盐。正象前面所讨论过的那篇专利一样，这一方法也涉及一种化合物的沉淀，这种沉淀也必须从处理液中除去，因而需要沉降和/或过滤装置，增加了操作步骤。此方法可以通过煅烧的方法将滤出的含钡化合物回收和重新使用，然而，众所周知的钡盐毒性可以造成一种难以令人接受的环境和/或健康危害，这是无法用该法所得到的纯化结果来加以辨护的。

在美国专利4，215，094（Inao等）中推荐一种铜催化的湿式氧化法，使有机杂质氧化，然后加入一种含硫化合物，使铜催化剂作为沉淀而除去。上述氧化作用是在高温和高压条件下，在催化剂和分子氧存在下完成的。这一方法的不利之处在于，消化时必须使用高温和高压，这就要使用昂贵的压力容器和消耗大量的能量。此外，必须把铜催化剂从处理过的液体中除去，以避免沾污。在除去硫化铜的操作中，可能造成环境和/或健康危害。在美国专利4，275，042（Lever）中提出把草酸钠-拜耳液中的有机杂质之一-从废拜耳液中除去。在该专利中，是通过向废拜耳液中加入一种阳离子螯合剂以除去废拜耳液中溶解的草酸钠。这种阳离子螯合剂（更可取的是一种具有中等链和长链烷基并有单一的阳离子电荷的简单季氮化合物）与拜耳液中存在的腐殖质生成一种难溶的产物，因而就草酸钠 而言，此时的废拜耳液是失稳的，这种失稳使得部分草酸盐杂质沉淀。尽管美国专利4，275，042中所指出的这一方法能够除去废拜耳液中的一部分有机杂质，但是难溶的螯合剂-腐殖酸产物将在废拜耳液的表面上形成一种油状浮膜，而且难于从废拜耳液中除去。用常规的过滤方法不能从废拜耳液的表面除去这种油层。要想除去这种油层，必须采用适合于这一特定目的的装置，或是采用能够处理半胶体表面层的过滤方法。结果，与此法联系在一起的这些困难表明这一方法是不能实际应用的。

在美国专利4，275，043（Gnyra）中叙述了一种纯化方法。这种方法可以减少废拜耳液中草酸盐杂质的含量。草酸盐和有限量腐殖质的除去是通过采用一种吸附剂（如活性炭、活性氧化铝或粘土）处理不纯的废拜耳液来完成的。已知这类处理剂能够有效地除去拜耳液中的有机杂质，但是，正如美国专利3，832，442（Emerson）中所指出的，这样处置拜耳液的纯化问题，会由于大量使用处理剂和要求用一个或多个过滤阶段将颗粒物、吸附剂和粘附在其上的杂质除去而产生操作上的困难。为了处理拜耳法中产生的大体积的废液，上面提出的纯化方法会产生明显的操作上的困难和需要大量的经费。

美国专利4，335，082（Matyasi等）提出用石灰苛化拜耳液而除去这种不纯液体中的有机杂质，继而蒸发苛化液。蒸发将使含有大量有机杂质的固体从液体中沉淀出来。然后将这种固体分离并抛弃。这一方法的确能从拜耳液中除去相当量的有机杂质，但是伴随此法的进行而带来的一些麻烦问题表明本法难以在实际中应用，而且代价昂贵。为了达到令人满意的纯化，必须用石灰处理大量的液体，也要蒸发大量的液体。这就需要大量的石灰并投入大量的能量。还有，可以料想到，由于处理大量的液体，会浪费大量的碱。美国专利4，280，987（Yamada等）提出了一个类似的纯化方法。按照这一方法，首先将拜耳液蒸发，待拜耳液中的氧化铝和苛性碱含量调整到预定的水平后，在高温下煅烧。这一方法在拜耳工业中称为“液 燃法”（liquor    burning），它是一种去除有机杂质的有效方法。它的缺点是要蒸发大量的液体，然后煅烧，这需要大量的资金和花费大量的能量。

