CN106542553B - 一种氧化铝生产中三水铝石矿的溶出工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种氧化铝生产中三水铝石矿的溶出工艺方法，取消了预脱硅工序，将磨制好的矿浆加热到100℃，可确保加热设备基本不结疤；同时将后加循环碱液加热到一定温度，确保混合矿浆温度达到溶出温度；将混合矿浆进行足够的停留时间，矿浆的脱硅和溶出同时进行；保温溶出后的矿浆经过三或四级自蒸发，第一级乏汽加热矿浆，其余二或三级乏汽加热后加循环碱液；将新蒸汽冷凝水进行两级利用，第一级加热经过料浆自蒸发乏汽加热后的循环碱液，第二级加热参与磨矿的循环碱液。本发明通过改进溶出工艺，降低了投资；加热设备基本不结疤，提高了溶出运转率；减少加热设备碱脆腐蚀；整个流程中蒸汽、水的热量得到充分利用。

Description

一种氧化铝生产中三水铝石矿的溶出工艺方法
技术领域
本发明涉及一种铝土矿溶出工艺，尤其涉及一种氧化铝生产中三水铝石矿的溶出工艺。
背景技术
现有采用三水铝石矿生产氧化铝的工厂基本都是将部分循环碱液和矿石进行磨制，然后再将剩余部分的循环碱液和磨制好的矿浆混合，在一定的温度下进行溶出反应，溶解矿石中的氧化铝。就溶出工艺来讲，目前国内外基本上采用单流法或双流法的溶出工艺，溶出温度在145-150℃左右。单流法为磨制好的矿浆先经过预脱硅，温度100℃左右，后加的循环碱液和经过预脱硅后的矿浆混合后加热，加热到溶出温度145-150℃后，再进行保温停留溶出。双流法主要分为两种，一种为磨制好的矿浆不加热，只将后加的循环碱液加热到200℃以上，将两种物料混合，确保混合后的矿浆达到溶出温度145-150℃，再进行保温停留溶出。另一种为将后加的循环碱液加热到150℃左右与磨制好的矿浆混合，直接通入过热新蒸汽，确保混合矿浆达到溶出温度145-150℃，再进行保温停留溶出。对于目前存在的几种主要溶出工艺，都有一定的弊端，主要体现在以下几方面：1、单流法需要单独设置预脱硅；2、单流法存在加热设备结疤问题；3、无蒸汽直接加热双流法由于循环碱液加热温度高，存在加热设备碱脆腐蚀问题；4、有直接蒸汽加热双流法存在溶出蒸汽冲淡问题，影响溶出效果或增加蒸发负荷。因此如何解决上述目前溶出工艺存在的4方面主要问题，是采用三水铝石矿生产氧化铝中溶出过程中面临的一个技术难题。
发明内容
为了解决上述技术难题，充分发挥目前双流法和单流法溶出工艺各自的优点，本发明通过技术创新，对矿浆和循环碱液加热温度、溶出闪蒸级数、各种蒸汽、冷凝水的有效利用进行了充分分析研究，提出了一种改进的双流法溶出工艺。采用改进后的双流法溶出工艺，可以对目前单流法、双流法的存在一些弊端进行杜绝或改善，主要体现在以下几方面：1、取消单流法中溶出前的预脱硅工序从而降低能耗和投资；2、减缓单流法中加热设备的结疤从而提高运转率；3降低无蒸汽直接加热双流法中循环碱液加热温度从而减少加热设备碱脆腐蚀；4取消现有双流法的蒸汽直接加热流程，从而提高溶出效果或减少蒸发负荷。
为达上述目的，本发明是这样实现的：
一种氧化铝生产中三水铝石矿的溶出工艺方法，是一种改进的双流法溶出工艺，其特征在于：取消了溶出前的单独预脱硅，将矿石的脱硅和溶出过程同时进行。
