CN110028087B - 一种用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法 - Google Patents

一种用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及氧化铝生产领域，尤其涉及一种用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法。将从蒸发器组送来的蒸发母液送入母液降温设备进行降温，降温后的蒸发母液送至储存设备后，再送至过滤设备进行固液分离，过滤后的母液送至母液降温设备与高温的蒸发母液进行换热升温，升温后的母液再送至换热设备，利用氧化铝厂内的热源进行加热升温后送至母液调配工序，过滤分离后的固体碳碱送至苛化工序或熟料烧结法生料浆制备工序。通过本发明方法和装置，不仅能够强制排出铝酸钠溶液中的碳酸钠而增加排盐量，同时减少由于碳酸盐含量高而增加的工程投资和汽耗，还能够增强溶出效果和蒸发效果，从而有效降低氧化铝厂的生产成本。

Description

一种用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法
技术领域
本发明涉及氧化铝生产领域，尤其涉及一种用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法。
背景技术
在氧化铝生产过程中，苛性碱在高温溶出过程中与铝土矿和石灰中的碳酸盐进行反应生成碳酸钠。同时，生产流程中的碱溶液会与空气中的二氧化碳反应生成一部分碳酸盐，当系统中产生的碳酸盐量超过随赤泥或系统损失带走的碳酸盐量，就会在系统中积累而使碳酸盐浓度逐渐升高，将对氧化铝生产的分解率和循环效率造成不利影响，并且由于碳酸盐析出在换热器表面形成结疤，会影响溶出效果和蒸发效率。
目前，氧化铝过程中的排盐方法主要是采用强制循环蒸发器，将蒸发母液浓度大幅提高到300g/L以上，或者在蒸发母液中添加苛性碱的方法提高溶液的苛性碱浓度，溶液中的碳酸钠由于在高苛性碱浓度下饱和溶解度下降而析出，然后通过沉降槽和过滤机进行沉降和过滤，分离后的碳酸钠固体进行苛化反应回收其中的碱。
这种常用方法能够降低系统中的碳碱含量，但是受限于强制效蒸发器的排盐能力和汽耗，当系统中碳碱含量超过一定程度后，这种排盐方式会造成较高的生产成本和工程投资。特别是在混联法生产流程中，拜耳法系统的补碱不需添加液碱而是依靠烧结法粗液实现的情况下，更为突出。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法，解决氧化铝系统中碳碱浓度很高的情况下，能够快速有效得降低碳碱浓度、排除杂质，减少高碳碱浓度对氧化铝生产系统的不利影响。
为了达上述目的，本发明的技术方案是：
一种用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法，将从蒸发器组送来的蒸发母液送入母液降温设备进行降温，降温后的蒸发母液送至储存设备后，再送至过滤设备进行固液分离，过滤后的母液送至母液降温设备与高温的蒸发母液进行换热升温，升温后的母液再送至换热设备，利用氧化铝厂内的热源进行加热升温后送至母液调配工序，过滤分离后的固体碳碱送至苛化工序或熟料烧结法生料浆制备工序。
所述的降低系统碳碱浓度的方法，蒸发器组送来的蒸发母液是自蒸发器出料碱液、蒸发器出料碱液、排盐过滤分离后的母液之一种或两种以上的混合碱液。
母液降温设备是板式换热器、列管式换热器、套管式换热器或闪蒸器，母液降温设备是单级换热设备或多级换热设备，母液降温设备的换热介质是低温的滤液或者是低温介质循环水，经过母液降温设备降温后的母液温度范围15~85℃。
储存设备是沉降槽、锥底搅拌槽或平底搅拌槽，储存设备的停留时间范围0~24小时。
过滤设备是水平带式过滤机、立盘过滤机、转鼓过滤机或压滤机。
换热设备是板式换热器、列管式换热器或套管式换热器。
本发明的设计思想是：
本发明降低系统碳碱浓度的方法，利用换热设备将蒸发母液进行降温，降低碳酸钠在溶液中的饱和溶解度，促使碳酸钠进一步析出，再通过固液分离方法排除碳酸盐。将从蒸发器组送来的蒸发母液送入母液降温设备进行降温，降温后的蒸发母液送至储存设备后，再送至过滤设备进行固液分离，过滤后的母液送至母液降温设备与高温的蒸发母液进行换热升温，升温后的母液再送至换热设备，利用氧化铝厂内的热源进行加热升温。
本发明的优点及有益效果如下：
1、本发明设置母液降温设备，利用降温设备对蒸发母液进行降温，降低碳酸钠在铝酸钠溶液中的饱和溶解度，促使碳酸钠进一步析出，再利用储存设备和分离设备对固体碳酸钠进行分离而排出系统，通过固液分离方法排除碳酸盐，过滤后的低温母液与高温母液或其它热源进行换热升温后，送至母液调配工序。
2、本发明通过这种方法和装置，不仅能够强制排出铝酸钠溶液中的碳酸钠而增加排盐量。同时，减少由于碳酸盐含量高，而增加昂贵的强制循环效蒸发器的工程投资，降低因设置强制循环蒸发器带来的高汽耗，还能够增强溶出效果和蒸发效果，从而降低氧化铝厂的生产成本。
3、本发明可以通过氧化铝生产系统产生的热源，对低温滤液进行加热。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图中：1、蒸发器组；2、第一管道；3、母液降温设备；4、第二管道；5、储存设备；6、第三管道；7、过滤设备；8、第四管道；9、第五管道；10、提温换热设备；11、第六管道。
具体实施方式
如图1所示，本发明降低系统碳碱浓度的装置，主要包括：蒸发器组1、第一管道2、母液降温设备3、第二管道4、储存设备5、第三管道6、过滤设备7、第四管道8、第五管道9、提温换热设备10、第六管道11，具体结构如下：
蒸发器组1送来的蒸发母液通过第一管道2与母液降温设备3连通，母液降温设备3出口通过第二管道4与储存设备5连通，储存设备5出口通过第三管道6与过滤设备7连通，过滤设备7分两路：过滤设备7一路为过滤后的母液（滤液），滤液通过第四管道8穿过母液降温设备3与第五管道9连通，第五管道9出口与提温换热设备10连通，提温换热设备10上设有热源进的管道和热源出的管道，提温换热设备10出口通过第六管道11后，进行循环母液调配。过滤设备7另一路产生结晶碱，进入烧结法生料浆制备工序（或去苛化工序）。
下面，结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，本实施例通过设置母液降温设备3、储存设备5、过滤设备7和提温换热设备10，将蒸发器组1的出料母液（自蒸发出料或强制效的蒸发器出料）进行降温、停留、过滤的方法，促使母液中的碳酸钠更多地析出，再通过过滤分离的方法排除，以降低生产系统的碳碱浓度，固液分离后的母液，通过提温换热设备10利用热源加热后送至母液调配工序，进行循环母液调配，过滤分离后的固体碳碱（结晶碱）送至苛化工序或熟料烧结法生料浆制备工序。
将从蒸发器组1送来的蒸发母液通过第一管道2送入母液降温设备3进行降温，降温后的蒸发母液通过第二管道4送至储存设备5后，再通过第三管道6送至过滤设备7进行固液分离，过滤后的母液（滤液）通过第四管道8送至母液降温设备3与高温的蒸发母液进行换热升温，升温后的母液再通过第五管道9送至提温换热设备10，利用氧化铝厂内的热源进行加热升温。
其中，蒸发器组1送来的蒸发母液通过第一管道2与母液降温设备3连接，母液降温设备3出口通过第二管道4与储存设备5连接，储存设备5通过第三管道6与过滤设备7连接。过滤设备7出口滤液通过第四管道8与母液降温设备3连接，母液降温设备3出口的滤液通过第五管道9与提温换热设备10连接，提温换热设备10出口滤液通过第六管道11送至母液调配工序。
实施例2
与实施例1不同之处在于，将从蒸发器组1送来的蒸发母液通过第一管道2送入母液降温设备3进行降温，降温后的蒸发母液通过第二管道4送至储存设备5后，再通过第三管道6送至过滤设备7进行固液分离，过滤后的母液（滤液）通过第四管道8直接送至母液调配工序，进行循环母液调配，过滤分离后的固体碳碱（结晶碱）送至苛化工序或熟料烧结法生料浆制备工序。
其中，蒸发器组1送来的蒸发母液通过第一管道2与母液降温设备3连接，母液降温设备3出口通过第二管道4与储存设备5连接，储存设备5通过第三管道6与过滤设备7连接。
实施例结果表明，以年产100万吨氧化铝生产规模计算，系统碳碱浓度NC/NT≤7%，通常可以提高分解率两个百分点，本发明实施后，每年可增加效益2000万元。同时，能够减少生产系统的结疤，提高溶出效果和蒸发效率。