现在发现的新方法，不仅是经济而有效的，而且还能够连续使用而不干扰通常的拜耳法操作，也不需要大型的和/或复杂的装置。因此本发明是一种除去拜耳液中和含有分散固体的泥浆中的腐殖酸盐类有机杂质的方法。上述固体或是由拜耳法产生的，或者是添加进去的。这一方法的特点是向拜耳液中加入一种水溶性的阳离子聚季铵盐，其用量要足以在分散固体上至少形成部分涂盖层，保持涂盖后的固体与拜耳液接触一定的时间，就足以由于生成固体-聚季铵盐-腐殖酸盐杂质凝聚加合物，而至少除去拜耳液中存在的一部分腐殖酸盐，然后从拜耳液和泥浆中除去上述加合物，即可得到腐殖酸盐含量大为减少的拜耳液。

依照本发明，固体上的涂盖层提供了接受腐殖酸盐的表面，腐殖酸盐与涂盖层生成一种加合物，这种加合物将与固体一起被从拜耳液中除去。这种加合物含有分散固体、阳离子聚季铵盐、腐殖酸盐杂质以及所有由于物理和/或化学吸附力而包在凝聚加合物中的物质。与现有技术中通用的简单阳离子/阴离子络合物相比，这种凝聚加合物是致密的沉淀，很容易用标准的分离技术，如过滤、絮凝、沉降和类似方法将它们从拜耳液和泥浆中除去。

这种凝聚加合物可以用聚季铵盐涂盖固体而生成，或者也可出人意料地，通过把有效量的聚季铵盐加到腐殖酸盐沾污的有固体存在的液体中而就地生成，上述固体或是在这类液体中正常存在的，或是为了改善过滤性质而添加到液体中的。

根据下面对于本发明的精选的具体化详细描述和附图，将可更清楚地看出本发明的进一步特点和有利之处。

图1用图解方式表明了将聚季铵盐加于预煅烧过滤水合氧化铝时，其除去腐殖酸盐的效率随着铵盐浓度的变化。铵盐浓度用每升预定水合物浓度下 的拜耳液中的毫克数表示（毫克铵盐/升拜耳液）。

图2用图解方式表明了将聚季铵盐加于压滤进料时，其除去腐殖酸盐的效率随着每升拜耳液中铵盐含量的变化。

图3用图解方式表明了将聚季铵盐加于含有红泥的淤浆时，其除母腐殖酸盐的效率。

对于本发明来说，术语“拜耳液”或“母液”，可以是在拜耳法中产生的也可以是用于从矾土分离出氧化铝的碱液。拜耳液的典型例子包括富集液、废液、洗涤器底液、含有沉淀的水合氧化铝的泥浆以及含有机分散红泥颗粒的液体。所有这些液体都具有不同的苛性碱含量，而且都含有机杂质。术语“有机杂质”指的是拜耳液中存在的有机物质，其类型和数量随矾土的来源和拜耳工厂操作条件的不同而有很大不同。大部分有机杂质是以有机酸的碱金属盐的形式存在，除了草酸盐以外它们是无色的，对于从拜耳液生产三水合氧化铝的质量来说，它们的存在不会带来什么麻烦。部分深颜色的物质，经常称作腐殖酸盐，对于方法的条件和水合氧化铝的质量有很大影响，不过这类深颜色物质中也可包括木质素衍生物。这类有颜色的物质的组成不是固定的，并具有复杂的结构。为简单起见，把拜耳液中存在的所有有色物质在下文中都叫做“腐殖酸盐”。拜耳液中腐殖酸盐的存在不仅影响生产出的水合氧化铝的质量，而且这些有颜色物质还可作为其它溶解的有机杂质的稳定剂，例如草酸的碱金属盐的稳定剂。实际上可以认为，由矾土矿石提取的腐殖酸盐可以导致上述大多数低分子量有机酸和杂质的存在。