磨制好的矿浆和另一部分循环碱液分别加热，然后将这两部分进行混合达到溶出温度。
溶出用新蒸汽采用压力为1.2MPa或更高的饱和新蒸汽，混合矿浆的溶出温度控制在150℃，溶出时间为60min，溶出后的料浆进行三或四级闪蒸。
将部分循环碱液单独加热，然后再与三水铝石矿进行混合磨制，磨制后的矿浆即为权利2中磨制好的矿浆。
部分循环碱液和三水铝石矿磨制后的混合矿浆固含控制在600-1000g/l，称之为矿浆流。
单独加热的循环碱液，称之为碱液流，温度控制在180℃，可确保加热设备基本不会碱脆腐蚀。
矿浆流加热后的矿浆温度控制在100℃，可确保加热设备基本不结疤。
矿浆流采用溶出后矿浆的第一级(即温度最高的一级)自蒸发乏汽加热，加热后的矿浆温度控制在100℃。
碱液流先采用溶出后矿浆的后几级自蒸发的乏汽加热，然后再用新蒸汽冷凝水或冷凝水闪蒸的乏汽加热，最后用新蒸汽加热至180℃。
参与磨矿的部分循环碱液加热后的温度控制在85-100℃之间，确保矿石磨制时不会有太多蒸汽产生。
碱液加热采用新蒸汽冷凝水经过第一级利用后的冷凝水或冷凝水闪蒸乏汽加热。
料浆自蒸发乏汽加热后产生的冷凝水，需进行自蒸发产生蒸汽并入相应的料浆自蒸发乏汽中，最后一级冷凝水除外。
本发明的主要工艺流程分为矿浆流、碱液流、蒸汽和冷凝水四部分。
矿浆流流程如下：1、将三水铝石矿与加热后的循环母液进行混合磨矿；2、将磨制好的矿浆加热到100℃左右；3、100℃左右的矿浆与加热后的后加循环碱液混合，确保混合矿浆达到溶出温度；4、将混合矿浆进行保温停留脱硅和溶出；5、将溶出后矿浆进行三或四级自蒸发降温降压，然后送至赤泥沉降分离洗涤。
碱液流流程如下：1、部分参与磨矿的循环碱液先进行加热，然后与矿石混合磨制成矿浆；2、后加的部分循环碱液加热到一定温度后，然后再与加热后的矿浆混合，确保混合后的矿浆温度达到溶出温度。
蒸汽流程如下：1、三或四级矿浆自蒸发的乏汽(包括对应上一级冷凝水闪蒸的乏汽)按照温度高低，第一级加热磨制好的矿浆；2、第二、三、四级加热后加循环碱液；3、新蒸汽作为最后一级后加循环碱液加热，新蒸汽冷凝水进行两级闪蒸，用于加热循环碱液。
冷凝水流程：1、矿浆自蒸发乏汽加热后产生的冷凝水依次进行多级自蒸发，乏汽并入相同温度的矿浆自蒸发乏汽；2、最后一级冷凝水作为赤泥洗水送至赤泥沉降分离洗涤；3、新蒸汽冷凝水经过两级闪蒸，最后返回热电厂。
根据习惯和实际需要，上述新蒸汽冷凝水可以闪蒸出蒸汽加热循环碱液，也可以不闪蒸而采用冷凝水间接与循环碱液换热。
本发明的优点和效果如下：
本发明主要解决了目前国内外氧化铝厂在采用三水铝石矿生产氧化铝过程中溶出工艺的一些弊端。采用本发明中的溶出新工艺，能综合目前单流法和双流法的优点，在降低投资、提高溶出运转率和降低运行费用上有很大帮助。
附图说明
图1是本发明工艺示意图。
具体实施方式
下面对发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。
本发明一种三水铝石矿溶出工艺，其主要的工艺流程如下：
矿浆流流程：1、将三水铝石矿与加热后的循环母液进行混合磨矿，循环母液初始温度为80℃，加热到90℃，磨制好的矿浆固含600g/l，磨制好的矿浆温度73℃；2、将磨制好的矿浆加热到100℃；3、100℃的矿浆与加热后的后加循环碱液混合，后加循环碱液加热到180℃，确保混合矿浆达到溶出温度150℃；4、将混合矿浆进行保温停留60min脱硅和溶出；5、将溶出后矿浆进行四级自蒸发降温降压，然后送至赤泥沉降分离洗涤。
