CN106564920B - 一种提高拜尔法种分分解率的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高拜尔法种分分解率的方法，涉及一种采用一水硬铝石矿生产氧化铝高浓度高固含分解工艺方法的改进。其特征在于其方法是通过在旋流器分级进料加入氢氧化铝洗液控制其旋流器分级进料固含实现的。本发明的方法，有效提高了分级机分离效率，降低了分级机循环母液量，同时降低立盘过滤机负荷以及立盘附液，在保持当前精液流量以及分解设备前提下，提高分解的驱动力，提高分解槽的有效容积，有效提高了分解率、提高精液的产出率，提高氢氧化铝的粒度，提高分解槽的产能，提高分解母液αK，从而提高拜尔法的循环效率。
Description
技术领域
一种提高拜尔法种分分解率的方法，涉及一种采用一水硬铝石矿生产氧化铝高浓度高固含分解工艺方法的改进。
背景技术
当前，一水硬铝石矿生产氧化铝生产的分解过程，通常采用的流程为高浓度高固含一段法分解工艺。工艺流程为经板式降温后的精液，与立盘过滤机过滤后的晶种混合，形成固含为800g/L的浆液相继流入十几个槽子进行四十小时左右的分解，在分解完成时，一般在分解的倒数第二槽，顶部设立旋流分级机，对分解后的料浆进行分级，分级机底流去平盘过滤机经过滤热水洗涤后得到较粗粒度的氢氧化铝去焙烧得到最终氧化铝产品，洗涤氢氧化铝后的洗液与平盘分离出的母液一起去蒸发，旋流器分级得到的溢流继续进入分解尾槽，尾槽的分解浆液进入立盘过滤机过滤。立盘过滤机过滤后的母液一部分去旋流器分级降低分级机进料固含，其余的大部分母液进入板式换热器与精液换热后与平盘母液与氢氧化铝洗液一起送蒸发，见工艺流程图1。分级机进料固含一般要求为350-450g/L，而分解槽出料固含在800g/L以上，必须加入立盘母液降低固含，立盘母液回头，占用分解尾槽体积，导致立盘过滤机负荷加大，随NK浓度提高，氢氧化铝粒度细化，分级效率差，需要进一步降低分级机进料固含，需要更多的母液回头，形成恶性循环。减少分级机母液回头是优化分解工艺的一个方向。另外在分解工艺中除了旋流分级直接造成母液回头以外，还有一个更大更多更隐蔽的母液回头，即氢氧化铝晶种附液。晶种附液一般为14-20%，精液NK浓度提高，杂质离子增多，氢氧化铝粒度细化，晶种附液会进一步增加。高浓度一段法分解工艺，晶种固含一般为700g/L以上，高的达950g/L以上，晶种固含提高，其携带的附液也会增多。附液为已经分解过的高αK母液，不具有分解能力，不仅占据了分解槽的有效容积，还提高分解首槽αK，影响分解的推动力，会大幅降低分解率，降低精液的产出率，降低分解槽的产能。对于精液NK浓度为165g/L的精液，其分解率一般在50%左右，产出率一般在90kg/m3左右，分解尾槽分子比一般在3.0以内，循环母液NK浓度一般为240g/L，母液的循环效率一般在150kg/m3左右。减少晶种附液是提高分解率，提高精液产出率，提高分解槽产能的关键。随氢氧化铝粒度变细、精液浓度提高，溶液的碳酸钠和硫酸钠等杂质含量增加，溶液黏度加大，晶种的附液会加大，对分解的影响更加不利，分解率会降低，分解母液αK会降低，拜尔法循环效率的提高变难。
高固含高浓度分解工艺，存在旋流分级母液回头大，晶种附液高，导致分解无效循环母液多，且随浓度提高，粒度变细，会进一步恶化。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高分级机分离效率，降低分级机循环母液量，同时降低立盘过滤机负荷以及立盘附液的提高拜尔法种分分解率的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于其方法是通过在旋流器分级进料加入氢氧化铝洗液控制其旋流器分级进料固含实现的。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于所述的氢氧化铝洗液为产品平盘过滤洗涤的氢氧化铝洗液。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于所述的氢氧化铝洗液为种子平盘过滤洗涤的氢氧化铝洗液。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于氢氧化铝洗液全部用于降低旋流器分级进料固含，不足部分采用立盘母液补充，分级进料固含为400-500g/L。