CN102249271B - 一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统及方法，属于氧化铝生产技术领域，溶出系统包括循环母液槽、保温停留罐、闪蒸装置和稀释装置；循环母液槽通过母液喂料泵与列管加热装置连通，列管加热装置由一级列管预热器、二级列管预热器、三级列管预热器、冷凝水列管加热器和新蒸汽列管加热器串联构成；方法为：将循环母液槽中的循环母液通过母液喂料泵输送到列管加热装置中，加热至180～190℃后进入保温停留罐；将脱硅槽中的脱硅矿浆输送到保温停留罐中与循环母液混合进行溶出，溶出完成后获得的溶出料浆进入闪蒸装置，经闪蒸后进入稀释装置。本发明能够提高矿浆处理能力，节约能源，降低生产成本，减少设备腐蚀。

Description

一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统及方法

技术领域

本发明属于氧化铝生产技术领域，特别涉及一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统及方法。

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（1/3）H₂O+2NaOH+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，普遍采用的是高温、高碱的溶出方式；国外的主要为三水铝石，普遍采用低温、低碱的溶出方；对于混合型的三水铝石加一水软铝石（以及一水软铝石-一水硬铝石型），普遍采用的是高温、高碱的溶出方式;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（即m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)），赤泥碱比(N/S)=0.38，赤泥灼减8%，AI₂O₃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（即m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)）=1.21，赤泥碱比(N/S)=0.5，赤泥灼减8%，AI₂O₃相对溶出率99%。

针对三水铝石型铝土矿溶出的主要技术指标为：溶出温度为140℃~160℃，溶出液Rp=1.18（即m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)），赤泥碱比(N/S)=0.32，赤泥灼减9%，AI₂O₃相对溶出率99%。

现阶段国内规模较大的处理三水铝石型铝土矿的氧化铝厂铝土矿矿浆的溶出工艺多采用套管加停留罐溶出工艺，理论上最大处理矿浆量仅为1000m³/h，套管加停留罐溶出工艺主要的生产设备为套管预热器+套管加热器+保温停留罐+闪蒸器；套管加停留罐溶出工艺存在以下一些弊病：

1、理论和生产实践证明，母液与脱硅料浆先进行混合再采用多内管套管预热和加热的形式,由于受到无缝管道制造的限制,最大的外管只能是DN=600，从而限制了其内管的规格和数量无法继续增大,最大为3个DN200的内管，在此条件下如果增大系统流量，导致套管内流速达到3m/s以上，从而系统阻力损失过大，设备磨损大，设备制造成本高，运行成本高，不具备经济合理性。

2、套管加停留罐溶出工艺料浆在套管内加热的情况下易产生结疤（主要为高岭石反应产生的结疤），套管换热器在无结疤的情况下传热系数至少为1000Kcal/m².h.℃；结疤的情况下传热效率迅速下降,传热系数降到550 Kcal/m².h.℃左右，影响传热效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有三水铝石型铝土矿在溶出技术上存在的问题，提供一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统及方法，通过将母液在预热器中先进行预热，然后在停留罐中与脱硅矿将混合溶出，提高热利用率，避免结疤现象。 

本发明的三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统包括循环母液槽、列管加热装置、保温停留罐、闪蒸装置和稀释装置；列管加热装置由一级列管预热器、二级列管预热器、三级列管预热器、冷凝水列管加热器和新蒸汽列管加热器依次串联构成，各列管预热器和列管加热器上均设有介质进口、介质出口、进料口和出料口；闪蒸装置由一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器依次串联构成，各闪蒸器上均设有进料口、出料口和出气口；循环母液槽与母液喂料泵进口连通，母液喂料泵出口与一级列管预热器的进料口连通，一级列管预热器的出料口与二级列管预热器的进料口连通，二级列管预热器的出料口与三级列管预热器的进料口连通，三级列管预热器的出料口与冷凝水列管加热器的进料口连通，冷凝水列管加热器的出料口与新蒸汽列管加热器的进料口连通，新蒸汽列管加热器的出料口与保温停留罐的母液进料口连通；保温停留罐的矿浆进料口与溶出喂料泵的出口连通，溶出喂料泵的进口与脱硅槽的出口连通；保温停留罐的出料口与闪蒸装置连通，闪蒸装置与稀释装置连通。

