CN102659153A - 一种氢氧化铝生产工艺技术的改进 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氢氧化铝生产工艺技术的改进。将拜耳法氧化铝的生产工艺改进：配料用循环母液的碱液浓度由原指标220g/L～250g/L改为250g/L～450g/L；配料溶出液的苛性比值由原有指标αk＝1.45～1.55左右改为按αk＝1.25～1.45；使原矿浆的固体物质含量达到280g/L～580g/L，氧化铝含量同时提高。本发明的有益效果：1.本发明使原矿浆的固体物质含量达到最大值。2.本发明可以提高循环母液的循环效率，使生产成本降低。

Description

一种氢氧化铝生产工艺技术的改进

技术领域

本发明属于氢氧化铝生产技术领域.，具体是一种氢氧化铝生产工艺技术的改进。

背景技术

拜耳法氧化铝的生产也称碱法生产氢氧化铝，其基本原理是利用铝土矿中的氧化铝在一定条件下能溶于一定浓度的碱溶液生成铝酸钠溶液的特性，将铝土矿中的铝溶出。生产氧化铝的。

氢氧化铝的生产工艺复杂、流程长、设备多、全流程均以严格的生产技术指标控制，氢氧化铝厂的设计产能是一定的，按原生产技术指标组织生产，当它达到或要超过设计产能时，其设备的利用率、矿浆的流量势必要达到极限、饱和状态。增产的余地很小。

我国用于氧化铝厂生产的铝土矿为一水硬铝石型铝土矿，该型铝土矿生产氧化铝需要高温、高压。高碱液浓度的生产条件，造成能耗大，生产成本高。节能降耗是每一个氧化铝生产企业追求的目标。原有的生产控制指标忽视了在碱液浓度一定时，不同的溶液分子比αk指标能溶解铝土矿中Al₂O₃的能力不同这一现实。至使氧化铝厂的产量一直维持在原有的设计生产能力阶段。

发明内容

本发明是在拜耳法基础上，基本不改变原有的设备布置的情况下，从氧化铝厂的原料配制、高压溶出、稀释、蒸发等工序上通过改变工艺技术参数等技术指标来达到增产的目的。在不改变原生产布置及基本不增加设备的情况下的增产带来的直接效果，就是生产成本的降低。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种氢氧化铝生产工艺技术的改进，是在拜耳法氧化铝的生产方法基础上改进，具体步骤如下：

拜耳法氧化铝的生产流程主要包括原矿浆制备、铝土矿浆预脱硅、高压溶出、溶出后赤泥的沉降分离、溶出液精制后加精种分解、过滤、洗涤，过滤洗涤后的固体物质为氢氧化铝、分解后得到的铝酸钠溶液经蒸发、补碱等工序，经蒸发后的碱液重新进行原矿浆的配制，

第一步：

1.在拜耳法的原矿浆制备上改变原有的技术参数，从蒸发车间送来的配料用循环母液的碱液浓度由原指标220g/L～250g/L改为250g/L～450g/L；

2.配料溶出液的苛性比值由原有指标αk＝1.45～1.55左右改为按αk＝1.25～1.45；

按步骤1～步骤2的参数进行配矿计算，矿石和循环母液送入湿式球磨机进行原矿浆磨制，磨制好的矿浆送脱硅进行预脱硅。由于以上指标的改变使原矿浆的固体物质含量达到280g/L～580g/L，氧化铝含量同时提高。

第二步：

1.脱硅后的矿浆送高压溶出进行氧化铝的溶出。溶出温度260～280度，时间40～60分钟。溶出后的溶出液的苛性比值控制在αk＝1.25～1.45。

2.溶出液经稀释液稀释后的苛性比值按αk＝1.45～1.55控制在正常生产范围。

3.在高压溶出过程中由于溶出矿浆经自蒸发器后，水份损失大需补充液体，在后第2～3级自蒸发器以大于该级自蒸发器的工作压力的0.1 Mpa～0.3Mpa的压力补充稀释液，补充稀释液量为总液体量的10～15％。也可以补充稀释液，液体量为总液体量10～25％提前对矿浆进行稀释。

4.溶出液经稀释液稀释后的稀释矿浆进行液固分离，分离后的赤泥经洗涤后排放，铝酸钠溶液经精制后加精种分解。

5.分解后的固体物质为氢氧化铝，液体为种分母液送蒸发车间进行蒸发、浓缩。

本发明的有益效果：

1.本发明主要是通过调整循环母液的碱液浓度及苛性比值。使其达到最大的配矿量。从而使原矿浆的固体物质含量达到最大值。

2.用单位体积的循环母液可以生产出更多的氢氧化铝，循环效率的提高，直接反映出的是生产成本的降低。这样设备的产能按比例提高，而处理母液的费用则按比例降低，母液量的减少给蒸发车间的成本可大幅降低。

3.通过以上的工艺参数控制及调整，使铝酸钠溶液的过饱和度进一步提升。从而达到提产的目的。

具体实施方式

以下结合实施例方式对本发明作进一步说明。

在原料配制上配矿按循环母液浓度250g/L-450g/L，溶出液按αk＝1.2～.45进行配矿，矿石和循环母液入湿式球磨机进行磨制，经旋流器分离，将磨制合格的矿浆泵送至脱硅槽进行预脱硅，不合格的矿浆返回磨机重新磨制。进入预脱硅槽的矿浆的固含为280g/L～580g/L。经预脱硅后的矿浆送溶出车间，经高压隔膜泵送溶出系统在高温、高压下溶出。溶出液的苛性比值控制在αk＝1.25～1.45，经用稀释液稀释后的稀释矿浆浓度控制在αk＝1.45～1.55的正常生产控制水平。