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于采用种子平盘过滤洗涤的氢氧化铝洗液时，先采用螺旋板式或宽板降温的方法对旋流器分级溢流降温1-3℃，再继续进入尾槽分解。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于采用种子平盘过滤洗涤的氢氧化铝洗液时，氢氧化铝种子洗涤采用平盘过滤机来实现，产品氢氧化铝洗液和滤液去蒸发。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于采用种子平盘过滤洗涤的氢氧化铝洗液时，洗涤氢氧化铝种子的热水温度为50-60℃。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于用于旋流器分级的为种子氢氧化铝洗液，旋流器分级进料固含控制在450-600g/L，分级溢流采用螺旋板式或宽板降温的方法降温1-3℃后，再继续进入尾槽分解。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于对于NK浓度为160-185g/L的精液，晶种固含600-1000g/L，晶种附液3%-10%，首槽温度58-63℃，尾槽温度47-53℃，分解时间为40-50h，分解率可达51%-59%，分解产出率为100-109kg/m3，分解母液αK为3.1-3.48，采用该母液得到NK为235-245g/L的循环碱液，在溶出液αK为1.4时，循环效率为160-170 kg/m3。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，氢氧化铝分级采用氢氧化铝洗液来降低旋流器分级进料固含。见工艺流程图2，改变传统流程采用立盘母液降低固含的方法。氢氧化铝洗液浓度低，旋流器分级进料固含可有一定幅度提高，旋流器仍能保持较好的分级效率。分级回头的溶液量可有一定幅度的降低，进入分解尾槽的母液量可降低，苛性碱浓度也有一定幅度的降低，尾槽固含有所提高，有利于降低立盘过滤机的负荷，有利于分解率的提高。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，为保持分解槽尾槽的较低温度，采用螺旋板式或宽板降温的方法对旋流器分级机溢流降温，再进入尾槽继续分解，由于进入尾槽的母液量减少，固含有所提升，浓度也有所降低，适度降低温度，分解率可提高。
本发明一种提高拜尔法种分分解率的方法，采用氢氧化铝晶种洗涤的方法来降低晶种附液，提高分解率，提高粒度的方法。
本发明一种提高拜尔法种分分解率的方法，氢氧化铝晶种洗涤可采用平盘过滤机来实现，种子氢氧化铝洗液去降低旋流器分级进料固含，种子过滤得到的平盘母液以及立盘母液混合后经板式与精液换热后去蒸发，产品氢氧化铝的过滤和洗涤流程仍保持不变。见工艺流程图3。
本发明一种提高拜尔法种分分解率的方法，种子氢氧化铝可采用50-60℃的热水洗涤，既能保持较好的洗涤效果，又能使得与原流程中的温度基本一致。
本发明一种提高拜尔法种分分解率的方法，种子氢氧化铝洗液去降低旋流器分级进料固含，旋流器溢流继续进入分解尾槽，为保持分解尾槽的较低温度，可采用螺旋板式或宽板降温的方法对分级机溢流降温，再进入尾槽继续分解，旋流器底流去产品氢氧化铝过滤洗涤。
本发明一种提高拜尔法种分分解率的方法，有效提高了分级机分离效率，降低了分级机循环母液量，同时降低立盘过滤机负荷以及立盘附液，在保持当前精液流量以及分解设备前提下，可使分解率提高5%~8%，产出率提高5-15kg/m3，分解尾槽αK提高到3.2-3.5，母液循环效率提高5-15kg/m3。本发明的方法通过优化分解工艺，降低晶种的附液，提高分解的驱动力，提高分解槽的有效容积，有效提高了分解率、提高精液的产出率，提高氢氧化铝的粒度，提高分解槽的产能，提高分解母液αK，从而提高拜尔法的循环效率。
附图说明
图1为已有技术的一段法分解工艺流程图；
图2为本发明的方法的一段法分解工艺流程图（平盘氢铝洗液取代部分立盘母液）；
图3为本发明的一段法分解工艺流程图（部分氢氧化铝种子采用平盘过滤机洗涤）。