上述的溶出系统中，一级闪蒸器的进料口与保温停留罐的出料口连通，一级闪蒸器的出料口与二级闪蒸器的进料口连通，二级闪蒸器的出料口与三级闪蒸器的进料口连通，三级闪蒸器的出料口与稀释装置连通；三级闪蒸器的出气口与一级列管预热器的进气口连通，二级闪蒸器的出气口与二级列管预热器的进气口连通，一级闪蒸器的出气口与三级列管预热器的进气口连通。

上述的溶出系统还设有三级冷凝水自蒸发器、二级冷凝水自蒸发器和一级冷凝水自蒸发器，每个冷凝水自蒸发器上均设有进水口、出气口和出水口，其中三级冷凝水自蒸发器和二级冷凝水自蒸发器上还设有接水口；一级列管预热器的介质出口与三级冷凝水自蒸发器的进水口连通，二级列管预热器的介质出口与二级冷凝水自蒸发器的进水口连通，三级列管预热器的介质出口与一级冷凝水自蒸发器进水口连通；三级冷凝水自蒸发器的出气口与一级列管预热器的介质进口连通，二级冷凝水自蒸发器的出气口与二级列管预热器的介质进口连通，一级冷凝水自蒸发器的出气口与三级列管预热器的介质进口连通；一级冷凝水自蒸发器的出水口与二级冷凝水自蒸发器的接水口连通，二级冷凝水自蒸发器的出水口与三级冷凝水自蒸发器的接水口连通，三级冷凝水自蒸发器的出水口与冷凝水泵连通。

上述的溶出系统中，新蒸汽列管加热器的介质进口与蒸汽系统连通，新蒸汽列管加热器的介质出口与第一蒸汽冷凝水罐的进口连通，第一蒸汽冷凝水罐的出口与冷凝水列管加热器的介质进口连通，冷凝水列管加热器的介质出口与第二蒸汽冷凝水罐的进口连通，第二蒸汽冷凝水罐的出口与新蒸汽冷凝水自蒸发器的进口连通。

上述的溶出系统中，稀释装置包括稀释槽、乏汽回收器和热水槽，稀释槽的进料口与三级闪蒸器的出料口连通，稀释槽的出料口连接稀释泵，稀释槽的出气口与乏汽回收器的进气口连通，乏汽回收器的出气口和出水口均与热水槽的进口连通，热水槽的出口连接一个热水泵。

本发明的三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出方法是采用上述溶出系统，按以下步骤进行：

1、将循环母液槽中的循环母液通过母液喂料泵输送到一级列管预热器中，向一级列管预热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经加热后进入二级列管预热器，向二级列管预热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经二次加热后进入三级列管预热器，向三级列管预热器中的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经三次加热后进入冷凝水列管加热器，向冷凝水列管加热器的介质进口中通入温度为200~220℃的冷凝水加热循环母液，循环母液经四次加热后进入新蒸汽列管加热器，向新蒸汽列管加热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经加热后温度为180~190℃，然后进入保温停留罐；

2、将脱硅槽中的脱硅矿浆通过溶出喂料泵输送到保温停留罐中，脱硅矿浆的温度为100~105℃，脱硅矿浆与循环母液混合进行溶出，混合量按混合后的温度为145~160℃，溶出时间为30~60min；

3、溶出完成后获得的溶出料浆进入闪蒸装置，经闪蒸后进入稀释装置。

上述方法中，循环母液进入三级列管预热器后，被加热到115~120℃；进入冷凝水列管加热器后被加热到120~130℃。

上述方法中，向新蒸汽列管加热器中通入的蒸汽温度为200~220℃，压力为1.6~2.0MPa，经过新蒸汽列管加热器后形成温度为200~220℃的冷凝水，用于对冷凝水列管加热器中的循环母液加热。

上述方法中，溶出料浆经过闪蒸装置后温度降为105~120℃，然后在稀释装置中与赤泥洗液混合形成稀释液。

上述方法中，溶出料浆从停留罐进入闪蒸装置后，依次进入一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器，在各级闪蒸器中逐级降温降压，每进入一个闪蒸器后温度降低7~12℃，压力随温度的降低下降至与温度相对应的饱和蒸气压。