碱液流流程如下：1、部分参与磨矿的80℃循环碱液先进行加热，加热后温度90℃，然后与矿石混合磨制成矿浆；2、后加部分80℃循环碱液的经过三级乏汽加热，温度达到105℃左右，再用新蒸汽冷凝水加热，加热到113℃，再用新蒸汽加热180℃，然后再与加热到100℃的矿浆混合，混合后的矿浆温度达到溶出温度150℃。
蒸汽流程如下：1、四级矿浆自蒸发的乏汽(包括对应上一级冷凝水闪蒸的乏汽)按照温度高低，第一级118℃的乏汽加热磨制好的矿浆；2、第二、三、四级乏汽(温度分别为113℃、108℃和102℃)加热后加循环碱液；3、将195℃的新蒸汽作为最后一级后加循环碱液加热，将循环碱液加热到180℃。
冷凝水流程：1、矿浆自蒸发乏汽加热后产生的冷凝水依次进行多级自蒸发，乏汽并入相同温度的矿浆自蒸发乏汽；2、最后一级冷凝水作为赤泥洗水送至赤泥沉降分离洗涤；3、新蒸汽冷凝水先与乏汽加热后的后加循环碱液换热，将循环碱液加热到113℃，同时冷凝水温度降至138℃；4、138℃的冷凝水再与参与磨矿的循环碱液换热，将循环碱液加热到90℃，同时冷凝水温度降至102℃；5、最后102℃的新蒸汽冷凝水返回热电厂。

Claims (6)

1.一种氧化铝生产中三水铝石矿的溶出工艺方法，是一种改进的双流法溶出工艺，其特征在于：取消了溶出前的单独预脱硅，将矿石的脱硅和溶出过程同时进行；磨制好的矿浆和另一部分循环碱液分别加热，然后将这两部分进行混合达到溶出温度；溶出用新蒸汽采用压力为1.2MPa或更高的饱和新蒸汽，混合矿浆的溶出温度控制在150℃，溶出时间为60min，溶出后的料浆进行三或四级闪蒸；所述磨制后的矿浆为：将部分循环碱液单独加热，然后再与三水铝石矿进行混合磨制好的矿浆；部分循环碱液和三水铝石矿磨制后的混合矿浆固含控制在600-1000g/l，称之为矿浆流；单独加热的循环碱液，称之为碱液流，温度控制在180℃，可确保加热设备基本不会碱脆腐蚀；矿浆流加热后的矿浆温度控制在100℃，可确保加热设备基本不结疤。
2.根据权利要求 1所述三水铝石矿的溶出工艺方法，其特征在于：矿浆流采用溶出后矿浆的第一级(即温度最高的一级)自蒸发乏汽加热，加热后的矿浆温度控制在100℃。
3.根据权利要求 1所述三水铝石矿的溶出工艺方法，其特征在于：碱液流先采用溶出后矿浆的后几级自蒸发的乏汽加热，然后再用新蒸汽冷凝水或冷凝水闪蒸的乏汽加热，最后用新蒸汽加热至180℃。
4.根据权利要求 1所述三水铝石矿的溶出工艺方法，其特征在于：参与磨矿的部分循环碱液加热后的温度控制在85-100℃之间，确保矿石磨制时不会有太多蒸汽产生。
5.根据权利要求 1所述三水铝石矿的溶出工艺方法，其特征在于：碱液加热采用新蒸汽冷凝水经过第一级利用后的冷凝水或冷凝水闪蒸乏汽加热。
6.根据权利要求 1所述的三水铝石矿的溶出工艺方法，其特征在于：料浆自蒸发乏汽加热后产生的冷凝水，需进行自蒸发产生蒸汽并入相应的料浆自蒸发乏汽中，最后一级冷凝水除外。
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