CN102531004B - 一种一水硬铝石高压溶出方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一水硬铝石高压溶出方法及装置。该方法是通过高压泵将原矿浆送入管道间接加热装置的内管中，由通入管道间接加热装置外管内的蒸汽或熔盐对内管中的原矿浆进行加热，原矿浆被加热至溶出温度后进入停留管道20～40分钟后再输送至氧化铝生产系统的后续工序。本发明可简化流程和节省建设投资、加速反应速度，使溶出停留时间可缩短50％左右，提高传热效率、降低管道的阻力损失；可节省动力（电）的目的。可方便管道清洗减轻劳动强度。有益于工业与环境保护。

Description

一种一水硬铝石高压溶出方法及装置
技术领域
本发明涉及到一种一水硬铝石高压溶出方法及装置，属于以一水硬铝石为原料的拜尔法氧化铝生产中高压溶出的技术领域。
背景技术
一水硬铝石的特点是难溶，因此在拜尔法溶出时，要求采用较高的温度(260℃～280℃)、较长的溶出时间和较高的苛性碱浓度。现用于生产的方法主要有两种：
第一种，是管道预热机械搅拌间接加热压煮器溶出法
该方法采用5～6级管道间接加热器，将原矿浆预热到160～170℃，然后进入压煮器再加热到溶出温度260℃左右，然后再在压煮器内停留溶出40～60分钟，该方法虽具有：蒸汽消耗低，溶出效果好和生产连续稳定性好和运转率高等优点；但建设投资较高、要求溶出碱浓度较高(循环母液Na2Ok≥230％)，压煮器内的结疤需要火法清洗，只能通过人工操作，无法进行自动清洗的缺点。
第二种，是管道化溶出法
该方法是采用管道间接加热器装置将原矿浆加热到约280℃，然后再进入压煮器停留溶出1.0小时左右。该方法虽具有：能耗较低，要求溶出碱浓度较低(循环母液Na2Ok为200g/l左右)、溶出效果好和生产连续稳定性较好等优点；但溶出过程产生的钛结疤较难清理，如清理不干净将会影响热效率。建设投资也较高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种一水硬铝石高压溶出方法及装置，以简化一水硬铝石溶出流程，节省建设投资，降低生产成本，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案：一水硬铝石高压溶出方法，该方法是通过高压泵将原矿浆送入管道间接加热装置的内管中，原矿浆在内管中以2.0m/秒或2.0m/秒以上的流速流动，以减轻原矿浆中杂质SiO2和TiO2在内管中的结疤；由通入管道间接加热装置外管内的蒸汽或熔盐对内管中的原矿浆进行加热，原矿浆被加热至溶出温度后进入停留管道；原矿浆在停留管道中以1.0m/秒或1.0m/秒以下的流速在停留管道中停留20～40分钟后再输送至氧化铝生产系统的后续工序，以降低管道的阻力损失；达到节省动力的目的；停留管道中设有紊流器，以加速溶出速度，缩短溶出时间和管道长度；从而实现简化流程和节省建设投资的目的。
前述一水硬铝石高压溶出方法中，所述加热至溶出温度，其温度为260℃～280℃。
前述一水硬铝石高压溶出方法中，所述管道间接加热装置的内管和停留管道中均设有结疤清洗装置，以提高加热效率，减轻清洗工作的劳动强度。
按照前述的一水硬铝石高压溶出方法构建的装置，包括管道间接加热装置，管道间接加热装置内设有内管，内管外设有外管；外管上设有加热介质进口和加热介质出口，加热介质进口和加热介质出口与内管和外管之间的空腔相通；管道间接加热装置前端与高压泵连接，管道间接加热装置后端与停留管道连接，停留管道后端与下道工序连接；停留管道中设有紊流器；所述内管和停留管道中设有结疤清洗装置。
与现有技术相比，本发明用管道间接加热装置和停留管道取代现有技术中的加热压煮器和溶出停留压煮器，从而达到了简化流程和节省建设投资的目的。停留管道中设有紊流装置，其搅拌强度比压煮器要大得多，加速了动力反应速度，使溶出停留时间可缩短50％左右，从而进步的达到了简化流程和节省建设投资的目的。为了提高传热效率和减轻SiO2和TiO2等杂质在管内壁的结疤，间接加热内管的矿浆流速为2.0m/秒以上(含2.0m/秒)。停留管道内的矿浆流速为1.0m/秒以下(含1.0m/秒)，以降低管道的阻力损失；达到节省动力(电)的目的。管道间接加热装置和停留管道中设有结疤清洗装置，以提高加热效率，减轻清洗工作的劳动强度。有益于工业与环境保护。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中的标记为：1-管道间接加热装置，2-高压泵，3-停留管道，4-内管，5-外管，6-加热介质进口，7-加热介质出口，8-空腔，9-紊流器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
实施例。本发明如图1所示。一水硬铝石高压溶出方法，该方法是通过高压泵2将原矿浆送入管道间接加热装置1的内管4中，由通入管道间接加热装置外管5内的蒸汽或熔盐对内管4中的原矿浆进行加热，原矿浆被加热至溶出温度后进入停留管道20～40分钟后再输送至氧化铝生产系统的后续工序。所述加热至溶出温度，其温度为260～280℃。所述原矿浆在管道间接加热装置的内管中的流速为2.0m/秒以上，含2.0m/秒；以减轻原矿浆中的SiO2和TiO2等杂质在管道间接加热装置的内管中的结疤。所述原矿浆在停留管道中的流速为1.0m/秒以下，含1.0m/秒；以降低管道的阻力损失；达到节省动力的目的。所述停留管道中设有紊流器，以加速溶出速度，缩短溶出时间和管道长度；从而实现简化流程和节省建设投资的目的。所述管道间接加热装置的内管和停留管道中均设有结疤清洗装置，以提高加热效率，减轻清洗工作的劳动强度。
按照前述的一水硬铝石高压溶出方法构建的装置，包括管道间接加热装置1，管道间接加热装置1前端与高压泵2连接，管道间接加热装置1后端与停留管道3连接，停留管道3后端与下道工序连接。所述管道间接加热装置1内设有内管4，内管4外设有外管5。所述外管5上设有加热介质进口6和加热介质出口7，加热介质进口6和加热介质出口7与内管4和外管5之间的空腔8相通。所述停留管道3中设有紊流器9；所述内管4和停留管道3中设有结疤清洗装置。
本发明工作过程及原理
如图1所示，本发明是基于现有高压溶出技术的不足，提出了高压溶出过程全部管道化的方法，即溶出矿浆的加热采用管道间接加热装置；停留溶出也采用管道。其原理是：在将原矿浆注入管道化溶出装置内管的同时向外管注入蒸汽/熔盐，对内管的矿浆(流速≥2.0m/秒)进行间接加热，当加热到要求的溶出温度(～280℃)后，停止供热，并将内管矿浆的流速降至1.0m/s以下进行20～40分钟的停止溶出，然后进入氧化铝生产系统的后续工序。具体实施时，用高压泵2将矿浆注入间接加热装置内管4，矿浆在内管4中流动，同时将蒸汽/熔盐注入间接装置外管5，由外管5中的蒸汽或熔盐对矿浆加热，加热后的矿浆自压到停留管道3，由停留管道3溶出后的矿浆送到氧化铝生产系统的下道工序。