在氧化铝溶出阶段，由于溶出液的αk降低，溶液的浓度增大，导致溶液的粘度增大，溶液的稳定性差，及易使铝酸钠溶液提前水解，析出氢氧化铝。同时溶液的流动性变差。应在后第2～3级自蒸发器以大于该级自蒸发器的工作压力的0.1Mpa～0.3Mpa的压力补充液体，补充液体量为总液体量的10～15％。以便增加溶液的稳定性及溶液的流动性，也可以补充液体量为总液体量10～25％提前对矿浆进行稀释。避免溶液提前水解，减少矿浆流动性变差给容器带来的压力增大的危害。

稀释矿浆中的二氧化硅及不溶于碱的其他杂质则成为残渣---赤泥。液体与固体进行液固分离、净化。分离、净化后的溶液称为铝酸钠溶液。固体经洗涤后的为赤泥，直接排放。将净化后的铝酸钠溶液在一定的温度条件下搅拌分解、过滤得到氢氧化铝。

铝酸钠溶液分解后得到的固体物质氢氧化铝，而液体为苛性碱溶液，在生产中称为种分母液，种分母液经蒸发、浓缩、配碱后用于处理下一批铝土矿，经浓缩配碱后的液体称循环母液。循环母液浓度控制在250g/L，～450g/L。

在蒸发车间，将母液进行蒸发浓缩，浓度控制在230～250g/L之间，此时的蒸发成本似中，然后配进固体碱进一步增加母液浓度，经加进固体碱后的母液碱含量控制在250g/L-450g/L。将高浓度的循环母液送至原料车间进行配料。完成母液的第一次循环。

实施例1

1.入磨矿石：Al₂O₃：62.76g/L  A/S：6.22g/L  Sio₂：10.09g/Lαk：1.50

2.入磨母液：Na₂O_k：215.74g/L Al₂O₃：111.37g/L αk：3，19

3.原矿浆固含：274.75g/L

4.溶出液：Al₂O₃：282.71g/L αk：1.49

原料的配制按循环母液Na₂O_k：215.74g/L，αk按1.50.指标配制矿浆。经磨制后原矿浆的固体含量达到274.75g/L经溶出后的溶出液的氧化铝含量为Al₂O₃：282.71g/L αk：1.49，与理论计算相符。

实施例2

1.入磨矿石：Al₂O₃：62.26  A/S：5.4 Sio₂：11.53

2.入磨母液：Na₂O_k：254.0 Al₂O₃：139.5 αk：3.0

3.原矿浆固含：390

4.溶出液：Al₂O₃：371.7 αk：1.35

原料的配制按循环母液Na₂O_k：254.0g/L，αk按1.35.指标配制矿浆。经磨制后原矿浆的固体含量达到390g/L经溶出后的溶出液的氧化铝含量为Al₂O₃：371.7g/L αk：1.35，与理论计算相符。

经过实施例1与实施例2的比较，调整循环母液浓度、原矿浆固含、苛性比值αk及溶出液的参数后。溶出液中的氧化铝含量明显提高。提高幅度为31.5％。

本发明的实际增产幅度可达到50％以上。

Claims (1)

1.一种氢氧化铝生产工艺技术的改进，是在拜耳法氧化铝的生产方法基础上改进，其特征在于，具体步骤如下：

拜耳法氧化铝的生产流程主要包括原矿浆制备、铝土矿浆预脱硅、高压溶出、溶出后赤泥的沉降分离、溶出液精制后加精种分解、过滤、洗涤，过滤洗涤后的固体物质为氢氧化铝、分解后得到的铝酸钠溶液经蒸发、补碱工序，经蒸发后的碱液重新进行原矿浆的配制，

第一步：

1)在拜耳法的原矿浆制备上改变原有的技术参数，从蒸发车间送来的配料用循环母液的碱液浓度由原指标220g/L～250g/L改为250g/L～450g/L；

2)配料溶出液的苛性比值由原有指标αk＝1.45～1.55左右改为按αk＝1.25～1.45；

按步骤1)～步骤2)的参数进行配矿计算，矿石和循环母液送入湿式球磨机

进行原矿浆磨制，磨制好的矿浆送脱硅进行预脱硅；由于以上指标的改变使原矿浆的固体物质含量达到280g/L～580g/L，氧化铝含量同时提高；

第二步：

1)脱硅后的矿浆送高压溶出进行氧化铝的溶出，溶出温度260～280度，时间40～60分钟。溶出后的溶出液的苛性比值控制在αk＝1.25～1.45；

2)溶出液经稀释液稀释后的苛性比值按αk＝1.45～1.55控制在正常生产范围；

3)在高压溶出过程中由于溶出矿浆经自蒸发器后，水份损失大需补充液体，在后第2～3级自蒸发器以大于该级自蒸发器的工作压力的0.1Mpa～0.3Mpa的压力补充稀释液，补充稀释液量为总液体量的10～15％；也可以补充稀释液，液体量为总液体量10～25％提前对矿浆进行稀释；

4)溶出液经稀释液稀释后的稀释矿浆进行液固分离，分离后的赤泥经洗涤后排放，铝酸钠溶液经精制后加精种分解；

5)分解后的固体物质为氢氧化铝，液体为种分母液送蒸发车间进行蒸发、浓缩。