上述方法中，溶出料浆从闪蒸装置离开后先进入稀释槽，在稀释槽中与赤泥洗液混合形成稀释液，要求稀释液的温度为95~105℃，NaOH质量浓度为10~15%，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P=m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)=1.15~1.25；稀释液通过稀释泵传送进入到赤泥沉降系统；混合后产生的蒸汽进入乏汽回收器，将循环水通入到乏汽回收器中并保持流动，循环水与蒸汽混合后形成的冷凝水进入热水槽，乏汽回收器产生的蒸汽进入热水槽中形成的冷凝水进入热水槽，热水槽内产生的蒸汽返回到乏汽回收器中。

上述方法中，溶出料浆进入一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器时，产生的蒸汽分别进入到三级列管预热器、二级列管预热器和一级列管预热器的介质进口中作为加热蒸汽；蒸汽经过三级列管预热器、二级列管预热器和一级列管预热器后形成的乏汽由各自的介质出口分别进入一级冷凝水自蒸发器、二级冷凝水自蒸发器和三级冷凝水自蒸发器；在一级冷凝水自蒸发器、二级冷凝水自蒸发器和三级冷凝水自蒸发器中产生的蒸汽分别进入三级列管预热器、二级列管预热器和一级列管预热器中作为加热蒸汽，在一级冷凝水自蒸发器中产生的冷凝水进入二级冷凝水自蒸发器中，二级冷凝水自蒸发器中产生的冷凝水进入三级冷凝水自蒸发器中，三级冷凝水自蒸发器中产生的冷凝水通过冷凝水泵传送到热水站。

上述方法中，新蒸汽列管加热器的介质进口中通入的蒸汽来自热电站，蒸汽经过新蒸汽列管加热器后形成的冷凝水进入第一蒸汽冷凝水罐，从第一蒸汽冷凝水罐出来的冷凝水进入冷凝水列管加热器，经过冷凝水列管加热器后进入第二蒸汽冷凝水罐，经过第二蒸汽冷凝水罐出来后进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在新蒸汽冷凝水自蒸发器内形成的蒸汽被传送到预脱硅系统或蒸发，在新蒸汽冷凝水自蒸发器内形成的冷凝水通过冷凝水泵传送到热水站或者热电厂。

上述方法中，当各级闪蒸器中产生的蒸汽超过各级列管预热器需要的蒸汽时，多余的蒸汽被传送到预脱硅系统或蒸发。

本发明具有以下优点：

1、本发明的系统突破了套管加停留罐工艺处理矿浆能力的限制，能够提高矿浆处理能力，例如在三水铝石型铝土矿矿浆密度约为1250~1500 kg/cm³的情况，至少可增大2~3倍的矿浆处理能力；

2、采用列管预热器和列管加热器进行母液的预热及加热，在本工序的操作温度范围内，传热系数可长期稳定在1000~1500Kcal/m²h℃，并且基本不存在结疤的影响；相比传统溶出工艺综合节能30%以上；

3、采用列管预热器和列管加热器比套管预热器和加热器占地面积小，基本无结疤，易于清理。本工艺综合降低造价35%以上，运营成本至少降低15%；

4、列管预热器和列管加热器清洗简便，基本无结疤，运行周期长；套管预热器和套管加热器的加热管结疤清理困难，清洗时间长，需要配套高压水力清洗、碱洗设施从而又增加了工程投资和运营成本；而本发明采用列管预热器一般只需要定期的进行简单的中压水力清洗，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、本发明的系统配管简单，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、料浆进入稀释槽，经过稀释使料浆温度和浓度降低；从而降低铝酸钠溶液的稳定性，能够使沉降和分离变得容易进行；　

7、本发明的方法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；稀释槽的料浆乏汽进入顶部的乏汽回收器，通过向乏汽回收器通入循环水能够大量回收稀释槽乏汽，大大降低向大气排放的废气量；乏汽热量被进入乏汽回收器的35~37℃的循环水吸收后进入热水槽，温度为48~52℃的蒸汽被通入到热水槽；

