CN1049874C - 一种铝土矿浆预脱硅工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种铝土矿浆预脱硅工艺方法，涉及一种用于处理高硅铝土矿时的预脱硅方法，其特征在于把矿浆制备时所需的母液分为两部分，一部分母液和矿石一起磨制成固体含量较高的矿浆，另一部分进行加热，然后将固体含量较高矿浆与加热的母液汇合搅拌进行预脱硅。有效地保证了溶出反应的温度，又使结疤处理难和热效率低等诸方面的问题得到解决。
Description
一种铝土矿浆预脱硅工艺方法，涉及一种在处理铝土矿，特别是一水硬铝石铝土矿时的一种矿浆预脱硅工艺，用于拜耳法生产氧化铝中铝土矿溶出前的矿浆预脱硅过程。
铝土矿中含有高岭石、伊利石等许多种硅矿物，这些硅矿物在铝土矿的溶出过程中被母液(或碱液)分解，以硅酸钠的形态进入溶液，然后与铝酸钠溶液反应生成水合铝硅酸钠(生产中称为钠硅渣或硅渣)，大部分进入赤泥，少量残留于溶出液中陆续缓慢析出。溶液中氧化硅成为固体的析出过程称为脱硅过程。脱硅过程生成的硅渣在生产设备上、管道上，尤其是在热交换器表面上析出成为硅渣，使传热系数明显降低，增加了能耗和清理工作量。工业生产中为了防止和减轻硅渣结疤，通常将矿浆在一定温度下搅拌一定时间，使硅矿物尽可能多地转变成为硅渣，这一过程称为预脱硅过程。
目前，国内外传统的矿浆预脱硅工艺有两种：(1)不加热预脱硅工艺，即将配制好的矿浆在带有搅拌装置的贮槽内停留一段时间进行预脱硅。这种方法工艺流程简单，但由于预脱硅温度低(80℃)，效果差。(2)间接加热预脱硅工艺，即将配制好的矿浆在带有搅拌装置的贮槽内，用蒸汽对槽内的矿浆间接加热，停留一段时间进行预脱硅。这种方法由于脱硅温度高，能提高预脱硅的效率，但是槽内的间接加热管道容易结疤，需要经常清理，而结疤的清理难度、工作量大。
本发明的目的就是为了克服目前的铝土矿浆预脱硅方法中，存在的不足，提供一种在铝土矿预脱硅过程中不结疤、预脱硅效率又较高的铝土矿浆预脱硅方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铝士矿浆预脱硅工艺方法，包括矿浆制备和矿浆预脱硅，其特征在于：把矿浆制备时所需的母液分成两部分，一部分和矿石一起磨制成固体含量较高的矿浆，另一部分进行加热，然后将固体含量较高的矿浆与加热的母液汇合搅拌，停留一段时间进行预脱硅，工艺条件为：
母液苛性碱浓度：130-280g/l；
母液苛性比值：2.7-3.7；
固体含量较高的矿浆液固比：2-5；
固体含量较高的矿浆细度：+0.23mm＜5％；
预脱硅温度：90～180℃；
预脱硅时间：0.2～20小时。
磨制固体含量较高的矿浆时，可加入石灰，加入量为：占铝土矿重量的5％～10％。
采用本发明的一种铝土矿浆脱硅工艺方法，一方面提高了脱硅温度，一方面又使预脱硅过程不结疤。解决了原有工艺中产生结疤、影响反应效率和处理结疤产生的诸多方面的问题。
附图说明
图1为本发明的一种铝士矿浆预脱硅工艺方法的流程图。
下面结合实施例对本发明的一种铝土矿浆预脱硅工艺方法作进一步的说明。
一种铝土矿浆预脱硅工艺方法，首先将铝土矿、石灰、部分母液在球磨机中进行磨矿制成矿浆I，液固比为2～5、细度为+0.23mm＜5％，加石灰石量为铝土矿的5％～10％(石灰石也可以在其它过程中加或者不加)，同时将另一部分母液加热到一定温度，并与矿浆I混合，使混合后的温度，即预脱硅温度达到90～180℃，并在预脱硅装置中停留0.2-20小时进行预脱硅。预脱硅装置中矿浆始终保持搅拌，搅拌速度要使矿浆不沉淀，制成矿将II。矿浆II可以进入溶出装置进行铝土矿溶出，也可以再加母液调配后进入溶出装置进行铝士矿溶出。