Claims (6)

1.一种用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法，其特征在于，将从蒸发器组送来的蒸发母液送入母液降温设备进行降温，降温后的蒸发母液送至储存设备后，再送至过滤设备进行固液分离，过滤后的母液送至母液降温设备与高温的蒸发母液进行换热升温，升温后的母液再送至换热设备，利用氧化铝厂内的热源进行加热升温后送至母液调配工序，过滤分离后的固体碳碱送至苛化工序或熟料烧结法生料浆制备工序。
2.根据权利要求1所述的用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法，其特征在于，蒸发器组送来的蒸发母液是自蒸发器出料碱液、排盐过滤分离后的母液之一或两种的混合碱液。
3.根据权利要求1所述的用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法，其特征在于，母液降温设备是板式换热器、列管式换热器、套管式换热器或闪蒸器，母液降温设备是单级换热设备或多级换热设备，母液降温设备的换热介质是低温的滤液或者是低温介质循环水，经过母液降温设备降温后的母液温度范围15~85℃。
4.根据权利要求1所述的用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法，其特征在于，储存设备是沉降槽、锥底搅拌槽或平底搅拌槽，储存设备的停留时间范围0~24小时。
5.根据权利要求1所述的用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法，其特征在于，过滤设备是水平带式过滤机、立盘过滤机、转鼓过滤机或压滤机。
6.根据权利要求1所述的用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法，其特征在于，换热设备是板式换热器、列管式换热器或套管式换热器。
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