8、本发明的系统相比同规模传统管道加停留罐溶出工艺至少可节省占地面积20%。

附图说明

图1 为本发明的三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统结构示意图；

图中：1、循环母液槽，2、母液喂料泵，3、一级列管预热器，3-1、一级进料口，3-2、一级出料口，3-3、一级介质进口，3-4、一级介质出口，4、二级汽列管预热器，4-1、二级进料口，4-2、二级出料口，4-3、二级介质进口，4-4、二级介质出口，5、三级列管预热器，5-1、三级进料口，5-2、三级出料口，5-3、三级介质进口，5-4、三级介质出口，6、冷凝水列管加热器，6-1、冷凝水列管加热器进料口，6-2、冷凝水列管加热器出料口，6-3、冷凝水列管加热器介质进口，6-4、冷凝水列管加热器介质出口，7、新蒸汽列管加热器，7-1、新蒸汽列管加热器进料口，7-2、新蒸汽列管加热器出料口，7-3、新蒸汽列管加热器介质进口，7-4、新蒸汽列管加热器介质出口，8、保温停留罐，9、一级闪蒸器，10、二级闪蒸器，11、三级闪蒸器，12、稀释槽，13、稀释泵，14、乏汽回收器，15、热水槽，16、热水槽热水泵，17、三级冷凝水自蒸发器，18、二级冷凝水自蒸发器，19、一级冷凝水自蒸发器，20、第一蒸汽冷凝水罐，21、第二蒸汽冷凝水罐，22、新蒸汽冷凝水自蒸发器，23、新蒸汽冷凝水自蒸发器热水泵，24、脱硅槽，25、溶出喂料泵，26、脱硅槽搅拌桨，27、冷凝水泵，28、蒸发系统，29、热电厂新蒸汽系统，30、热水站，31、第一控制阀，32、第二控制阀，33、第三控制阀。

具体实施方式

本发明实施例中的三水铝石型铝土矿中氧化铝与氧化硅的重量比为4~20，Al₂O₃的重量含量为30~75%，氧化铝与氧化铁的重量比为2.5~6；三水铝石型铝土矿中各物相的成分主要为三水铝石，其余为赤铁矿、高岭石、石英和绿泥石等。

实施例1

三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统结构如图1所示，包括循环母液槽1、列管加热装置、保温停留罐8、闪蒸装置和稀释装置；

列管加热装置由一级列管预热器3、二级列管预热器4、三级列管预热器5、冷凝水列管加热器6和新蒸汽列管加热器7依次串联构成，各列管预热器和列管加热器上均设有介质进口、介质出口、进料口和出料口； 

闪蒸装置由一级闪蒸器9、二级闪蒸器10和三级闪蒸器11依次串联构成；每个闪蒸器上均设有进料口、出料口和出气口；

保温停留罐8上设有母液进料口、矿浆进料口和出料口；

循环母液槽1与母液喂料泵2进口连通，母液喂料泵2出口与一级进料口3-1连通，一级出料口3-2与二级进料口4-1连通，二级出料口4-2与三级进料口5-1连通，三级出料口5-2与冷凝水列管加热器进料口6-1连通，冷凝水列管加热器出料口6-2与新蒸汽列管加热器进料口7-1连通，新蒸汽列管加热器出料口7-2与保温停留罐8的母液进料口连通；保温停留罐8的矿浆进料口与溶出喂料泵25的出口连通，溶出喂料泵25的进口与脱硅槽24的出口连通；保温停留罐8的出料口与闪蒸装置连通，闪蒸装置与稀释装置连通；脱硅槽24内设有脱硅槽搅拌桨26；

一级闪蒸器9的进料口与保温停留罐8的出料口连通，一级闪蒸器9的出料口与二级闪蒸器10的进料口连通，二级闪蒸器10的出料口与三级闪蒸器11的进料口连通，三级闪蒸器11的出料口与稀释装置连通；三级闪蒸器11的出气口与一级介质进口3-3连通，二级闪蒸器10的出气口与二级介质进口4-3连通，一级闪蒸器11的出气口与三级介质进口5-3连通； 

溶出系统还设有三级冷凝水自蒸发器17、二级冷凝水自蒸发器18和一级冷凝水自蒸发器19，每个冷凝水自蒸发器上均设有进水口、出气口和出水口，其中三级冷凝水自蒸发器17和二级冷凝水自蒸发器18上还设有接水口；各冷凝水自蒸发器的出气口位于冷凝水自蒸发器的上方，出水口位于冷凝水自蒸发器的下方；

一级介质出口3-4与三级冷凝水自蒸发器17的进水口连通，二级介质出口4-4与二级冷凝水自蒸发器18的进水口连通，三级介质出口5-4与一级冷凝水自蒸发器19进水口连通；三级冷凝水自蒸发器17的出气口与一级介质进口3-3连通，二级冷凝水自蒸发器18的出气口与二级介质进口4-3连通，一级冷凝水自蒸发器19的出气口与三级介质进口5-3连通；一级冷凝水自蒸发器19的出水口与二级冷凝水自蒸发器18的接水口连通，二级冷凝水自蒸发器18的出水口与三级冷凝水自蒸发器17的接水口连通，三级冷凝水自蒸发器17的出水口与冷凝水泵27连通；

