CN103159241A - 拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法，从控制过滤出来的精液经板式换热器与分解母液进行换热后得到热精液和冷精液，热精液与细种子过滤机的滤饼混合后成为细种子浆液，经晶种泵送到附聚段分解首槽进行附聚分解；冷精液则与粗种子过滤机的滤饼混合成为粗种子浆液，经晶种泵送到长大段分解首槽进行长大；细种子浆液在附聚段分解槽内停留4-6小时后经液下泵送至中间降温冷却器与循环水进行换热后进入长大段分解首槽，与粗种子浆液继续进行分解长大，加入从细种子沉降槽来的末洗涤的细种子浆液，混合后的浆液在分解槽内继续进行分解长大，分解长大后，采用液下泵将料浆输送至成品水旋器进行分级，水旋器的底流作为成品料浆。
Description
技术领域
本发明涉及一种拜耳法氧化铝生产的分解的流程方法。
背景技术
晶种分解是拜耳法生产氧化铝的关键工序之一，它对产品的产量和质量以及全厂的技术经济指标有着重大的影响。衡量种分作业效果的主要指标是氢氧化铝的质量、分解率以及分解槽的单位产能。
铝酸钠溶液的种分过程不只是单纯的晶种长大，同时还进行一些其他的物理化学变化，很多现象和研究结果显示整个氢氧化铝析出结晶的过程是极为复杂的，其中包括：
1. 次生晶核的形成
2. 氢氧化铝晶体的破裂与磨蚀
3. 氢氧化铝晶体的长大
4. 氢氧化铝晶粒的附聚
所谓附聚，就是在范德华力、自粘力、附着力以及毛细管力和物质之间的紧密接触而形成的表面张力等力的作用下，微粒物质自发和定向的连接在一起的现象。铝酸钠溶液在一定条件下分解时，附聚可以占优势。为得到粒度大的氢氧化铝就应有效地利用附聚机理，在结晶时最快地增大晶格晶粒的尺寸，使其达到要求的大小。
晶种的长大与晶粒的附聚导致氢氧化铝结晶变粗。工厂要求生产砂状氧化铝时，就是要创造条件，尽可能的避免或减少种分时次生晶核的形成与氢氧化铝晶粒的破裂，同时促进晶体的长大和晶粒的附聚。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法，以克服现有技术存在的晶种的长大与晶粒的附聚导致氢氧化铝结晶变粗、种分时形成次生晶核、氢氧化铝晶粒的破裂等不足。
为了解决所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明所述的两段分解流程包括附聚段分解流程和长大段分解流程；过程如下：从控制过滤出来的精液经板式换热器与分解母液进行换热后得到热精液和冷精液，热精液与细种子过滤机的滤饼混合后成为细种子浆液，控制混合后的料浆温度在75~80℃，固含120~150g/l,经晶种泵送到附聚段分解槽进行附聚分解；冷精液则与粗种子过滤机的滤饼混合成为粗种子浆液，控制混合后的料浆温度在60~65℃，固含300-450g/l，经晶种泵送到长大段分解槽进行长大；细种子浆液在附聚段分解槽内停留4-6小时后经附聚段液下泵送至附聚段中间降温冷却器与循环水进行换热，换热后的料浆温度为60~65℃，然后进入长大段分解槽首槽，与粗种子浆液继续进行分解长大，长大进行18~22小时，加入从细种子沉降槽来的末洗涤的细种子浆液，混合后的浆液在长大段分解槽内继续进行分解长大，分解长大的过程中采用长大段中间降温冷却器对料浆进行冷却，以控制分解终温在48~50℃,分解30-35小时后，采用长大段液下泵将料浆输送至成品水旋器进行分级，成品水旋器的底流作为成品料浆，输送到成品过滤机进行过滤，成品水旋器的溢流则进入粗种子旋流器进行分级。
与母液换热后得到的热精液温度为75~80℃，冷精液温度为60~65℃。
热精液占总精液量的30-40%，冷精液占总精液量的60-70%。
粗种子旋流器分级后的底流作为粗种子浆液送至粗种子过滤机进行过滤，过滤后得到的滤饼与冷精液混合，送至长大段分解槽；粗种子旋流器溢流则进入细种子沉降槽沉降。
