CN101857254A - 一种高浓度铝酸钠溶液的脱硅方法 - Google Patents
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Abstract
一种高浓度铝酸钠溶液的脱硅方法，涉及一种采用强化烧结法生产氧化铝过程中得到的高浓度铝酸钠溶液的脱硅方法。其特征在于其脱硅过程的步骤包括：(1)向铝酸钠溶液中加入拜尔法赤泥作种子在常压搅拌条件下进行一段常压脱硅反应；(2)步骤(1)得到的浆液进行过滤，向滤液中加入合成添加剂和石灰进行二段常压脱硅。采用本发明的方法，高浓度铝酸钠溶液脱硅后的精液Al2O3浓度为130-170g/L，溶液硅量指数为850以上，湿法系统工艺能耗降低20％以上，用此精液进行连续碳酸化分解，分解率可达到90％以上，产品氧化铝质量可达到砂状指标要求。
Description
技术领域
一种高浓度铝酸钠溶液的脱硅方法，涉及一种采用强化烧结法生产氧化铝过程中得到的高浓度铝酸钠溶液的脱硅方法。
背景技术
传统烧结法氧化铝生产工艺中熟料溶出后的粗液Al2O3浓度一般控制在110-125g/L，其中的SiO2浓度为4.5g/L左右，采用传统的加压脱硅工艺和常压脱硅工艺进行脱硅后铝酸钠溶液的硅量指数可以达到600以上，能够满足烧结法生产氧化铝碳酸化分解的要求。但是随着氧化铝生产技术的发展，目前强化烧结法生产氧化铝中的高A/S熟料烧结技术及高氧化铝浓度溶出技术都已在氧化铝生产中得到了逐步消化和吸收，这样就大大提高了精液氧化铝浓度，氧化铝浓度可达到160-240g/L。由于精液氧化铝浓度的提高，其中SiO2的浓度也大幅度提高，可达10g/L左右，相应条件下的SiO2平衡浓度也较高，这样采用传统的加压脱硅和加石灰乳的常压深度脱硅工艺就无法满足碳酸化分解对铝酸钠精液硅量指数的要求。
为了在较高氧化铝浓度条件下使得铝酸钠溶液的碳酸化分解能够制得高质量的氧化铝产品，提高湿法系统设备的生产效率，降低湿法系统的能耗和生产成本，寻求一种能够有效解决高浓度铝酸钠溶液的脱硅难题，满足碳酸化分解要求的脱硅方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效满足氧化铝生产过程的精液Al2O3浓度和溶液硅量指数要求，有效降低能耗、提高分解率和产品质量的高浓度铝酸钠溶液的脱硅方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于其脱硅过程的步骤包括：
(1)向铝酸钠溶液中加入拜尔法赤泥作种子在常压搅拌条件下进行一段常压脱硅反应；
(2)步骤(1)得到的浆液进行过滤，向滤液中加入合成添加剂和石灰进行二段常压脱硅。
本发明的一种铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于进行一段常压脱硅反应加入的拜尔法赤泥种子为经过充分洗涤后在70℃下烘干、磨细的拜尔法赤泥。
本发明的一种铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于进行一段常压脱硅反应的工艺条件为：温度80±20℃，时间1.0-3.0小时，固含40-80g/l，脱硅反应在搅拌条件下进行。
本发明的一种铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于在步骤(2)中滤液中加入的合成添加剂为采用烧结法精液含Al2O3为50-60g/L和石灰CaOf≥80％反应制成，石灰添加量按CaOf和〔C〕/〔A〕＝3.0～3.2计算、反应时间0.5-1.5小时，反应温度50-70℃，合成反应在搅拌槽中进行。
本发明的一种铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于在步骤(2)中加入合成添加剂和石灰进行二段常压脱硅。二段常压脱硅条件为：温度80-100℃、时间1.0-4.0小时、固含40-80g/L，其中合成的添加剂加入量为35-65g/L，石灰加入量为5-15g/L，脱硅反应在搅拌条件下进行。
本发明的一种铝酸钠溶液的脱硅方法，能够有效解决高浓度铝酸钠溶液难以脱硅的问题，采用活性种子对高浓度铝酸钠溶液进行一段常压脱硅，将脱硅后的硅渣滤去，在一段脱硅液中添加合成添加剂进行二段常压脱硅。这样的两段常压脱硅工艺不同于传统的一段加压脱硅及二段常压脱硅工艺，由于取消了加压工艺因而可降低烧结法生产氧化铝的工艺能耗。与现有脱硅方法比较，工艺能耗可降低20％以上，高浓度铝酸钠溶液脱硅后的精液Al2O3浓度为130-170g/L，与现有浓度相比可提高50g/L以上，所得的高浓度铝酸钠溶液具有较高的硅量指数，用此精液进行连续碳酸化分解，分解率可达到90％以上，产品氧化铝质量可达到砂状指标要求。
具体实施方式