腐殖酸盐的这种稳定作用可以使溶液中的较低分子量的有机杂质达到或超过过饱和浓度。这些较低分子量化合物的难以控制的沉淀，特别是很细的草酸盐，可以在水合氧化铝沉淀期间出现，其沉淀的草酸盐会严重干扰令人满意的水合氧化铝的生产。例如，草酸盐可能覆盖生产出的水合氧化铝，因而需要大量的清洗操作以除去水合氧化铝表面粘附的草酸盐。沉 淀的草酸盐可以促进水合氧化铝晶核的形成，导致生成极为分散的水合氧化铝。由于其颗粒尺寸小，将不能符合产品标准。草酸盐还会沉淀在水合氧化铝晶种的表面上（水合氧化铝晶种是为了生产水合氧化铝而添加到富集液中的），因而妨碍所需水合物产品的沉淀。在拜耳法所使用的装置中，难以控制的草酸盐沉淀会使容器壁严重生垢，致使热传递的效率降低，而且还要增加额外的劳力去消除污垢。因此不难得出如下结论：要想用有效而经济的方式生产合乎要求的水合氧化铝，具有首要意义的是控制拜耳液中腐殖酸盐的含量。

本发明的目的就是控制拜耳液中腐殖酸盐和有色的有机物质的含量。这一目标是通过除去或至少是大大减少腐殖酸盐含量而达到的。所采用的方法是用一种水溶性的阳离子聚季铵盐在分散固体存在下处理含有腐殖酸盐的拜耳液。所说的分散固体可以是由拜耳法产生的，例如红泥颗粒、三水合或水合氧化铝、草酸盐、也可以是各种助滤剂，它们一般是在过滤之前掺合到拜耳液中的。这类助滤剂可以包括某些含钙的化合物，例如方解石、霰石或水合铝酸钙，它们可以强化过滤步骤。分散固体也可包括预先用本发明所指的水溶性阳离子聚季铵盐处理的助滤剂或晶种，它们是在反应之前加到拜耳法中的，因而生成一种固体-聚季铵盐加合物，然后这种加合物被有利地加到拜耳液中以除去腐殖酸盐和有色物质。例如，在用聚季铵盐预涂滤器之前，先预涂助滤剂。滤器是用于在撒晶种和使三水合氧化铝结晶之前除去胶体物质的。

用于本方法的优选的水溶性阳离子聚季铵盐是含有氯化二烯丙基二甲基铵（DADMAC）单体的聚氯化二烯丙基二甲基铵（POLYDADMAC）化合物。DADMAC具有如下化学结构：

这种单体的聚合作用可以用标准的乙烯基聚合工艺来完成，而最好是通过这种乙烯基单体的游离基引发来完成。条件是在其它乙烯基单体如丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯和类似化合物存在或不存在的情况下。这类聚合物在美国专利3，288，770（Butler）中已有叙述，可作参考。聚合作用可以只用氯化二烯丙基二甲基铵生成均聚物，也可用氯化二烯丙基二甲基铵与其它乙烯基单体，结果生成含有氯化二烯丙基二甲基铵的共聚物。这类共聚物示于表Ⅰ中。

