CN101767806B - 一种一水硬铝石型铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺 - Google Patents

Abstract

一种一水硬铝石型铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺，处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿，或一水硬铝石型铝土矿，溶出工艺包括将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，采用套管预热器预热、套管加热器加热至溶出温度，然后进入保温停留罐停留，再经闪蒸器的闪蒸和分离。本发明方法实现了设备大型化，处理矿浆能力大，突破了压煮溶出工艺处理矿浆能力的限制；节能，热利用率高。采用多内管套管预热器和加热器进行铝土矿矿浆的预热及加热，在本工序的操作温度范围内，传热系数可达到900～1200Kcal/m².h.℃。相比传统溶出工艺综合节能30％以上。

Description

一种一水硬铝石型铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺

技术领域

本发明属于氧化铝生产工艺的技术领域，具体涉及利用铝土矿制备氧化铝的技术。 

背景技术

目前国内95％以上的氧化铝厂采用拜尔法生产工艺。拜尔法生产工艺的核心是铝土矿矿浆的溶出工序，溶出的目的是使铝土矿和循环母液在一定温度下反应，生成铝酸钠溶液，反应式为： 

Al₂O₃.(1或3)H₂O+2Na OH+aq→2NaAl(OH)₄+aq 

由于各地铝土矿矿石化学成分不同，所需要的溶出温度差别很大。国内的矿石主要为一水硬铝石型，溶出温度约为255～270℃；国外的主要为三水铝石，溶出温度约为140～160℃；对于混合型的三水铝石加一水软铝石，溶出温度约为240℃～270℃。从氧化铝厂脱硅工序来的矿浆一般为90～95℃左右，因此如果要达到溶出的反应温度，就要进行加热提温，以保证达到溶出温度。 

针对一水硬铝石型铝土矿溶出的主要技术指标为：溶出温度为255～270℃，溶出液Rp：1.18，赤泥碱比(N/S)：0.38，赤泥灼减：8％，Al₂O₃相对溶出率：93％。 

针对三水铝石加一水软铝石型铝土矿溶出的主要技术指标为：溶出温度为240℃～270℃，溶出液Rp：1.21，赤泥碱比(N/S)：0.5，赤泥灼减：8％，Al₂O₃相对溶出率：99％。 

现阶段国内规模较大的氧化铝厂铝土矿矿浆的溶出工艺多采用压煮溶出，最大处理矿浆量仅为550m³/h，压煮溶出主要的生产设备为套管预热器+预热压煮器+加热压煮器+保温压煮器+闪蒸器。压煮溶出工艺存在以下一些弊病： 

1)理论和生产实践证明，预热压煮器采用闪蒸汽的二次汽加热，加热压煮器采用新蒸汽加热，传热系数仅为540～650Kcal/m².h.℃。并且压煮器内的加热管束被料浆完全淹没时，加热面积的利用率才是最大的，热效率最高。故运行时必须通过定期开启不凝性气体管道上的阀门将料浆不凝性气体予以排除，才能达到压煮器内的加热管束利用率最大。 

2)压煮溶出工艺的压力容器多，投资大。特别是预热压煮器和加热压煮器都是内部装有加热管束的，加热管束数量多，至少占用了14～16台溶出器。而14～16台溶出器的投资远远大于容器内加热管束的投资。且压煮器须配备搅拌等设施，增加了一系列投资和运营成本。 

3)压煮溶出工艺预热压煮器和加热压煮的加热管结疤清理困难，不能采用简单的水力清 洗。需配套酸洗站、碱洗设施和火法清理设施，从而又增加了工程投资和运营成本。 

4)压煮器设备尤其受到设备制造难度的限制，很难继续增大单台设备处理能力。 

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，为提高热利用率，降低能耗，降低投资和运营成本，简化生产操作及清理检修，本发明提供一种铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺。 

本发明方法处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿，或一水硬铝石型铝土矿。溶出工艺按下述步骤进行： 

1)将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，通过隔膜泵将90～95℃的混合后的料浆送入一级脉冲缓冲器。 

2)经过一级脉冲缓冲器后，料浆先进入九级二次汽多内管套管预热器。通过二次汽预热到200～210℃。 

九级二次汽多内管套管预热器的内外管之间接受来自第1～9级闪蒸器的二次蒸汽，而加热产生的冷凝水进入第1～9级二次汽冷凝水罐，所有的二次汽冷凝水罐随压力的降低串联起来，并且每台二次汽冷凝水罐顶部都有通往下一级预热器进汽管的乏汽管以便于回收当级冷凝水二次汽，这也使二次汽冷凝水罐、闪蒸器的压力得到平衡，冷凝水和料浆在各自的流程中能自动流动。从最后一台二次汽冷凝水罐出来的冷凝水用二次汽冷凝水泵送往热水槽。 

3)然后料浆进入第十级高温冷凝水多内管套管加热器，采用第十一级新蒸汽多内管套管加热器产生的280～300℃高温冷凝水加热，将料浆加热到210～220℃。 

加热后的冷凝水汇集于新蒸汽冷凝水罐中。各新蒸汽冷凝水罐的冷凝水同时进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在此高温冷凝水被闪蒸产生0.55～0.6MPa的二次蒸汽和冷凝水，0.55～0.6MPa的蒸汽去预脱硅加热原矿浆或用作其它热源；冷凝水视其是否清洁用新蒸汽冷凝水泵送往热电站或热水槽。 