Claims (4)

1. 一种一水硬铝石高压溶出方法，其特征在于：该方法是通过高压泵将原矿浆送入管道间接加热装置的内管中，原矿浆在内管中以2.0m/秒或2.0m/秒以上的流速流动，以减轻原矿浆中杂质SiO2和TiO2在内管中的结疤；由通入管道间接加热装置外管内的蒸汽或熔盐对内管中的原矿浆进行加热，原矿浆被加热至溶出温度后进入停留管道；原矿浆在停留管道中以1.0m/秒或1.0m/秒以下的流速在停留管道中停留20～40分钟后再输送至氧化铝生产系统的后续工序，以降低管道的阻力损失；达到节省动力的目的；停留管道中设有紊流器，以加速溶出速度，缩短溶出时间和管道长度；从而实现简化流程和节省建设投资的目的。
2.根据权利要求1所述的一水硬铝石高压溶出方法，其特征在于：所述加热至溶出温度，其温度为260℃～280℃。
3.根据权利要求1所述的一水硬铝石高压溶出方法，其特征在于：所述管道间接加热装置的内管和停留管道中均设有结疤清洗装置，以提高加热效率，减轻清洗工作的劳动强度。
4.一种一水硬铝石高压溶出装置，其特征在于：包括管道间接加热装置（1），管道间接加热装置（1）内设有内管（4），内管（4）外设有外管（5）；外管（5）上设有加热介质进口（6）和加热介质出口（7），加热介质进口（6）和加热介质出口（7）与内管（4）和外管（5）之间的空腔（8）相通；管道间接加热装置（1）前端与高压泵（2）连接，管道间接加热装置（1）后端与停留管道（3）连接，停留管道（3）后端与下道工序连接；停留管道（3）中设有紊流器（9）；所述内管（4）和停留管道（3）中设有结疤清洗装置。
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