新蒸汽列管加热器介质进口7-3与热电厂新蒸汽系统29连通，新蒸汽列管加热器介质出口7-4与第一蒸汽冷凝水罐20的进口连通，第一蒸汽冷凝水罐20的出口与冷凝水列管加热器介质进口6-3连通，冷凝水列管加热器介质出口6-4与第二蒸汽冷凝水罐21的进口连通，第二蒸汽冷凝水罐21的出口与新蒸汽冷凝水自蒸发器22的进口连通；新蒸汽冷凝水自蒸发器22上设有出气口和出水口，其中出水口与新蒸汽冷凝水自蒸发器热水泵23连通；

稀释装置包括稀释槽12、乏汽回收器14和热水槽15，稀释槽12的进料口与三级闪蒸器11的出料口连通，稀释槽12的出料口连接稀释泵13，稀释槽12的出气口与乏汽回收14器的进气口连通，乏汽回收器13顶部的出气口和底部的出水口分别与热水槽15的两个进口连通，热水槽15的出口连接热水槽热水泵16；

三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出方法是采用上述溶出系统，按以下步骤进行：

将循环母液槽中的循环母液通过母液喂料泵输送到一级列管预热器中，向一级列管预热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经加热后进入二级列管预热器，向二级列管预热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经二次加热后进入三级列管预热器，向三级列管预热器中的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经三次加热后进入冷凝水列管加热器，向冷凝水列管加热器的介质进口中通入温度为200~220℃的冷凝水加热循环母液，循环母液经四次加热后进入新蒸汽列管加热器，向新蒸汽列管加热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经加热后温度为180℃，然后进入保温停留罐；

将脱硅槽中的脱硅矿浆通过溶出喂料泵输送到保温停留罐中，脱硅矿浆的温度为100℃，脱硅矿浆与循环母液混合进行溶出，混合量以混合物料的温度在145℃为准，溶出时间为60min；

溶出完成后获得的溶出料浆进入闪蒸装置，经闪蒸后进入稀释装置；

循环母液进入三级列管预热器后，被加热到120℃；进入冷凝水列管加热器后被加热到130℃；

向新蒸汽列管加热器中通入的蒸汽温度为200~220℃，压力为1.6~2.0MPa；经过新蒸汽列管加热器后形成温度为200~220℃的冷凝水，用于对冷凝水列管加热器中的循环母液加热；

溶出料浆经过闪蒸装置后温度降为105℃，然后在稀释装置中与赤泥洗液混合形成稀释液；

溶出料浆从停留罐进入闪蒸装置后，依次进入一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器，在各级闪蒸器中逐级降温降压，每进入一个闪蒸器后温度降低7℃，压力随温度的降低下降至对应的饱和蒸气压；

溶出料浆从闪蒸装置离开后先进入稀释槽，在稀释槽中与赤泥洗液混合形成稀释液，要求稀释液的温度为95℃，NaOH质量浓度为10%，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P=m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)=1.15；稀释液通过稀释泵传送进入到赤泥沉降系统；混合后产生的蒸汽进入乏汽回收器，将35~37℃的低温循环水通入到乏汽回收器中并保持流动，低温循环水与蒸汽混合后形成的冷凝水从乏汽回收器底部的出水口进入热水槽，乏汽回收器产生的蒸汽从顶部的出气口进入热水槽中；

溶出料浆进入一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器时，产生的蒸汽分别进入到三级列管预热器、二级列管预热器和一级列管预热器的介质进口中作为加热蒸汽；蒸汽经过三级列管预热器、二级列管预热器和一级列管预热器后形成的乏汽由各自的介质出口分别进入一级冷凝水自蒸发器、二级冷凝水自蒸发器和三级冷凝水自蒸发器；在一级冷凝水自蒸发器、二级冷凝水自蒸发器和三级冷凝水自蒸发器中产生的蒸汽分别进入三级列管预热器、二级列管预热器和一级列管预热器的介质进口中作为加热蒸汽，在一级冷凝水自蒸发器中产生的冷凝水进入二级冷凝水自蒸发器中，二级冷凝水自蒸发器中产生的冷凝水进入三级冷凝水自蒸发器中，三级冷凝水自蒸发器中产生的冷凝水通过冷凝水泵传送到热水站；