表Ⅰ＊

聚合物类型    用量

（聚合物    吸光度＊＊    吸光度减少%

mg/l）

聚氯化二烯丙基二甲基铵[η]0.2    0    0.078    -

″    20    0.068    13%

″    50    0.058    27%

″    100    0.050    36%

″    200    0.034    56%

聚氯化二烯丙基二甲基铵[η]0.6-0.8    0    0.070    -

″    20    0.056    20%

″    50    0.042    40%

″    100    0.034    51%

″    200    0.030    57%

聚氯化二烯丙基二甲基铵[η]1.0-1.2    0    0.075    -

″    20    0.060    20%

″    50    0.063    16%

″    100    0.050    33%

″    200    0.039    52%

表氯醇/二甲基乙酰胺/NH₃[η]＝0.14-0.3 0 0.075 -

″    20    0.068    9%

″    50    0.069    8%

″    100    0.065    13%

″    200    0.063    16%

二氯乙烯/NH₃0 0.075 -

″    20    0.077    0%

″    50    0.077    0%

″    100    0.074    1%

″    200    0.062    17%

氯化二烯丙基二甲基铵/丙烯

酰胺共聚物，折合比粘度＝4.8    0    0.083    -

″    20    0.073    12%

″    50    0.071    15%

″    100    0.068    18%

″    200    0.066    21%

氯化二烯丙基二甲基铵/丙烯

酰胺共聚物，折合比粘度＝2.3    0    0.083    -

20    0.085    0%

″    50    0.078    6%

″    100    0.077    7%

″    200    0.070    16%

＊被再循环的腐殖酸盐沾污的废液用表中列出的各种聚季铵盐的规定量进行试验。在每次试验中，把10克三水合氧化铝晶种加到100毫升已加热到145～150°F的液体中。把表Ⅰ中所列出的阳离子聚合物加到这种分散固体介质中。混合时间大约15分钟，然后将泥浆通过沃特曼（Whatman）42＊滤纸过滤。对滤液进行吸光度测定。

＊＊用1厘米比色杯和鲍希（Bausch）和隆伯（Lomb）100分光光度计在691nm处测量吸光度。

本发明优先选用的是氯化二烯丙基二甲基铵均聚物，其特性粘度至少为0.1，最好是在大约0.3至大约1.0的范围内。正如前面所指出的，也可以用含有氯化二烯丙基二甲基铵单体的其它乙烯基聚合物，例如氯化二烯丙基二甲基铵与丙烯酰胺的共聚物。当使用共聚物时，特性粘度至少为0.2，也可在1.5左右或更高。

这里所用的术语“特性粘度”正如“聚合物手册”（Polymer    handbook）（J.Brandrup和E.H.Immergent编，Interscience    Publishers出版，New    York，1966）第Ⅳ章所描述的，指的是粘度-分子量间的关系。

下文中所用的术语“聚氯化二烯丙基二甲基铵”、“处理剂”或“聚季铵盐”指的是本发明中用于纯化拜耳液的水溶性聚阳离子季铵盐。表Ⅰ列出了在本发明中可以使用的其它类型的聚季铵盐，然而本发明的范围不仅限于表中所列的那几种，因为预期可以适应拜耳液的极端PH值的其它聚季铵盐也能起到除去腐殖酸盐的作用。

在拜耳液中含有分散固体或向拜耳液中加入固体并分散开的操作阶段， 加入聚阳离子聚季铵盐（下文中称“聚氯化二烯丙基二甲基铵”、“聚季铵盐”或“处理剂”）是适当的。这些操作阶段包括沉降室，在这里由矾土或红泥消化得到的残渣与含有所要铝酸钠的“富集液”分离;包括洗涤器，在这里由沉降器排出的红泥被清洗，以回收氧化铝和碱成分。在沉降室和洗涤器中的红泥的絮凝作用是在天然助沉降剂（如淀粉）或任何工业上合成的适合于红泥的絮凝剂的帮助下完成的。已经发现，在用絮凝剂处理和向沉降室装料之前，直接把聚季铵盐加到红泥浆中能够有效地除去腐殖酸盐。

一般来说，每升处理泥浆中聚季铵盐的含量在大约1.0毫克至500毫克之间，最好是在大约2.0毫克至50毫克的范围内。究竟用多少，应视泥浆中固体的浓度而定。聚季铵盐通常以含活性聚合物10～50%（重量）的水溶液形式加入的。所需的聚季铵盐量加于泥浆水溶液中较有利，然而废液也可用作分散介质。含有腐殖酸盐的液体与涂有聚季铵盐的红泥接触，至少可以减少液体中的腐殖酸盐含量，这种减少很容易从处理液的颜色变化观察出来。除去腐殖酸盐的定量测定可以用常规的比色计通过众所周知的比色法完成。已经发现，当加于泥浆的聚季铵盐的数量在上述很宽的范围内时，腐殖酸盐的减少（比色测定）可以从7%到大约50%以上的范围。从液体中除去的腐殖酸盐粘附或结合到红泥上并与红泥一起排出，从而提供一种方便的处理方法。另外，聚季铵盐也可加到喂入污泥洗涤器的任何红泥淤浆流中。聚季铵盐在污泥进入沉降器或洗涤器之前加入，保证了处理剂有效地分散到红泥颗粒上，因而消除了对用于沉降红泥的絮凝剂的任何可能的干扰。