4)然后料浆进入第十一级新蒸汽多内管套管加热器，采用6.3～7.5MPa、280～290℃新蒸汽加热。如果处理的原料为一水硬铝石型铝土矿，需将料浆加热到255～270℃达到溶出温度。如果处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿，需将料浆加热到240～270℃达到溶出温度。 

5)经过套管预热及加热达到溶出温度的料浆进入二级脉冲缓冲器，然后进入保温停留罐。保温停留罐提供反应停留时间，如果处理的原料为一水硬铝石型铝土矿，溶出停留时间为50min～60min，如果处理的原料为三水铝石加一水软铝石型铝土矿，溶出的停留时间为30min～50min，以保证在反应温度下使氧化铝尽可能溶出。 

6)溶出后料浆进入第1～9级闪蒸器，然后进入第十级闪蒸器，料浆逐级降温降压。每级降温10～18℃，蒸汽压力为该温度下料浆对应蒸汽温度的饱和蒸汽压。离开第十级闪蒸器的120～130℃的料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低。如果处理的原料为一水硬铝石型铝土矿，稀释液温度为95～105℃，NaOH质量浓度为10％～13％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.0～1.2；如果处理的原料为三水铝石加一水软铝石型铝土矿，稀释液温度为95～105℃，NaOH质量浓度为9％～12％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.2～1.4。降低铝酸钠溶液的稳定性，可以使沉降和分离变得容易进行。 

7)稀释槽的料浆乏汽进入顶部的水冷式乏汽回收器，此种乏汽回收器对于溶出末级闪蒸蒸汽的回收作用明显，可大大降低向大气排放的废气量。热量被进入乏汽回收器的35～37℃的低温循环水吸收，温度为48～52℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气。稀释料浆由稀释泵送往赤泥沉降工序。热水槽中的热水经热水泵送去热水站。 

系统的污水汇集于污水槽中，通过液下泵输送到常压脱硅工序。 

按质量比，上述三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿Al₂O₃/SiO₂＝5～12，Al₂O₃含量为38～70％，其中各物相的成分为：三水铝石55～75％，一水软铝石10～30％，其余为赤铁矿、石英和绿泥石。 

按质量比，上述一水硬铝石型铝土矿Al₂O₃/SiO₂＝5～12，Al₂O₃含量38～75％。 

实现本发明方法的设备包括：脱硅槽、隔膜泵、一级脉冲缓冲器、九级二次汽多内管套管预热器、第十级高温冷凝水多内管套管加热器、第十一级新蒸汽多内管套管加热器、二级脉冲缓冲器、保温停留罐、第1～9级闪蒸器、  第十级闪蒸器、稀释槽、稀释泵、热水槽、热水泵、水冷式乏汽回收器、第1～9级二次汽冷凝水罐、二次汽冷凝水泵、1#新蒸汽冷凝水罐、2#新蒸汽冷凝水罐、新蒸汽冷凝水自蒸发器、新蒸汽冷凝水泵、污水槽、液下泵。 

脱硅槽的料浆出口与隔膜泵的料浆入口连接，隔膜泵的料浆出口与一级脉冲缓冲器料浆入口连接，一级脉冲缓冲器料浆出口与九级二次汽多内管套管预热器料浆入口连接，九级二次汽多内管套管预热器料浆出口与第十级高温冷凝水多内管套管加热器料浆入口连接，第十级高温冷凝水多内管套管加热器料浆出口与第十一级新蒸汽多内管套管加热器料浆入口连接，第十一级新蒸汽多内管套管加热器料浆出口与二级脉冲缓冲器料浆入口连接，二级脉冲缓冲器料浆出口与保温停留罐料浆入口连接，保温停留罐料浆出口与第1～9级闪蒸器料浆入口连接，第1～9级闪蒸器料浆出口与第十级闪蒸器料浆入口连接，第十级闪蒸器料浆出口与稀释槽料浆入口连接，稀释槽料浆出口与稀释泵料浆入口连接。 

九级二次汽多内管套管预热器二次蒸汽入口与第1～9级闪蒸器蒸汽出口连接，九级二 次汽多内管套管预热器蒸汽入口与第1～9级二次汽冷凝水罐蒸汽出口连接，九级二次汽多内管套管预热器冷凝水出口与第1～9级二次汽冷凝水罐冷凝水入口连接，第1～9级二次汽冷凝水罐冷凝水出口与二次汽冷凝水泵冷凝水入口连接，二次汽冷凝水泵冷凝水出口与热水站的设备连接。 

第十级高温冷凝水多内管套管加热器冷凝水入口与1#新蒸汽冷凝水罐的冷凝水出口连接，第十级高温冷凝水多内管套管加热器冷凝水出口与2#新蒸汽冷凝水罐的冷凝水入口连接，2#新蒸汽冷凝水罐的冷凝水出口与连接新蒸汽冷凝水自蒸发器冷凝水入口连接，第十一级新蒸汽多内管套管加热器冷凝水出口与1#新蒸汽冷凝水罐的冷凝水入口连接，新蒸汽冷凝水自蒸发器冷凝水出口与新蒸汽冷凝水泵冷凝水入口连接，新蒸汽冷凝水泵冷凝水出口与热水站或热电站的设备连接，新蒸汽冷凝水自蒸发器蒸汽出口与预脱硅或蒸发的设备连接。 