新蒸汽列管加热器的介质进口中通入的蒸汽来自热电站，蒸汽经过新蒸汽列管加热器后形成的冷凝水进入第一蒸汽冷凝水罐，从第一蒸汽冷凝水罐出来的冷凝水进入冷凝水列管加热器的介质进口，经过冷凝水列管加热器后形成的降温冷凝水进入第二蒸汽冷凝水罐，从第二蒸汽冷凝水罐出来的冷凝水进入新蒸汽冷凝水自蒸发器，在新蒸汽冷凝水自蒸发器内形成的蒸汽被传送到预脱硅系统或蒸发，在新蒸汽冷凝水自蒸发器内形成的冷凝水通过冷凝水泵传送到热水站或者热电厂；

当各级闪蒸器中产生的蒸汽超过各级列管预热器需要的蒸汽时，多余的蒸汽被传送到蒸发系统；

三水铝石型铝土矿矿浆密度约为1250~1500 kg/cm³的条件下，采用上述系统及方法增大2~3倍的矿浆处理能力；传热系数可长期稳定在1000~1500Kcal/m²h℃，并且不存在结疤的影响；相比传统溶出工艺综合节能30%以上；综合降低造价35%以上，运营成本至少降低15%；热量被进入乏汽回收器的35~37℃的低温循环水吸收后进入热水槽，温度为48～52℃的废汽从顶部进入热水槽后排向大气；相比同规模传统管道加停留罐溶出工艺节省占地面积20%。

实施例2

三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统结构同实施例1；

三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出方法同实施例1，不同点在于：

（1）循环母液经新蒸汽列管加热器加热后温度为185℃，然后进入保温停留罐；

（2）将脱硅槽中的脱硅矿浆通过溶出喂料泵输送到保温停留罐中，脱硅矿浆的温度为103℃，脱硅矿浆与循环母液混合进行溶出，混合量以混合物料的温度在155℃为准，溶出时间为40min；

（3）循环母液进入三级列管预热器后，被加热到120℃；进入冷凝水列管加热器后被加热到125℃；

（4）溶出料浆经过闪蒸装置后温度降为110℃，然后在稀释槽中与赤泥洗液混合形成稀释液，要求稀释液的温度为100℃，NaOH质量浓度为12%，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P=m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)=1.2；

（5）溶出料浆从停留罐进入闪蒸装置后，依次进入一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器，在各级闪蒸器中逐级降温降压，每进入一个闪蒸器后温度降低10℃，压力随温度的降低下降至对应的饱和蒸气压。

实施例3

三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统结构同实施例1；

三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出方法同实施例1，不同点在于：

（1）循环母液经新蒸汽列管加热器加热后温度为190℃，然后进入保温停留罐；

（2）将脱硅槽中的脱硅矿浆通过溶出喂料泵输送到保温停留罐中，脱硅矿浆的温度为105℃，脱硅矿浆与循环母液混合进行溶出，混合量以混合物料的温度在160℃为准，溶出时间为30min；

（3）循环母液进入三级列管预热器后，被加热到115℃；进入冷凝水列管加热器后被加热到120℃；

（4）溶出料浆经过闪蒸装置后温度降为120℃，然后进入稀释槽，在稀释槽中与赤泥洗液混合形成稀释液，要求稀释液的温度为105℃，NaOH质量浓度为15%，Al₂O₃和Na₂O的质量比R_P=m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)=1.25；

（5）溶出料浆从停留罐进入闪蒸装置后，依次进入一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器，在各级闪蒸器中逐级降温降压，每进入一个闪蒸器后温度降低12℃，压力随温度的降低下降至对应的饱和蒸气压。

Claims (8)