具体的实施方式
一种提高拜尔法种分分解率的方法，氢氧化铝分级采用氢氧化铝洗液来降低旋流器分级进料固含。见工艺流程图2，改变传统流程采用立盘母液降低固含的方法，氢氧化铝洗液浓度低，分级进料固含可提高5-10%，达到450-500g/L，仍能保持较好的分级效率。分级回头的溶液量可降低5-10%，进入分解尾槽的母液量可降低，苛性碱浓度也有一定幅度的降低，从而降低立盘过滤机的负荷5-10%。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，为保持分解槽尾槽的较低温度，可采用螺旋板式或宽板降温的方法对旋流器分级溢流降温1-3℃，再进入尾槽继续分解，分解率可提高0.5-2%。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，采用氢氧化铝晶种洗涤的方法来降低晶种附液，晶种洗涤可采用平盘过滤机来实现，种子氢氧化铝洗液去降低旋流器分级进料固含，种子过滤得到的平盘母液与立盘母液混合后与精液经板式换热后去蒸发，产品氢氧化铝的过滤和洗涤流程仍保持不变。见工艺流程图3。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，种子氢氧化铝可采用50-60℃的热水洗涤。种子氢氧化铝洗液去降低旋流器分级进料固含至450-600g/L，旋流器溢流继续进入分解尾槽，为保持分解尾槽的较低温度，可采用螺旋板式或宽板降温的方法对旋流器分级溢流降温，再进入尾槽继续分解，旋流器底流去产品氢氧化铝过滤洗涤，见工艺流程图3。
本发明的一种提高拜尔法种分分解率的方法，晶种的附液量可由种子洗涤量来确定，随洗涤晶种氢氧化铝增多，晶种附液可由当前不洗涤的14-20%降低到5-10%，分解首槽αK可由当前不洗涤时2.1左右，降低至1.5左右，分解尾槽αK可提高至3.1-3.48左右，分解率可提高5%-8%，氢氧化铝粒度-45μm含量可降低1-2%。对于NK浓度为160-185g/L的精液，在晶种固含600-1000g/L，晶种附液5-10%，首槽温度58-63℃，分解时间40-48h，出料槽温度48-53℃，尾槽温度47-50℃的条件下分解，分解率可达51-59%，精液产出率可提高到100-109kg/m3，分解母液αK可提高到3.1-3.48，采用该母液得到NK为235-245g/L的循环碱液，在溶出液αK为1.4时，循环效率可达160-170 kg/m3。
下面通过具体的实施例进一步说明。
实施例1
常规旋流器分级工艺，对于精液NK为165g/L，分解40h后进入分解出料槽，温度50℃，底流固含800g/L，需要加入立盘母液稀释到固含400g/L，进入旋流器分级得到产品氢氧化铝，粒度-45μm为12%，旋流器溢流继续进入尾槽分解，末温49.5℃，最终分解率50%，尾槽固含700g/L。
优化的旋流器分级工艺，对于精液NK为165g/L，分解槽40h后进入分解出料槽，温度50℃，底流固含800g/L，加入氢氧化铝产品洗液稀释到固含500g/L，进入旋流器分级得到产品氢氧化铝，粒度-45μm为11%，旋流器溢流降温后继续进入尾槽分解，末温48℃，最终分解率52%，尾槽固含760g/L。
实施例2
常规分解工艺，对于精液NK为165 g/L，晶种固含750g/L，晶种附液16%，分解初温60℃，分解40h后进入分解出料槽，温度50℃，需要加入立盘母液稀释到固含400g/L，进入旋流器分级得到产品氢氧化铝，粒度-45μm为12%，旋流器溢流继续进入尾槽分解，末温49.5℃，总分解时间44h，最终分解率50%。
优化的分解工艺，对于NK为165g/L的精液，按固含750g/L加入洗涤后的氢氧化铝晶种，晶种附液8%，分解初温60℃，分解40h后进入分解出料槽，温度50℃，加入种子氢氧化铝洗液稀释到固含500g/L，进入旋流器分级得到产品氢氧化铝，粒度-45μm为10%，旋流器溢流降温后继续进入尾槽分解，末温48℃，总分解时间44h，最终分解率59%。
实施例3
针对NK为180g/L的精液，按固含950g/L加入洗涤后的氢氧化铝晶种，晶种附液5%，分解初温63℃，出料槽温度52℃，尾槽50℃，分解时间45h，分解率为52%，尾槽αK为3.14，精液产出率109kg/m3，采用该分解母液得到合格碱NK为245g/L，溶出液αK为1.4时，母液循环效率达161kg/m3。