九级二次汽多内管套管预热器不凝汽出口与水冷式乏汽回收器不凝汽入口连接，第十一级新蒸汽多内管套管加热器不凝汽出口与水冷式乏汽回收器不凝汽入口连接，第十一级新蒸汽多内管套管加热器新蒸汽入口与热电站来的高压蒸汽管连接。 

第十级闪蒸器的二次蒸汽出口与去预脱硅或蒸发的设备或者管道连接，稀释槽二次蒸汽出口与水冷式乏汽回收器蒸汽入口连接，水冷式乏汽回收器废汽出口与热水槽废气入口连接，水冷式乏汽回收器冷凝水出口与热水槽冷凝水入口连接，热水槽冷凝水出口与热水泵入口连接，热水泵出口与热水站的设备连接，热水槽废气出口排入大气。  液下泵污水出口与脱硅槽污水入口连接。 

上述工艺与现有的压煮溶出工艺相比，将矿浆的预热和加热全部采用多内管套管预热器和多内管套管加热器，对矿浆加热达到溶出温度。即将压煮溶出工艺的压煮器内设置列管改变为溶出器外设置多内管的套管。取消了带加热管束的预热溶出器和加热溶出器。同时本工艺将新蒸汽加热后产生的高温冷凝水以及矿浆闪蒸后产生的低温蒸汽的热量回收利用，从而达到了节能减排的目的。 

本发明方法优势如下。 

1)实现设备大型化。本工艺设备处理矿浆能力大，突破了压煮溶出工艺处理矿浆能力的限制，本工艺单套设备处理矿浆量可达到约650～1000m³/h(针对一水硬铝石型铝土矿矿浆密度约为1450～1600kg/cm³，针对三水铝石加一水软铝石型铝土矿矿浆密度约为1350～1500kg/cm³)相比压煮溶出工艺提高处理量约1.5～1.8倍。 

2)节能型工艺，热利用率高。采用多内管套管预热器和加热器进行铝土矿矿浆的预热及加热，在本工序的操作温度范围内，传热系数可达到900～1200Kcal/m².h.℃。相比传统 溶出工艺综合节能30％以上。 

3)降低工程投资和运营成本。多内管套管预热器和加热器比艺预热压煮器和加热压煮器投资大大降低，并且压煮器需要设置机械搅拌以及润滑油系统，需要耗电，而采用多内管套管预热器和加热器不存在这方面的投资。本工艺综合降低造价38％以上。运营成本至少降低15％。 

4)多内管套管预热器和加热器清洗简便，运行周期长。压煮溶出工艺预热压煮器和加热压煮器的加热管结疤清理困难，清洗时间长，不能采用简单的水力清洗。需配套酸洗站、碱洗设施和火法清理设施。从而又增加了工程投资和运营成本。而采用本工艺多内管套管预热器和加热器一般只需要定期的进行水力清洗，简单方便，且无酸碱对设备的腐蚀，以及酸碱对环境的影响。 

5)本工艺配管简单，生产操作及清理检修方便。降低了生产操作难度和检修难度。 

6)采用水冷式乏汽回收器回收传统工艺需要外排的二次蒸汽，减少了能量损失。 

7)相比同规模传统压煮溶出可节省占地面积28％，并且采用全程管道保温代替压煮溶出工艺的保温厂房保温，投资同比可降低35％，且方便生产操作。 

附图说明

图1为本发明的工艺流程图； 

图2为本发明的生产设备配置图。 

图中：1脱硅槽；2隔膜泵；3一级脉冲缓冲器；4九级二次汽多内管套管预热器；5第十级高温冷凝水多内管套管加热器；6第十一级新蒸汽多内管套管加热器；7二级脉冲缓冲器；8保温停留罐；9第1～9级闪蒸器；10第十级闪蒸器；11稀释槽；12稀释泵；13热水槽；14热水泵；15水冷式乏汽回收器；16第1～9级二次汽冷凝水罐；17二次汽冷凝水泵；181#新蒸汽冷凝水罐；192#新蒸汽冷凝水罐；20新蒸汽冷凝水自蒸发器；21新蒸汽冷凝水泵；22污水槽；23液下泵。 

具体实施方式

实现本发明方法的设备包括：脱硅槽1、隔膜泵2、一级脉冲缓冲器3、九级二次汽多内管套管预热器4、第十级高温冷凝水多内管套管加热器5、第十一级新蒸汽多内管套管加热器6、二级脉冲缓冲器7、保温停留罐8、第1～9级闪蒸器9、第十级闪蒸器10、稀释槽11、稀释泵12、热水槽13、热水泵14、水冷式乏汽回收器15、第1～9级二次汽冷凝水罐16、二次汽冷凝水泵17、1#新蒸汽冷凝水罐18、2#新蒸汽冷凝水罐19、新蒸汽冷凝水自蒸发器20、新蒸汽冷凝水泵21、污水槽22、液下泵23。 