本发明的另一个优点是可以除去压滤进料液中的腐殖酸盐。注入到压滤进料罐的富集液仍含有悬浮固体，这些悬浮固体必须在向富集液内加晶种进行沉淀之前除去。悬浮固体的除去一般是通过在助滤剂存在下进行过滤来完成的，助滤剂例如是含钙的化合物。按照常规，采用凯利（Kelly） 型过滤器，在这种过滤器内涂上含钙的助滤剂，它能有校地过滤含有悬浮固体的富集液。已经发现，先把聚季铵盐加到助滤剂泥浆中，然后再使助滤剂与压滤进料液混合，能够有效地除去腐殖酸盐。涂盖助滤剂表面可以达到两个目的。一方面，可以保证处理剂均匀分布在表面;另一方面，可以达到与被腐殖酸盐沾污的液体的充分接触。另外，处理剂也可在聚季铵盐确已分散后引入压滤进料液。应当知道，任何其它类型的过滤器也同样可在这种处理中应用，而所用的含钙的助滤剂也可用其它类型的助滤剂（如含纤维素的物质）代替。

已经发现，为了除去腐殖酸盐而加到助滤剂表面的聚季铵盐量是相当少的。一般来说，每升处理液中聚季铵盐的含量在大约1.0毫克至约400毫克之间，最好是在大约2.0毫克/升至大约50毫克/升的范围内。所需的聚季铵盐以水溶液加到助滤剂表面较有利，然而，废液也可用作分散介质。含有腐殖酸盐的液体与涂了聚季铵盐的助滤剂接触，使得液体中的腐殖酸盐含量减少，这种减少很容易从滤液的颜色变化观察出来。除去腐殖酸盐的定量测定是用前面所描述的比色法完成的。已经发现，当加于助滤剂的处理剂的量是在上述很宽的范围内时，腐殖酸盐含量的减少（比色测定）可从大约8%到高于大约55%。从液体中除去的腐殖酸盐粘附或结合到助滤剂上并与所用的助滤剂一起被除去，因而提供了一种方便的处理方式。如果助滤剂被再生，例如煅烧已经用过的含钙助滤剂，则腐殖酸盐将在煅烧期间被破坏，因而再生的助滤剂可在没有被污染或不产生污染危险的情况下重新使用。

本发明的另一个有利之处在于，从拜耳液中除去腐殖酸盐是在拜耳法的水合物过滤阶段完成的。拜耳法的水合物过滤阶段包括过滤沉淀的和（如果希望的话）清洗过的水合氧化铝。然后将滤出的水合物加以煅烧，使其转变成还原级氧化铝。由过滤阶段所得到的滤液通常可在拜耳法中循环使用。这种水合氧化铝泥浆含有腐殖酸盐，如果不除去，就会在拜耳法 中循环。因此，除去此过滤阶段中的腐殖酸盐就可以防止或至少是减少腐殖酸盐在滤液循环中的积累。已经发现，将聚季铵盐引入到待过滤的泥浆中能够成功地把腐殖酸盐从水合氧化铝泥浆中除去。把聚季铵盐引入泥浆的适当办法是用聚季铵盐涂盖水合氧化铝的表面，并把涂过的水合物注入泥浆。另外一种办法是，把处理剂直接引入泥浆，而不用预涂水合氧化铝，如果保证泥浆中的处理剂充分分散，则聚季铵盐将均匀地涂在泥浆中的水合氧化铝表面上。涂过的水合物允许通过粘附有聚季铵盐的表面与腐殖酸盐接触而除去泥浆中的腐殖酸盐。

加到泥浆中的聚季铵盐量是在每升泥浆约2.5毫克到约400毫克的范围内。就腐殖酸盐的除去而言，当处理剂用量在每升泥浆约10毫克至150毫克时，可获得最佳结果。除去腐殖酸盐的程度通常是用比色法测定的，它是以由未处理的泥浆得到的滤液为背景测量滤液的颜色减少。当应用上述聚季铵盐加入量时，颜色的减少可达到大约10～60%。由泥浆中除去的腐殖酸盐将留在滤出的氧化铝表面上，并将在煅烧期间被破坏。因此无需纯化水合物或提供现有技术所需要的处理方法。