经过细种子沉降槽沉降后的底流分为两部分，一部分经细种子洗涤装置洗涤后送至细种子过滤机进行过滤，然后与热精液混合，作为附聚段分解流程的进料；另一部分不经洗涤直接加入长大段分解流程的中间槽，长大18~22小时后作为粗种子。
经过洗涤、过滤的底流占底流总量的30-40%，不经洗涤直接加入长大段中间部分槽的底流占底流总量的60-70%。
上述内容中涉及的数量百分比，指重量百分比。
本发明的拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法，通过对晶种的附聚与长大的过程进行有效引导，从而大大提高成品氢氧化铝的粒度与强度，使得成品氧化铝的质量得到提高，以更好满足后续处理工序（如电解）的要求，因此得到更好的销售价格，为工厂创造更好的经济效益。
附图说明
图1为本发明的流程示意图（含经过的流程设备），其中：1-附聚段分解槽1-1附聚段分解槽首槽 1-2附聚段分解槽末槽 2-附聚段液下泵 3-附聚段中间降温冷却器 4-长大段分解槽 4-1长大段分解槽 4-2长大段中间槽4-3长大段成品槽 5-长大段液下泵 6-长大段中间降温冷却器 7-成品水旋器 8-粗种子水旋器 9-细种子沉降槽 10-细种子洗涤装置 11-细种子过滤机 12-细种子晶种槽 13-粗种子过滤机 14-粗种子晶种槽 15-分解母液储存装置 16精液热交换器。
具体实施方式
本发明的实施例：
实施例一：如附图1所示，从控制过滤出来的精液，分为两路经板式换热器进行换热，一部分(30%)经板式换热器换热后的温度在80℃，成为热精液，另一部分(70%)控制其换热后的温度在65℃，成为冷精液；热精液与细种子过滤机11的滤饼在细种子晶种槽12内混合后成为细种子浆液，控制混合后的料浆温度在约77℃，固含150g/l,经晶种泵送到附聚段分解槽1内进行附聚；冷精液则与粗种子过滤机13的滤饼在粗种子晶种槽14内混合成为粗种子浆液，控制混合后的料浆温度在62℃，固含450g/l，经晶种泵送到分解长大段首槽4进行长大。
料浆在附聚段分解槽1内停留6小时后经附聚段液下泵2送至附聚段中间降温冷却器3与循环水进行换热，换热后的料浆温度为60℃，然后进入长大段首槽4，与粗种子浆液继续进行分解长大，在长大进行20小时左右，加入从细种子沉降槽9来的末洗涤的细种子浆液，混合后的浆液在长大段分解槽4内继续进行分解长大，分解长大的过程中采用长大段中间降温冷却器6对料浆进行冷却，以控制分解终温在50℃,分解32小时后，采用长大段液下泵5将料浆输送至成品水旋器7进行分级，成品水旋器7的底流作为成品料浆，输送到成品过滤进行过滤，成品水旋器7的溢流则进入粗种子旋流器8进行分级，粗种子旋流器8底流作为粗种子浆液送至粗种子过滤机13进行过滤，过滤后得到的滤饼在粗种子晶种槽14内与冷精液混合，送至长大段分解槽4；溢流则进入细种子沉降槽9，在经过一段时间的沉降后，细种子沉降槽9的底流分为两部分，一部分经细种子洗涤装置10洗涤后送至细种子过滤机11进行过滤，然后在细种子晶种槽12内与热清液混合，作为附聚段进料；另一部分则加入分解长大段中间槽。
实施例二：如附图1所示，从控制过滤出来的精液，分两路经板式换热器进行换热，一部分(35%)经板式换热器换热后的温度在76℃，成为热精液，另一部分(65%)控制其换热后的温度在62℃，成为冷精液，热精液与细种子过滤机11的滤饼在细种子晶种槽12内混合后成为细种子浆液，控制混合后的料浆温度在约75℃，固含120g/l,经晶种泵送到附聚段分解槽1内进行附聚；冷精液则与粗种子过滤机13的滤饼在粗种子晶种槽14内混合成为粗种子浆液，控制混合后的料浆温度在60℃，固含300g/l，经晶种泵送到分解长大段首槽4进行长大。