脱硅槽1的料浆出口与隔膜泵2的料浆入口连接，隔膜泵2的料浆出口与一级脉冲缓冲器3料浆入口连接，一级脉冲缓冲器3料浆出口与九级二次汽多内管套管预热器4料浆入口连接，九级二次汽多内管套管预热器4料浆出口与第十级高温冷凝水多内管套管加热器5料浆入口连接，第十级高温冷凝水多内管套管加热器5料浆出口与第十一级新蒸汽多内管套管加热器6料浆入口连接，第十一级新蒸汽多内管套管加热器6料浆出口与二级脉冲缓冲器7料浆入口连接，二级脉冲缓冲器7料浆出口与保温停留罐8料浆入口连接，保温停留罐8料浆出口与第1～9级闪蒸器9料浆入口连接，第1～9级闪蒸器9料浆出口与第十级闪蒸器10料浆入口连接，第十级闪蒸器10料浆出口与稀释槽11料浆入口连接，稀释槽11料浆出口与稀释泵12料浆入口连接。 

九级二次汽多内管套管预热器4二次蒸汽入口与第1～9级闪蒸器9蒸汽出口连接，九级二次汽多内管套管预热器4蒸汽入口与第1～9级二次汽冷凝水罐16蒸汽出口连接，九级二次汽多内管套管预热器4冷凝水出口与第1～9级二次汽冷凝水罐16冷凝水入口连接，第1～9级二次汽冷凝水罐16冷凝水出口与二次汽冷凝水泵17冷凝水入口连接，二次汽冷凝水泵17冷凝水出口与热水站的设备连接。 

第十级高温冷凝水多内管套管加热器5冷凝水入口与1#新蒸汽冷凝水罐18的冷凝水出口连接，第十级高温冷凝水多内管套管加热器5冷凝水出口与2#新蒸汽冷凝水罐19的冷凝水入口连接，  2#新蒸汽冷凝水罐19的冷凝水出口与新蒸汽冷凝水自蒸发器20冷凝水入口连接，第十一级新蒸汽多内管套管加热器6冷凝水出口与1#新蒸汽冷凝水罐18的冷凝水入口连接，新蒸汽冷凝水自蒸发器20冷凝水出口与新蒸汽冷凝水泵21冷凝水入口连接，新蒸汽冷凝水泵21冷凝水出口与热水站或热电站的设备连接，新蒸汽冷凝水自蒸发器20蒸汽出口与预脱硅或蒸发的设备连接。 

九级二次汽多内管套管预热器4不凝汽出口与水冷式乏汽回收器15不凝汽入口连接，第十一级新蒸汽多内管套管加热器6不凝汽出口与水冷式乏汽回收器15不凝汽入口连接，第十一级新蒸汽多内管套管加热器6新蒸汽入口与热电站来的高压蒸汽管连接。 

第十级闪蒸器10的二次蒸汽出口与去预脱硅或蒸发的设备或者管道连接，稀释槽11二次蒸汽出口与水冷式乏汽回收器15蒸汽入口连接，水冷式乏汽回收器15废汽出口与热水槽13废气入口连接，水冷式乏汽回收器15冷凝水出口与热水槽13冷凝水入口连接，热水槽13冷凝水出口与热水泵14入口连接，热水泵14出口与热水站的设备连接，热水槽13废气出口排入大气。液下泵23污水出口与脱硅槽1污水入口连接。 

实施例1 

处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿。溶出工艺按下述步骤进行： 

1)将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，通过隔膜泵将93℃的混合后的料浆送入一级脉冲缓冲器。 

2)经过一级脉冲缓冲器后，料浆先进入九级二次汽多内管套管预热器。通过二次汽预热到205℃。 

九级二次汽多内管套管预热器的内外管之间接受来自第1～9级闪蒸器的二次蒸汽，而加热产生的冷凝水进入第1～9级二次汽冷凝水罐，所有的二次汽冷凝水罐随压力的降低串联起来，并且每台二次汽冷凝水罐顶部都有通往下一级预热器进汽管的乏汽管以便于回收当级冷凝水二次汽，这也使二次汽冷凝水罐、闪蒸器的压力得到平衡，冷凝水和料浆在各自的流程中能自动流动。从最后一台二次汽冷凝水罐出来的冷凝水用二次汽冷凝水泵送往热水槽。 

3)然后料浆进入第十级高温冷凝水多内管套管加热器，采用第十一级新蒸汽多内管套管加热器产生的290℃高温冷凝水加热，将料浆加热到215℃。 

加热后的冷凝水汇集于新蒸汽冷凝水罐中。各新蒸汽冷凝水罐的冷凝水同时进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在此高温冷凝水被闪蒸产生0.57MPa的二次蒸汽和冷凝水，0.57MPa的蒸汽去预脱硅加热原矿浆；冷凝水用新蒸汽冷凝水泵送往热电站。 

4)然后料浆进入第十一级新蒸汽多内管套管加热器，采用7.0MPa、285℃新蒸汽加热，将料浆加热到255℃达到溶出温度。 

5)经过套管预热及加热达到溶出温度的料浆进入二级脉冲缓冲器，然后进入保温停留罐。保温停留罐提供反应停留时间，停留时间为40min，以保证在反应温度下使氧化铝尽可能溶出。 

6)溶出后料浆进入第1～9级闪蒸器，然后进入第十级闪蒸器，料浆逐级降温降压。每级降温14℃，蒸汽压力为该温度下料浆对应蒸汽温度的饱和蒸汽压。离开第十级闪蒸器的125℃的料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低。稀释液温度为100℃，NaOH质量浓度为10％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.3。降低铝酸钠溶液的稳定性，可以使沉降和分离变得容易进行。 