下面的几个实例为实际应用本发明提供了说明。在所有的实例中，加到试验泥浆或液体中的聚季铵盐都是含有20%（重量）活性聚季铵盐均聚物的水溶液。

实例Ⅰ

腐殖酸盐是从含有沉淀的水合氧化铝固体的拜耳液中除去的。用于这种直接纯化法的液体或泥浆是通常在拜耳法的煅烧阶段之前注入水合物过滤器所用的典型的水合氧化铝泥浆。在常规的拜耳法实践中，滤出的水合物直接投入煅烧炉中，以使其转变成还原级氧化铝（Al₂O₃），而滤液则再循环于拜耳法中。

用于本例的泥浆，其固体的平均浓度为50.7%（重量），温度大约为58℃（137°F），这种泥浆被泵入一个常规的过滤器中，平均泵入速度为1041 升/分（275加仑/分）。为了除去液体中的腐殖酸盐，注入的聚季铵盐处理剂既可以是20%的活性溶液，也可以是20%活性产物的稀释液，以便比较水合物表面涂盖层和腐殖酸盐的除去效率。聚季铵盐是在把泥浆输入过滤器的泵的吸入端引入。为了确定所需聚季铵盐的用量，而改变处理剂用量。腐殖酸盐的除去效率是用比色法确定，包括测量加入聚季铵盐之前的液相吸光度和溶液的吸光度。

吸光度的测定是用Pye    Unicam    Model    6-350分光光度计，4厘米比色杯，在691nm处完成的。

在试验中，下述20%活性聚季铵盐产物的用量注入到泵的吸入端（不用进一步预稀释）：218毫克/升液体和436毫克/升液体。试验也可以用预先稀释的聚季铵盐溶液产物进行。方法是把56毫克，116毫克，216毫克和437毫克聚季铵盐分别注入到1升液体中。把聚季铵盐注入到泥浆中是连续的，滤液的吸光度测量是在不同的聚季铵盐用量之间平衡条件建立之后进行。由于上面指出的聚季铵盐用量而得到的腐殖酸盐含量的减少列于表Ⅱ，同时也用图解法示于图1。

表Ⅱ

聚季铵盐除去水合氧化铝泥浆中腐殖酸盐的效果

聚季铵盐＊用量（mg/l）    除去腐殖酸盐的重量（%）

56    37

116    35

216    45

437    55

218＊＊    37

436＊＊    58

＊20%活性的水溶液。

＊＊加入时不进一步稀释。 可以看出，处理剂以原始溶液的形式加入和以稀释的形式加入对于腐殖酸盐的除去效率并没有实质性的影响。据认为，这是由于泵中产生的涡流造成的结果，它保证了聚季铵盐溶液在被处理的泥浆中的均匀分散。

实例Ⅱ

从红泥残渣经沉降分离后所得到的拜耳液中除去腐殖酸盐。从污泥沉降器溢流得到的富集液在过滤除去残余的分散红泥颗粒之前用聚季铵盐处理。富集液，也称压滤进料液，因为按照常规是利用凯利压滤机来除去这些固体，它的过滤一般要在固体助滤剂的存在下进行，固体助滤剂可明显改进过滤效率。聚季铵盐的加入要以这样一种方式进行，即能够利用固体助滤剂作为阳离子聚合处理剂的“载体”。对于除去腐殖酸盐的试验来说，所用的溶液聚季铵盐产物（20%活性）用量为每升压滤进料液18毫克，31毫克和57毫克。在注入压滤进料液之前，先将聚季铵盐处理剂用水稀释到浓度分别相当于194毫克/升，324毫克/升和302毫克/升。然后将涂盖有聚季铵盐的压滤进料液在常规的压滤机上过滤，此压滤机在与涂有聚季铵盐的压滤进料液接触之前，预先涂上助滤剂。腐殖酸盐的除去量是通过测量所得滤液和未经处理的压滤进料液的吸光度而确定的。腐殖酸盐的除去结果示于表Ⅲ和图2。