实施例4
针对NK为160g/L的精液，按固含650g/L加入洗涤后的氢氧化铝晶种，晶种附液8%，分解初温60℃，出料槽温度50℃，尾槽48℃，分解时间45h，分解率为59%，尾槽αK为3.44，精液产出率103kg/m3，采用该分解母液得到合格碱NK为235g/L，溶出液αK为1.4时，母液循环效率达164kg/m3。
实施例5
针对NK为165g/L的精液，按固含750g/L加入洗涤后的氢氧化铝晶种，晶种附液8%，分解初温58℃，出料槽温度50℃，尾槽48℃，分解时间40h，分解率为58%，尾槽αK为3.34，精液产出率105kg/m3，采用该分解母液得到合格碱NK为235g/L，溶出液αK为1.4时，母液循环效率达164kg/m3。
实施例6
针对NK为170g/L的精液，按固含800g/L加入洗涤后的氢氧化铝晶种，晶种附液8%，分解初温61℃，出料槽温度50℃，尾槽48℃，分解时间48h，分解率为54%，尾槽αK为3.24，精液产出率104kg/m3，采用该分解母液得到合格碱NK为240g/L，溶出液αK为1.4时，母液循环效率达164kg/m3。
实施例7
针对NK为170g/L的精液，按固含850g/L加入洗涤后的氢氧化铝晶种，晶种附液5%，分解初温59℃，出料槽温度50℃，尾槽48℃，分解时间48h，分解率为57%，尾槽αK为3.44，精液产出率109kg/m3，采用该分解母液得到合格碱NK为240g/L，溶出液αK为1.4时，母液循环效率达164kg/m3。
实施例8
针对NK为170g/L的精液，按固含950g/L加入洗涤后的氢氧化铝晶种，晶种附液8%，分解初温60℃，出料槽温度50℃，尾槽48℃，分解时间50h，分解率为54%，尾槽αK为3.44，精液产出率103kg/m3，采用该分解母液得到合格碱NK为240g/L，溶出液αK为1.4时，母液循环效率达164kg/m3。
实施例9
针对NK为165g/L的精液，按固含800g/L加入洗涤后的氢氧化铝晶种，晶种附液6%，分解初温60℃，出料槽温度50℃，尾槽48℃，分解时间48h，分解率为54%，尾槽αK为3.46，精液产出率103kg/m3，采用该分解母液得到合格碱NK为242g/L，溶出液αK为1.4时，母液循环效率达170kg/m3。
实施例10
针对NK为170g/L的精液，按固含850g/L加入洗涤后的氢氧化铝晶种，晶种附液5%，分解初温60℃，出料槽温度50℃，尾槽48℃，分解时间48h，分解率为54%，尾槽αK为3.40，精液产出率103kg/m3，采用该分解母液得到合格碱NK为245g/L，溶出液αK为1.4时，母液循环效率达169kg/m3。
Claims (3)
1.一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于其方法是通过在旋流器分级进料加入种子平盘过滤洗涤的氢氧化铝洗液控制其旋流器分级进料固含，所述旋流器分级进料固含控制在450-600g/L，并对旋流器分级溢流降温，所述分级溢流采用螺旋板式或宽板降温的方法降温1-3℃后，再继续进入尾槽分解实现的；采用该方法对于NK浓度为160-185g/L的精液，晶种固含600-1000g/L，晶种附液3%-10%，首槽温度58-63℃，尾槽温度47-53℃，分解时间为40-50h的条件下分解，分解率可达51%-59%，精液产出率可提高到100-109kg/m3，分解母液αK为3.1-3.48，采用该母液可得到NK为235-245g/L的循环碱液，在溶出液αK为1.4时，循环效率可达160-170kg/m3。
2.根据权利要求1所述的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于采用种子平盘过滤洗涤的氢氧化铝洗液时，氢氧化铝种子洗涤采用平盘过滤机来实现，产品氢氧化铝洗液和滤液去蒸发。
3.根据权利要求1所述的一种提高拜尔法种分分解率的方法，其特征在于采用种子平盘过滤洗涤的氢氧化铝洗液时，洗涤氢氧化铝种子的热水温度为50-60℃。
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