7)稀释槽的料浆乏汽进入顶部的水冷式乏汽回收器，此种乏汽回收器对于溶出末级闪蒸蒸汽的回收作用明显，可大大降低向大气排放的废气量。热量被进入乏汽回收器的36℃的低温循环水吸收，温度为50℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气。稀释料浆由稀释泵送往赤泥沉降工序。热水槽中的热水经热水泵送去热水站。 

系统的污水汇集于污水槽中，通过液下泵输送到常压脱硅工序。 

按质量比，上述三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿Al₂O₃/SiO₂＝8，Al₂O₃含量为50％，其中各物相的成分为：三水铝石65％，一水软铝石20％，其余为赤铁矿、石英和绿泥石。 

实施例2 

处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿。溶出工艺按下述步骤进行： 

1)将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，通过隔膜泵将95℃的混合后的料浆送入一级脉冲缓冲器。 

2)经过一级脉冲缓冲器后，料浆先进入九级二次汽多内管套管预热器。通过二次汽预热到210℃。 

九级二次汽多内管套管预热器的内外管之间接受来自第1～9级闪蒸器的二次蒸汽，而加热产生的冷凝水进入第1～9级二次汽冷凝水罐，所有的二次汽冷凝水罐随压力的降低串联起来，并且每台二次汽冷凝水罐顶部都有通往下一级预热器进汽管的乏汽管以便于回收当级冷凝水二次汽，这也使二次汽冷凝水罐、闪蒸器的压力得到平衡，冷凝水和料浆在各自的流程中能自动流动。从最后一台二次汽冷凝水罐出来的冷凝水用二次汽冷凝水泵送往热水槽。 

3)然后料浆进入第十级高温冷凝水多内管套管加热器，采用第十一级新蒸汽多内管套管加热器产生的300℃高温冷凝水加热，将料浆加热到220℃。 

加热后的冷凝水汇集于新蒸汽冷凝水罐中。各新蒸汽冷凝水罐的冷凝水同时进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在此高温冷凝水被闪蒸产生0.6MPa的二次蒸汽和冷凝水，0.6MPa的蒸汽去预脱硅加热原矿浆；冷凝水用新蒸汽冷凝水泵送往热水槽。 

4)然后料浆进入第十一级新蒸汽多内管套管加热器，采用7.5MPa、290℃新蒸汽加热，将料浆加热到270℃达到溶出温度。 

5)经过套管预热及加热达到溶出温度的料浆进入二级脉冲缓冲器，然后进入保温停留罐。保温停留罐提供反应停留时间，停留时间为50min，以保证在反应温度下使氧化铝尽可能溶出。 

6)溶出后料浆进入第1～9级闪蒸器，然后进入第十级闪蒸器，料浆逐级降温降压。每级降温18℃，蒸汽压力为该温度下料浆对应蒸汽温度的饱和蒸汽压。离开第十级闪蒸器的130℃的料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低。稀释液温度为105℃，NaOH质量浓度为12％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.4。降低铝酸钠溶液的稳定性，可以使沉降和分离变得容易进行。 

7)稀释槽的料浆乏汽进入顶部的水冷式乏汽回收器，此种乏汽回收器对于溶出末级闪蒸蒸汽的回收作用明显，可大大降低向大气排放的废气量。热量被进入乏汽回收器的37℃的 低温循环水吸收，温度为52℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气。稀释料浆由稀释泵送往赤泥沉降工序。热水槽中的热水经热水泵送去热水站。 

系统的污水汇集于污水槽中，通过液下泵输送到常压脱硅工序。 

按质量比，上述三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿Al₂O₃/SiO₂＝12，Al₂O₃含量为70％，其中各物相的成分为：三水铝石75％，一水软铝石10％，其余为赤铁矿、石英和绿泥石。 

实施例3 

处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿。溶出工艺按下述步骤进行： 

1)将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，通过隔膜泵将90℃的混合后的料浆送入一级脉冲缓冲器。 

2)经过一级脉冲缓冲器后，料浆先进入九级二次汽多内管套管预热器。通过二次汽预热到200℃。 

九级二次汽多内管套管预热器的内外管之间接受来自第1～9级闪蒸器的二次蒸汽，而加热产生的冷凝水进入第1～9级二次汽冷凝水罐，所有的二次汽冷凝水罐随压力的降低串联起来，并且每台二次汽冷凝水罐顶部都有通往下一级预热器进汽管的乏汽管以便于回收当级冷凝水二次汽，这也使二次汽冷凝水罐、闪蒸器的压力得到平衡，冷凝水和料浆在各自的流程中能自动流动。从最后一台二次汽冷凝水罐出来的冷凝水用二次汽冷凝水泵送往热水槽。 

3)然后料浆进入第十级高温冷凝水多内管套管加热器，采用第十一级新蒸汽多内管套管加热器产生的280℃高温冷凝水加热，将料浆加热到210℃。 

加热后的冷凝水汇集于新蒸汽冷凝水罐中。各新蒸汽冷凝水罐的冷凝水同时进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在此高温冷凝水被闪蒸产生0.55MPa的二次蒸汽和冷凝水，0.55MPa的蒸汽去预脱硅加热原矿浆；冷凝水用新蒸汽冷凝水泵送往热电站。 