表Ⅲ

聚季铵盐除去拜耳法压滤进料液中腐殖酸盐的效果

聚季铵盐＊用量    除去腐殖酸盐的重量（%）

（毫克/升压滤进料液）

50    26

100    38

200    48

400    53

＊20%活性的水溶液

从上面的结果可以看出，腐殖酸盐可从高浓度的拜耳液中除去，方法是采用助滤剂作为处理剂的“载体”。

实例Ⅲ

也可进行聚季铵盐从消化后的拜耳法泥浆中除去腐殖酸盐的试验，这种泥浆是在用沉降法分离红泥之前的。沉降器进料泥浆的温度在大约90～99℃（194～210°F）的范围内，使其与不同用量的20%活性聚季铵盐溶液接触，并将处理过的泥浆在除去红泥后的吸光度与由未处理的泥浆所得的吸光度值进行比较。试验结果见表Ⅳ和图3。

表Ⅳ

从含红泥的泥浆中除去腐殖酸盐

聚季铵盐＊用量    除去腐殖酸盐的重量（%）

（毫克/升泥浆）

0    0

50    28

100    31

200    39

400    51

＊20%活性的水溶液。

已经表明，将聚季铵盐加到红泥泥浆中是减少拜耳液中有害的腐殖酸盐的有效方法。还进而发现，阳离子聚季铵盐不干扰常规的阴离子絮凝剂的絮凝能力，这种阴离子絮凝剂通常加到红泥泥浆中以改善红泥的沉降状况。因而可以很方便地把聚季铵盐投入到红泥泥浆中，既可在常规的絮凝剂加入之前，也可在其加入之后。然而，最好还是在加入絮凝剂之前加入聚季铵盐。

通过本工艺中的这些技术性的内容可以了解到这里所叙述的各种具体事物有许多等同物，关于本发明的限制仅陈述于权利要求中。

Claims (11)

1、一种从含有分散固体的拜耳液和泥浆中除去腐殖酸盐型有机杂质的方法，所述固体既可以是由拜耳法产生的也可以是添加的，该方法的特征是向母液中加入一种水溶性的，乙烯基阳离子聚季铵盐，其量足以在分散固体上至少生成部分涂盖层，使这种有涂盖层的固体与母液接触足够时间，由于腐殖酸盐粘着于涂层上至少部分除去母液中的腐殖酸盐，移除粘着有腐殖酸盐的涂层固体并回收腐殖酸盐含量大大减少了的母液。

2、权利要求1的方法，其特征是该水溶性的乙烯基阳离子聚季铵盐是含氯化二烯丙基二甲基铵单体的乙烯基阳离子聚合物，该聚合物的特性粘度至少为0.2。

3、权利要求1的方法，其特征是该聚季铵盐是特性粘度至少为0.1的氯化二烯丙基二甲基铵的均聚物。

4、权利要求3的方法，其特征是该聚季铵盐的特性粘度是在0.3-1.0的范围内。

5、权利要求1或2的方法，其特征是该分散固体选自水合氧化铝、红泥、助滤剂，草酸盐和它们的混合物。

6、权利要求1或2的方法，其特征是该母液是红泥淤浆，该分散固体是红泥颗粒，而聚季铵盐在从母液中分离红泥颗粒之前加到红泥淤浆中。

7、权利要求6的方法，其特征是该聚季铵盐是氯化二烯丙基二甲基铵的聚合物，该聚季铵盐在添加絮凝剂和从母液中分离红泥颗粒之前加到红泥淤浆中。

8、权利要求1的方法，其特征是该母液是压滤进料液（press  feed  liluor），该分散固体是助滤剂颗粒。

9、权利要求8的方法，其特征是该助滤剂颗粒首先用阳离子聚季铵盐处理，然后加到压滤进料液中。

10、权利要求8或9的方法，其特征是该助滤剂颗粒是含钙的助滤剂颗粒。

11、权利要求8或9的方法，其特征是腐殖酸盐含量大大减少了的母液在拜耳法中循环使用。

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