实施例1
将河南铝土矿A、石灰(加入量为铝土矿的7％)和苛性碱的浓度为239g/l，苛性比值为3.4的部分母液在球磨机中磨制成为液固比为3，细度组成为：+0.25mm占2.6％、+0.149mm占7.6％、+0.098mm占15.7％、+0.048mm占32.2％、-0.048占67.8％的矿浆I，矿浆I温度为75℃，再将另一部分母液加热至157℃和矿浆I汇合于预脱硅装置中，汇合后矿浆液固比为4.5，此时矿浆脱硅温度95℃，在搅拌速度为30转/分的预脱硅装置中停留10小时，脱硅率达25.3％，母液加热器和预脱硅装置均无结疤。
实施例2
将河南铝土矿A、石灰(加入量为铝土矿的7％)和苛性碱浓度为165g/l，苛性比值为3.4的部分母液在球磨机中磨制成为液固比为2，细度组成为：+0.25mm占2.6％、0.149mm占7.6％、+0.098mm占15.7％、，+0.048mm占32.2％、-0.048mm占67.8％的矿浆I，若矿浆I温度为90℃，再将另一部分母液加热至265℃和矿浆I汇合于预脱硅装置中，汇合后矿浆液固比为6.5，此时矿浆脱硅温度160℃，在搅拌速度为30转/分的预脱硅装置中停留30分钟，脱硅率达45.6％，母液加热器和预脱硅装置均无结疤。
实施例3
将河南铝土矿A和苛性碱浓度为274g/l，苛性比值为3.3的母液在球磨机中磨制成为液固比为3.5，细度组成为：+0.149mm占0.2％0.098mm占3.0％，+0.044mm占16.8％，-0.048mm占83.2％的矿浆I，矿浆I温度为72℃，另外将苛性碱的浓度为135g/l，苛性比值为3.35的母液加热至165℃，并和矿浆I汇合于预脱硅装置中，汇合后矿浆液固比为5.3，此时矿浆脱硅温度95℃，在搅拌速度为30转/分的预脱硅装置中停留12小时，脱硅率达24.47％，母液加热器和预脱硅装置均无结疤。
实施例4
将山西铝土矿B、石灰(加入量为铝土矿的10％)和苛性碱浓度为265g/l，苛性比值为2.9的部分母液在球磨机中磨制成为液固比为3.2，细度组成为：-0.1mm＞98％、-0.315mm＞100％的矿浆I，矿浆I温度为80℃，再将另一部分母液加热至167℃，并与矿浆I汇合于预脱硅装置中，汇合后矿浆液固比为5.0，此时矿浆脱硅温度100℃，在搅拌速度为35转/分的预脱硅装置中停留8小时，脱硅率达86.4％，母液加热器和预脱硅装置均无结疤。
Claims (2)
1.一种铝土矿浆预脱硅工艺方法，包括矿浆制备和矿浆预脱硅，其特征在于：把矿浆制备时所需的母液分成两部分，一部分母液和矿石一起磨制成固体含量较高的矿浆，另一部分进行加热，然后将固体含量较高的矿浆与加热的母液汇合搅拌，停留一段时间进行预脱硅，工艺条件为：
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母液苛性比值：2.7-3.7；
固体含量较高的矿浆液固比：2-5；
固体含量较高的矿浆细度：+0.23mm＜5％；
预脱硅温度：90～180℃；
预脱硅时间：0.2～20小时。
2.根据权利要求1所述一种铝土矿浆预脱硅工艺方法，特征在于：磨制固体含量较高的矿浆时，加入石灰，加入量为占铝土矿重量的5％-10％。
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