4)然后料浆进入第十一级新蒸汽多内管套管加热器，采用6.3MPa、280℃新蒸汽加热，将料浆加热到240℃达到溶出温度。 

5)经过套管预热及加热达到溶出温度的料浆进入二级脉冲缓冲器，然后进入保温停留罐。保温停留罐提供反应停留时间，停留时间为30min，以保证在反应温度下使氧化铝尽可能溶出。 

6)溶出后料浆进入第1～9级闪蒸器，然后进入第十级闪蒸器，料浆逐级降温降压。每级降温10℃，蒸汽压力为该温度下料浆对应蒸汽温度的饱和蒸汽压。离开第十级闪蒸器的120℃的料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低。稀释液温度为95℃，NaOH质量浓度为9％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.2。降低铝酸钠溶液的稳定性，可以 使沉降和分离变得容易进行。 

7)稀释槽的料浆乏汽进入顶部的水冷式乏汽回收器，此种乏汽回收器对于溶出末级闪蒸蒸汽的回收作用明显，可大大降低向大气排放的废气量。热量被进入乏汽回收器的35℃的低温循环水吸收，温度为48℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气。稀释料浆由稀释泵送往赤泥沉降工序。热水槽中的热水经热水泵送去热水站。 

系统的污水汇集于污水槽中，通过液下泵输送到常压脱硅工序。 

按质量比，上述三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿Al₂O₃/SiO₂＝5，Al₂O₃含量为38％，其中各物相的成分为：三水铝石55％，一水软铝石30％，其余为赤铁矿、石英和绿泥石。 

实施例4 

处理的原料为一水硬铝石型铝土矿。溶出工艺按下述步骤进行： 

1)将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，通过隔膜泵将93℃的混合后的料浆送入一级脉冲缓冲器。 

2)经过一级脉冲缓冲器后，料浆先进入九级二次汽多内管套管预热器。通过二次汽预热到205℃。 

九级二次汽多内管套管预热器的内外管之间接受来自第1～9级闪蒸器的二次蒸汽，而加热产生的冷凝水进入第1～9级二次汽冷凝水罐，所有的二次汽冷凝水罐随压力的降低串联起来，并且每台二次汽冷凝水罐顶部都有通往下一级预热器进汽管的乏汽管以便于回收当级冷凝水二次汽，这也使二次汽冷凝水罐、闪蒸器的压力得到平衡，冷凝水和料浆在各自的流程中能自动流动。从最后一台二次汽冷凝水罐出来的冷凝水用二次汽冷凝水泵送往热水槽。 

3)然后料浆进入第十级高温冷凝水多内管套管加热器，采用第十一级新蒸汽多内管套管加热器产生的290℃高温冷凝水加热，将料浆加热到215℃。 

加热后的冷凝水汇集于新蒸汽冷凝水罐中。各新蒸汽冷凝水罐的冷凝水同时进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在此高温冷凝水被闪蒸产生0.57MPa的二次蒸汽和冷凝水，0.57MPa的蒸汽去预脱硅加热原矿浆；冷凝水用新蒸汽冷凝水泵送往热电站。 

4)然后料浆进入第十一级新蒸汽多内管套管加热器，采用7.0MPa、285℃新蒸汽加热，将料浆加热到263℃达到溶出温度。 

5)经过套管预热及加热达到溶出温度的料浆进入二级脉冲缓冲器，然后进入保温停留罐。保温停留罐提供反应停留时间，停留时间为55min，以保证在反应温度下使氧化铝尽可能溶出。 

6)溶出后料浆进入第1～9级闪蒸器，然后进入第十级闪蒸器，料浆逐级降温降压。每 级降温15℃，蒸汽压力为该温度下料浆对应蒸汽温度的饱和蒸汽压。离开第十级闪蒸器的125℃的料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低。稀释液温度为100℃，NaOH质量浓度为12％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.1；降低铝酸钠溶液的稳定性，可以使沉降和分离变得容易进行。 

7)稀释槽的料浆乏汽进入顶部的水冷式乏汽回收器，此种乏汽回收器对于溶出末级闪蒸蒸汽的回收作用明显，可大大降低向大气排放的废气量。热量被进入乏汽回收器的36℃的低温循环水吸收，温度为50℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气。稀释料浆由稀释泵送往赤泥沉降工序。热水槽中的热水经热水泵送去热水站。 

系统的污水汇集于污水槽中，通过液下泵输送到常压脱硅工序。 

按质量比，上述一水硬铝石型铝土矿Al₂O₃/SiO₂＝8，Al₂O₃含量55％。 

实施例5 

处理的原料为一水硬铝石型铝土矿。溶出工艺按下述步骤进行： 

1)将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，通过隔膜泵将95℃的混合后的料浆送入一级脉冲缓冲器。 

2)经过一级脉冲缓冲器后，料浆先进入九级二次汽多内管套管预热器。通过二次汽预热到210℃。 

九级二次汽多内管套管预热器的内外管之间接受来自第1～9级闪蒸器的二次蒸汽，而加热产生的冷凝水进入第1～9级二次汽冷凝水罐，所有的二次汽冷凝水罐随压力的降低串联起来，并且每台二次汽冷凝水罐顶部都有通往下一级预热器进汽管的乏汽管以便于回收当级冷凝水二次汽，这也使二次汽冷凝水罐、闪蒸器的压力得到平衡，冷凝水和料浆在各自的流程中能自动流动。从最后一台二次汽冷凝水罐出来的冷凝水用二次汽冷凝水泵送往热水槽。 

