CN101683995B - 节能的碳分母液循环配料使用方法 - Google Patents

节能的碳分母液循环配料使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种节能的碳分母液循环配料使用方法，属于氧化铝生产技术，其特征在于依次按照下列步骤进行：(1)将高浓度碳分母液引入碳化塔实施碳化，碳酸钠与二氧化碳、水进一步反应后，析出碳酸氢钠结晶，形成碳酸氢钠浆液；(2)碳酸氢钠浆液经沉降浓密后，用真空过滤机过滤分离，得到固体碳酸氢钠和滤液，碳酸氢钠晶体返回配料系统配料；滤液进行湿分解，将溶液中的碳酸氢钠热分解转换为碳酸钠后蒸发，蒸发母液循环配料使用。有效降低入熟料煅烧窑生料浆水份，节能效果好，成本低，简单易行，易于实施。

Description

节能的碳分母液循环配料使用方法
技术领域
本发明涉及一种节能的碳分母液循环配料使用方法，属于氧化铝生产技术。
背景技术
在烧结法氧化铝生产中，含有高浓度碳酸钠的碳分母液经过蒸发浓缩后，循环利用，配制生料浆。利用本工艺方案可大幅度降低碳分母液中的碳酸钠浓度，在用蒸发器蒸发时可降低蒸发汽水比，从而降低蒸发成本。本工艺方法产出的碳酸氢钠固体结晶返回配料，能有效降低生料入熟料回转窑煅烧时带入的水分，从而显著降低烧结法氧化铝生产能耗。
目前，国内烧结法氧化铝生产企业多采用蒸发器直接蒸浓含有高浓度碳酸钠的碳分母液，采用蒸发效率较高(0.25-0.30吨-汽/吨-水)的多效管式、板式降膜蒸发器蒸发时，为防止碳酸钠结晶析出一水碳酸钠堵塞蒸发列管、覆盖住加热面降低传热效率，必须在母液浓度达到饱和之前(≤220g/l)时出料。为保证水量平衡需采用可蒸发较高浓度母液(260-280g/l)的标准式强制循环蒸发器蒸发，效率较低(0.4-0.5吨-汽/吨-水)，且蒸发器碱煮、冲刷频繁，停车次数多，无法保证长时间连续运行。
发明内容
本发明的目的在于提供节能的碳分母液循环配料使用方法，有效降低入熟料煅烧窑生料浆水份，节能效果好，成本低，简单易行，易于实施。
本发明所述的节能的碳分母液循环配料使用方法，依次按照下列步骤进行：
(1)将高浓度碳分母液引入碳化塔实施碳化，碳酸钠与二氧化碳、水进一步反应后，析出碳酸氢钠结晶，形成碳酸氢钠浆液。
(2)碳酸氢钠浆液经沉降浓密后，用真空过滤机过滤分离，得到固体碳酸氢钠和滤液。碳酸氢钠晶体返回配料系统配料，滤液进行湿分解，将溶液中的碳酸氢钠热分解转换为碳酸钠后蒸发，蒸发母液循环配料使用。
本发明中：
高浓度碳分母液中Na2CO3浓度为180-360g/l，Al2O3浓度为0.5-20g/l。
高浓度碳分母液中Na2CO3的碳化结晶率为50-55％。
蒸发原液中Na2CO3浓度为180-200g/l。
蒸发母液中Na2CO3浓度为340-350g/l。
碳分母液：氧化铝生产中，向铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体实施碳酸化分解后得到氢氧化铝结晶和含有较高浓度的碳酸钠溶液，实施液固分离后，得到的滤液称为碳分母液。
蒸发原液：碳酸氢钠浆液经沉降浓密后，用真空过滤机过滤分离，得到固体碳酸氢钠和滤液。碳酸氢钠晶体返回配料系统配料，滤液进行湿分解，将溶液中的碳酸氢钠热分解转换为碳酸钠，此时的溶液即为蒸发原液；蒸发后，即为蒸发母液。
本发明所述的节能的碳分母液循环配料使用方法，通过碳分母液析盐、液固分离、滤液蒸发，得到固体结晶和蒸发母液，利用析出的固体结晶和蒸发母液循环配制生料浆，能够更有效地降低入熟料煅烧窑生料浆水份，将生料浆水分由原先的40-45％降低到35-37％，实现工艺节能，节能效果好，成本低，简单易行，易于实施，利于工业化推广应用，具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述的节能的碳分母液循环配料使用方法，依次按照下列步骤进行：