1.一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统，包括循环母液槽、保温停留罐、闪蒸装置和稀释装置；其特征在于循环母液槽通过母液喂料泵与列管加热装置连通，列管加热装置由一级列管预热器、二级列管预热器、三级列管预热器、冷凝水列管加热器和新蒸汽列管加热器依次串联构成，各列管预热器和列管加热器上均设有介质进口、介质出口、进料口和出料口；闪蒸装置由一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器依次串联构成，各闪蒸器上均设有进料口、出料口和出气口；循环母液槽与母液喂料泵进口连通，母液喂料泵出口与一级列管预热器的进料口连通，一级列管预热器的出料口与二级列管预热器的进料口连通，二级列管预热器的出料口与三级列管预热器的进料口连通，三级列管预热器的出料口与冷凝水列管加热器的进料口连通，冷凝水列管加热器的出料口与新蒸汽列管加热器的进料口连通，新蒸汽列管加热器的出料口与保温停留罐的母液进料口连通；保温停留罐的矿浆进料口与溶出喂料泵的出口连通，溶出喂料泵的进口与脱硅槽的出口连通；保温停留罐的出料口与闪蒸装置连通，闪蒸装置与稀释装置连通。

2.根据权利要求1所述的一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统，其特征在于一级闪蒸器的进料口与保温停留罐的出料口连通，一级闪蒸器的出料口与二级闪蒸器的进料口连通，二级闪蒸器的出料口与三级闪蒸器的进料口连通，三级闪蒸器的出料口与稀释装置连通；三级闪蒸器的出气口与一级列管预热器的进气口连通，二级闪蒸器的出气口与二级列管预热器的进气口连通，一级闪蒸器的出气口与三级列管预热器的进气口连通。

3.根据权利要求1所述的一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统，其特征在于一级列管预热器的介质出口与三级冷凝水自蒸发器的进水口连通，二级列管预热器的介质出口与二级冷凝水自蒸发器的进水口连通，三级列管预热器的介质出口与一级冷凝水自蒸发器进水口连通；三级冷凝水自蒸发器的出气口与一级列管预热器的介质进口连通，二级冷凝水自蒸发器的出气口与二级列管预热器的介质进口连通，一级冷凝水自蒸发器的出气口与三级列管预热器的介质进口连通；一级冷凝水自蒸发器的出水口与二级冷凝水自蒸发器的接水口连通，二级冷凝水自蒸发器的出水口与三级冷凝水自蒸发器的接水口连通，三级冷凝水自蒸发器的出水口与冷凝水泵连通。

4.根据权利要求1所述的一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统，其特征在于新蒸汽列管加热器的介质进口与蒸汽系统连通，新蒸汽列管加热器的介质出口与第一蒸汽冷凝水罐的进口连通，第一蒸汽冷凝水罐的出口与冷凝水列管加热器的介质进口连通，冷凝水列管加热器的介质出口与第二蒸汽冷凝水罐的进口连通，第二蒸汽冷凝水罐的出口与新蒸汽冷凝水自蒸发器的进口连通。

5.根据权利要求1所述的一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统，其特征在于稀释装置包括稀释槽、乏汽回收器和热水槽，稀释槽的进料口与三级闪蒸器的出料口连通，稀释槽的出料口连接稀释泵，稀释槽的出气口与乏汽回收器的进气口连通，乏汽回收器的出气口和出水口均与热水槽的进口连通，热水槽的出口连接一个热水泵。

6.一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出方法，其特征在于采用权利要求1所述的溶出系统，按以下步骤进行：

（1）将循环母液槽中的循环母液通过母液喂料泵输送到一级列管预热器中，向一级列管预热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经加热后进入二级列管预热器，向二级列管预热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经二次加热后进入三级列管预热器，向三级列管预热器中的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经三次加热后进入冷凝水列管加热器，向冷凝水列管加热器的介质进口中通入温度为200~220℃的冷凝水加热循环母液，循环母液经四次加热后进入新蒸汽列管加热器，向新蒸汽列管加热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经加热后温度为180~190℃，然后进入保温停留罐；

（2）将脱硅槽中的脱硅矿浆通过溶出喂料泵输送到保温停留罐中，脱硅矿浆的温度为100~105℃，脱硅矿浆与循环母液混合进行溶出，混合量以混合物料的温度在145~160℃为准，溶出时间为30~60min；

（3）溶出完成后获得的溶出料浆进入闪蒸装置，经闪蒸后进入稀释装置。

7.根据权利要求6所述的三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出方法，其特征在于循环母液进入三级列管预热器后，被加热到115~120℃；进入冷凝水列管加热器后被加热到120~130℃。

8.根据权利要求6所述的三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出方法，其特征在于向新蒸汽列管加热器中通入的蒸汽温度为200~220℃，压力为1.6~2.0MPa，经过新蒸汽列管加热器后形成温度为200~220℃的冷凝水，用于对冷凝水列管加热器中的循环母液加热。

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