3)然后料浆进入第十级高温冷凝水多内管套管加热器，采用第十一级新蒸汽多内管套管加热器产生的300℃高温冷凝水加热，将料浆加热到220℃。 

加热后的冷凝水汇集于新蒸汽冷凝水罐中。各新蒸汽冷凝水罐的冷凝水同时进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在此高温冷凝水被闪蒸产生0.6MPa的二次蒸汽和冷凝水，0.6MPa的蒸汽去预脱硅加热原矿浆；冷凝水用新蒸汽冷凝水泵送往热水槽。 

4)然后料浆进入第十一级新蒸汽多内管套管加热器，采用7.5MPa、290℃新蒸汽加热，将料浆加热到270℃达到溶出温度。 

5)经过套管预热及加热达到溶出温度的料浆进入二级脉冲缓冲器，然后进入保温停留罐。保温停留罐提供反应停留时间，停留时间为60min，以保证在反应温度下使氧化铝尽可 能溶出。 

6)溶出后料浆进入第1～9级闪蒸器，然后进入第十级闪蒸器，料浆逐级降温降压。每级降温18℃，蒸汽压力为该温度下料浆对应蒸汽温度的饱和蒸汽压。离开第十级闪蒸器的130℃的料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低。稀释液温度为105℃，NaOH质量浓度为13％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.2；降低铝酸钠溶液的稳定性，可以使沉降和分离变得容易进行。 

7)稀释槽的料浆乏汽进入顶部的水冷式乏汽回收器，此种乏汽回收器对于溶出末级闪蒸蒸汽的回收作用明显，可大大降低向大气排放的废气量。热量被进入乏汽回收器的37℃的低温循环水吸收，温度为52℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气。稀释料浆由稀释泵送往赤泥沉降工序。热水槽中的热水经热水泵送去热水站。 

系统的污水汇集于污水槽中，通过液下泵输送到常压脱硅工序。 

按质量比，上述一水硬铝石型铝土矿Al₂O₃/SiO₂＝12，Al₂O₃含量75％。 

实施例6 

处理的原料为一水硬铝石型铝土矿。溶出工艺按下述步骤进行： 

1)将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，通过隔膜泵将90℃的混合后的料浆送入一级脉冲缓冲器。 

2)经过一级脉冲缓冲器后，料浆先进入九级二次汽多内管套管预热器。通过二次汽预热到200℃。 

九级二次汽多内管套管预热器的内外管之间接受来自第1～9级闪蒸器的二次蒸汽，而加热产生的冷凝水进入第1～9级二次汽冷凝水罐，所有的二次汽冷凝水罐随压力的降低串联起来，并且每台二次汽冷凝水罐顶部都有通往下一级预热器进汽管的乏汽管以便于回收当级冷凝水二次汽，这也使二次汽冷凝水罐、闪蒸器的压力得到平衡，冷凝水和料浆在各自的流程中能自动流动。从最后一台二次汽冷凝水罐出来的冷凝水用二次汽冷凝水泵送往热水槽。 

3)然后料浆进入第十级高温冷凝水多内管套管加热器，采用第十一级新蒸汽多内管套管加热器产生的280℃高温冷凝水加热，将料浆加热到210℃。 

加热后的冷凝水汇集于新蒸汽冷凝水罐中。各新蒸汽冷凝水罐的冷凝水同时进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在此高温冷凝水被闪蒸产生0.55MPa的二次蒸汽和冷凝水，0.55MPa的蒸汽去预脱硅加热原矿浆；冷凝水用新蒸汽冷凝水泵送往热电站。 

4)然后料浆进入第十一级新蒸汽多内管套管加热器，采用6.3MPa、280℃新蒸汽加热，将料浆加热到255℃达到溶出温度。 

5)经过套管预热及加热达到溶出温度的料浆进入二级脉冲缓冲器，然后进入保温停留罐。保温停留罐提供反应停留时间，停留时间为50min，以保证在反应温度下使氧化铝尽可能溶出。 

6)溶出后料浆进入第1～9级闪蒸器，然后进入第十级闪蒸器，料浆逐级降温降压。每级降温10℃，蒸汽压力为该温度下料浆对应蒸汽温度的饱和蒸汽压。离开第十级闪蒸器的120℃的料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低。稀释液温度为95℃，NaOH质量浓度为10％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.0；降低铝酸钠溶液的稳定性，可以使沉降和分离变得容易进行。 

7)稀释槽的料浆乏汽进入顶部的水冷式乏汽回收器，此种乏汽回收器对于溶出末级闪蒸蒸汽的回收作用明显，可大大降低向大气排放的废气量。热量被进入乏汽回收器的35℃的低温循环水吸收，温度为48℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气。稀释料浆由稀释泵送往赤泥沉降工序。热水槽中的热水经热水泵送去热水站。 

系统的污水汇集于污水槽中，通过液下泵输送到常压脱硅工序。 

按质量比，上述一水硬铝石型铝土矿Al₂O₃/SiO₂＝5，Al₂O₃含量38％。 

Claims (6)