料浆在附聚段分解槽1内停留6小时后经附聚段液下泵2送至附聚段中间降温冷却器3与循环水进行换热，换热后的料浆温度为60℃，然后进入长大段首槽4，与粗种子浆液继续进行分解长大，在长大进行20小时左右，加入从细种子沉降槽9来的末洗涤的细种子浆液，混合后的浆液在长大段分解槽内4继续进行分解长大，分解长大的过程中采用长大段中间降温冷却器6对料浆进行冷却，以控制分解终温在50℃,分解32小时后，采用长大段液下泵5将料浆输送至成品水旋器7进行分级，成品水旋器7的底流作为成品料浆，输送到成品过滤进行过滤，成品水旋器7的溢流则进入粗种子旋流器8进行分级，粗种子旋流器8的底流作为粗种子浆液送至粗种子过滤机13进行过滤，过滤后得到的滤饼在粗种子晶种槽14内与冷精液混合，送至长大段分解槽4；溢流则进入细种子沉降槽9，在经过一段时间的沉降后，细种子沉降槽9的底流分为两部分，一部分经细种子洗涤装置10洗涤后送至细种子过滤机11进行过滤，然后在细种子晶种槽12内与热清液混合，作为附聚段进料；另一部分则加入分解长大段中间槽。
Claims (6)
1.一种拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法，其特征在于：所述的两段分解流程包括附聚段和长大段；过程如下：从控制过滤出来的精液经板式换热器与分解母液进行换热后得到热精液和冷精液，热精液与细种子过滤机的滤饼混合后成为细种子浆液，控制混合后的料浆温度在75~80℃，固含120~150g/l,经晶种泵送到附聚段分解槽（1）进行附聚分解；冷精液则与粗种子过滤机（13）的滤饼混合成为粗种子浆液，控制混合后的料浆温度在60~65℃，固含300-450g/l，经晶种泵送到长大段分解槽（4）进行长大；细种子浆液在附聚段分解槽内停留4-6小时后经附聚段液下泵（2）送至附聚段中间降温冷却器（3）与循环水进行换热，换热后的料浆温度为60~65℃，然后进入长大段分解槽首槽，与粗种子浆液继续进行分解长大，长大进行18~22小时，加入从细种子沉降槽（9）来的末洗涤的细种子浆液，混合后的浆液在长大段分解槽内继续进行分解长大，分解长大的过程中采用长大段中间降温冷却器（6）对料浆进行冷却，以控制分解终温在48~50℃,分解30-35小时后，采用长大段液下泵（5）将料浆输送至成品水旋器（7）进行分级，成品水旋器（7）的底流作为成品料浆，输送到成品过滤机进行过滤，成品水旋器（7）的溢流则进入粗种子旋流器（8）进行分级。
2.根据权利要求1所述的拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法，其特征在于：与母液换热后得到的热精液温度为75~80℃，冷精液温度为60~65℃。
3.根据权利要求1所述的拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法，其特征在于：热精液占总精液量的30-40%，冷精液占总精液量的60-70%。
4.根据权利要求1所述的拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法，其特征在于：粗种子旋流器（8）分级后的底流作为粗种子浆液送至粗种子过滤机（13）进行过滤，过滤后得到的滤饼与冷精液混合，送至长大段分解槽（4）；粗种子旋流器（8）溢流则进入细种子沉降槽（9）沉降。
5.根据权利要求4所述的拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法，其特征在于：经过细种子沉降槽（9）沉降后的底流分为两部分，一部分经细种子洗涤装置（10）洗涤后送至细种子过滤机（11）进行过滤，然后与热精液混合，作为附聚段分解流程的进料；另一部分不经洗涤直接加入长大段分解流程的中间槽，长大18~22小时后作为粗种子。
6.根据权利要求5所述的拜耳法氧化铝生产的两段分解流程方法，其特征在于：经过洗涤、过滤的底流占底流总量的30-40%，不经洗涤直接加入长大段中间部分槽的底流占底流总量的60-70%。
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