(1)温度为70-80℃，Na2CO3浓度为345g/l，Al2O3浓度为0.6g/l的高浓度碳分母液泵送进入碳化塔，自塔顶经各层筛板折流下行，压力≥2.5kgf/m2的CO2气体经管道自碳化塔底部经各层筛板通气孔上行，与高浓度碳分母液逆向接触、反应生成碳酸氢钠，形成碳酸氢钠浆液。
(2)60-65℃的碳酸氢钠浆液泵送到真空转鼓过滤机或水平胶带过滤机，实施液固分离。分离得到的碳酸氢钠晶体循环配料使用，滤液泵送进入碳酸氢钠湿分解工序。
(3)含有碳酸氢钠的滤液经湿分解后，85-90％的碳酸氢钠被分解为碳酸钠。
(4)Na2CO3浓度为190g/l的碳酸钠、碳酸氢钠混合液经泵送进入六效管式降膜蒸发器进行蒸发浓缩。最终得到的Na2CO3浓度为345g/l的蒸发母液循环配料使用。
实施例2
本发明所述的节能的碳分母液循环配料使用方法，依次按照下列步骤进行：
(1)温度为70-80℃，Na2CO3浓度为355g/l，Al2O3浓度为0.9g/l的高浓度碳分母液泵送进入碳化塔，自塔顶经各层筛板折流下行，压力≥2.5kgf/m2的CO2气体经管道自碳化塔底部经各层筛板通气孔上行，与高浓度碳分母液逆向接触、反应生成碳酸氢钠，形成碳酸氢钠浆液。
(2)60-65℃的碳酸氢钠浆液泵送到真空转鼓过滤机或水平胶带过滤机，实施液固分离。分离得到的碳酸氢钠晶体循环配料使用，滤液泵送进入碳酸氢钠湿分解工序。
(3)含有碳酸氢钠的滤液经湿分解后，87-89％的碳酸氢钠被分解为碳酸钠。
(4)Na2CO3浓度为200g/l的碳酸钠、碳酸氢钠混合液经泵送进入六效管式降膜蒸发器进行蒸发浓缩。最终得到的Na2CO3浓度为350g/l的蒸发母液循环配料使用。
实施例3
本发明所述的节能的碳分母液循环配料使用方法，依次按照下列步骤进行：
(1)温度为70-80℃，Na2CO3浓度为345g/l，Al2O3浓度为0.8g/l的高浓度碳分母液泵送进入碳化塔，自塔顶经各层筛板折流下行，压力≥2.5kgf/m2的CO2气体经管道自碳化塔底部经各层筛板通气孔上行，与高浓度碳分母液逆向接触、反应生成碳酸氢钠，形成碳酸氢钠浆液。
(2)60-65℃的碳酸氢钠浆液泵送到真空转鼓过滤机或水平胶带过滤机，实施液固分离。分离得到的碳酸氢钠晶体循环配料使用，滤液泵送进入碳酸氢钠湿分解工序。
(3)含有碳酸氢钠的滤液经湿分解后，85-88％的碳酸氢钠被分解为碳酸钠。
(4)Na2CO3浓度为185g/l的碳酸钠、碳酸氢钠混合液经泵送进入六效管式降膜蒸发器进行蒸发浓缩。最终得到的Na2CO3浓度为346g/l的蒸发母液循环配料使用。

Claims (1)

1.一种节能的碳分母液循环配料使用方法，其特征在于依次按照下列步骤进行：
(1)温度为70-80℃，Na2CO3浓度为345g/L，Al2O3浓度为0.6g/L的高浓度碳分母液泵送进入碳化塔，自塔顶经各层筛板折流下行，压力≥2.5kgf/m2的CO2气体经管道自碳化塔底部经各层筛板通气孔上行，与高浓度碳分母液逆向接触、反应生成碳酸氢钠，形成碳酸氢钠浆液；
(2)60-65℃的碳酸氢钠浆液泵送到真空转鼓过滤机或水平胶带过滤机，实施液固分离；分离得到的碳酸氢钠晶体循环配料使用，滤液泵送进入碳酸氢钠湿分解工序；
(3)含有碳酸氢钠的滤液经湿分解后，85-90％的碳酸氢钠被分解为碳酸钠；
(4)Na2CO3浓度为190g/L的碳酸钠、碳酸氢钠混合液经泵送进入六效管式降膜蒸发器进行蒸发浓缩；最终得到的Na2CO3浓度为345g/L的蒸发母液循环配料使用。 
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