1.一种铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺，其特征在于处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿或一水硬铝石型铝土矿；

处理的原料为按质量比，Al₂O₃/SiO₂＝5～12，按质量分数计，Al₂O₃含量38～75％的一水硬铝石型铝土矿步骤如下：

(1)将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，通过隔膜泵将90～95℃的混合后的料浆送入一级脉冲缓冲器；

(2)经过一级脉冲缓冲器后，料浆先进入九级二次汽多内管套管预热器，通过二次汽预热到200～210℃；

(3)然后料浆进入第十级高温冷凝水多内管套管加热器，采用第十一级新蒸汽多内管套管加热器产生的280～300℃高温冷凝水加热，将矿浆加热到210～220℃；

(4)然后料浆进入第十一级新蒸汽多内管套管加热器，采用6.3～7.5MPa、280～290℃新蒸汽加热，将矿浆加热到255～270℃达到溶出温度；

(5)经过套管预热及加热达到溶出温度的料浆进入二级脉冲缓冲器，然后进入保温停留罐，溶出停留时间为50min～60min；

(6)溶出后矿浆进入第1～9级闪蒸器，然后进入第十级闪蒸器，料浆逐级降温降压，每级降温10～18℃，蒸汽压力为该温度下料浆对应蒸汽温度的饱和蒸汽压，离开第十级闪蒸器的120～130℃的料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低；

(7)稀释槽的料浆乏汽进入顶部的水冷式乏汽回收器，热量被进入乏汽回收器的35～37℃的低温循环水吸收，温度为48～52℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气，稀释料浆由稀释泵送往赤泥沉降工序，热水槽中的热水经热水泵送去热水站；

处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿，按质量比，三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿中Al₂O₃/SiO₂＝5～12，按质量分数计，Al₂O₃含量38～70％，其中各物相的成分为：三水铝石55～75％，一水软铝石10～30％，其余为赤铁矿、石英和绿泥石，其步骤如下：

(1)将经过预脱硅的脱硅矿浆在脱硅出料槽出口与循环母液混合，通过隔膜泵将90～95℃的混合后的料浆送入一级脉冲缓冲器；

(2)经过一级脉冲缓冲器后，料浆先进入九级二次汽多内管套管预热器，通过二次汽预热到200～210℃；

(3)然后料浆进入第十级高温冷凝水多内管套管加热器，采用第十一级新蒸汽多内管套管加热器产生的280～300℃高温冷凝水加热，将矿浆加热到210～220℃；

(4)然后料浆进入第十一级新蒸汽多内管套管加热器，采用6.3～7.5MPa、280～290℃新蒸汽加热，将矿浆加热到240～270℃达到溶出温度；

(5)经过套管预热及加热达到溶出温度的料浆进入二级脉冲缓冲器，然后进入保温停留罐，溶出的停留时间为30min～50min；

(6)溶出后矿浆进入第1～9级闪蒸器，然后进入第十级闪蒸器，料浆逐级降温降压，每级降温10～18℃，蒸汽压力为该温度下料浆对应蒸汽温度的饱和蒸汽压，离开第十级闪蒸器的120～130℃的料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低；

(7)稀释槽的料浆乏汽进入顶部的水冷式乏汽回收器，热量被进入乏汽回收器的35～37℃的低温循环水吸收，温度为48～52℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气，稀释料浆由稀释泵送往赤泥沉降工序，热水槽中的热水经热水泵送去热水站。

2.按照权利要求1所述的一种铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺，其特征在于处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿步骤(2)中，或一水硬铝石型铝土矿步骤(2)中，九级二次汽多内管套管预热器的内外管之间接受来自第1～9级闪蒸器的二次蒸汽，而加热产生的冷凝水进入第1～9级二次汽冷凝水罐，所有的二次汽冷凝水罐随压力的降低串联起来，并且每台二次汽冷凝水罐顶部都有通往下一级预热器进汽管的乏汽管以便于回收当级冷凝水二次汽，从最后一台二次汽冷凝水罐出来的冷凝水用二次汽冷凝水泵送往热水槽。

3.按照权利要求1所述的一种铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺，其特征在于处理的原料为三水铝石加一水软铝石混合型铝土矿步骤(3)中，或一水硬铝石型铝土矿步骤(3)中，加热后的冷凝水汇集于新蒸汽冷凝水罐中，各新蒸汽冷凝水罐的冷凝水同时进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在此高温冷凝水被闪蒸产生0.55～0.6MPa的二次蒸汽和冷凝水。

4.按照权利要求1所述的一种铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺，其特征在于，处理的原料为一水硬铝石型铝土矿，步骤(6)中，稀释液温度为95～105℃，NaOH质量浓度为10％～13％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.0～1.2。

5.按照权利要求1所述的一种铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺，其特征在于，处理的原料为三水铝石加一水软铝石型铝土矿，步骤(6)中，稀释液温度为95～105℃，NaOH质量浓度为9％～12％，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P＝m(Al₂O₃)/m(Na₂O)＝1.2～1.4。

6.按照权利要求1所述的一种铝土矿的大型管道加停留罐的溶出工艺，其特征在于，系统的污水汇集于污水槽中，通过液下泵输送到脱硅工序。

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