一种高浓度铝酸钠溶液的脱硅方法是向高浓度铝酸钠溶液中加入拜尔法赤泥进行一段常压脱硅及添加合成添加剂和石灰进行二段常压脱硅。赤泥的获得为将所取新鲜的拜尔法赤泥经过充分洗涤后在70℃下烘干、磨细。一段常压脱硅条件为：温度80±20℃，时间1.0-3.0小时，固含40-80g/l，脱硅反应在搅拌条件下进行；将上一步骤得到的浆液进行过滤，向滤液中加入合成添加剂和石灰进行二段常压脱硅。添加剂的合成条件为：烧结法精液(Al2O3为50-60g/L)、石灰CaOf≥80％、石灰添加量按CaOf和〔C〕/〔A〕＝3.0～3.2计算、反应时间0.5-1.5小时，反应温度50-70℃，合成反应在搅拌槽中进行。二段常压脱硅条件为：温度80-100℃、时间1.0-4.0小时、固含40-80g/L，其中合成的添加剂加入量为35-65g/L，石灰加入量为5-15g/L，脱硅反应在搅拌条件下进行；
本发明的方法，所采用的二段常压脱硅工艺工程中采用浆叶式搅拌，增强了搅拌效果，强化了脱硅过程的传质条件，在80±20℃，时间1.0-3.0小时条件下可使一段脱硅后的铝酸钠溶液的硅量指数达到180以上；在温度80-100℃、时间1.0-4.0小时的条件下可使二段深度脱硅后的铝酸钠溶液的硅量指数达到850以上；
本发明的方法，高浓度铝酸钠溶液脱硅后的精液Al2O3浓度为130-170g/L，用此精液进行连续碳酸化分解，分解率可达到90％以上，产品氧化铝质量可达到砂状指标要求。
下面结合实例对本发明的方法作进一步说明。
实施例1
铝酸钠溶液氧化铝浓度为153g/L，溶液苛性比值为1.50。赤泥种子加入量为60g/L，温度95℃，时间2.5小时，搅拌。一段常压脱硅后铝酸钠溶液的硅量指数为186。二段常压脱硅原液氧化铝浓度为150g/L，溶液苛性比值为1.51，合成添加剂加入量为50g/L，石灰加入量为10g/L，温度95℃，时间2.5小时，搅拌。二段常压脱硅后铝酸钠溶液的氧化铝浓度145g/L，硅量指数为1069。
实施例2
铝酸钠溶液氧化铝浓度为165g/L，溶液苛性比值为1.45。赤泥种子加入量为60g/L，温度95℃，时间2.5小时，搅拌。一段常压脱硅后铝酸钠溶液的硅量指数为180。二段常压脱硅原液氧化铝浓度为162g/L，溶液苛性比值为1.51，合成添加剂加入量为50g/L，石灰加入量为10g/L，温度95℃，时间2.5小时，搅拌。二段常压脱硅后铝酸钠溶液的氧化铝浓度155g/L，硅量指数为855。
实施例3
铝酸钠溶液氧化铝浓度为168g/L，溶液苛性比值为1.39。赤泥种子加入量为60g/L，温度95℃，时间3.0小时，搅拌。一段常压脱硅后铝酸钠溶液的硅量指数为189。二段常压脱硅原液氧化铝浓度为161g/L，溶液苛性比值为1.42，合成添加剂加入量为50g/L，石灰加入量为10g/L，温度95℃，时间2.0小时，搅拌。二段常压脱硅后铝酸钠溶液的氧化铝浓度156g/L，硅量指数为913。
Claims (5)
1.一种高浓度铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于其脱硅过程的步骤包括：
(1)向铝酸钠溶液中加入拜尔法赤泥作种子在常压搅拌条件下进行一段常压脱硅反应；
(2)步骤(1)得到的浆液进行过滤，向滤液中加入合成添加剂和石灰进行二段常压脱硅。
2.根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于进行一段常压脱硅反应加入的拜尔法赤泥种子为经过充分洗涤后在70℃下烘干、磨细的拜尔法赤泥。
3.根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于进行一段常压脱硅反应的工艺条件为：温度80±20℃，时间1.0-3.0小时，固含40-80g/l，脱硅反应在搅拌条件下进行。
4.根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于在步骤(2)中滤液中加入合成添加剂为采用烧结法精液含Al2O3为50-60g/L和石灰CaOf≥80％反应制成，石灰添加量按CaOf和〔C〕/〔A〕＝3.0～3.2计算、反应时间0.5-1.5小时，反应温度50-70℃，合成反应在搅拌槽中进行。
5.根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液的脱硅方法，其特征在于在步骤(2)中加入合成添加剂和石灰进行二段常压脱硅。二段常压脱硅条件为：温度80-100℃、时间1.0-4.0小时、固含40-80g/L，其中合成的添加剂加入量为35-65g/L，石灰加入量为5-15g/L，脱硅反应在搅拌条件下进行。
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