CN111807394A - 一种拜耳法母液脱除有机物的方法 - Google Patents

一种拜耳法母液脱除有机物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111807394A
CN111807394A CN202010721324.XA CN202010721324A CN111807394A CN 111807394 A CN111807394 A CN 111807394A CN 202010721324 A CN202010721324 A CN 202010721324A CN 111807394 A CN111807394 A CN 111807394A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mother liquor
solution
bayer process
organic matter
push rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010721324.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111807394B (zh
Inventor
李来时
姬怡冰
吴玉胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang University of Technology
Original Assignee
Shenyang University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang University of Technology filed Critical Shenyang University of Technology
Priority to CN202010721324.XA priority Critical patent/CN111807394B/zh
Publication of CN111807394A publication Critical patent/CN111807394A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111807394B publication Critical patent/CN111807394B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/14—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates
    • C01F7/144—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates from aqueous aluminate solutions by precipitation due to cooling, e.g. as part of the Bayer process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D1/00—Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D1/04—Hydroxides
    • C01D1/20—Preparation by reacting oxides or hydroxides with alkali metal salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/06—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/41—Preparation of salts of carboxylic acids
    • C07C51/412—Preparation of salts of carboxylic acids by conversion of the acids, their salts, esters or anhydrides with the same carboxylic acid part
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：1)将拜耳法母液采用单级、两级或多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩；3)将所述浓有机物溶液采用以下方法中的一种、两种或多种进行处理回收：i、浓有机物溶液进行蒸发浓缩；ii、浓有机物溶液加入石灰或石灰乳进行苛化；iii、浓有机物溶液配入铝土矿、氢氧化铝或氧化铝厂产生的赤泥进行混合烧结。本发明通过膜过滤的方法使拜耳法循环液中的有机物从系统中脱除，有机物脱除率高，得到的含有机物的浓缩液为母液量的10‑20％，后续处理成本比传统方法低。

Description

一种拜耳法母液脱除有机物的方法
技术领域
本发明属于拜耳法循环液杂质去除的方法，涉及一种拜耳法母液脱除有机物的方法。
背景技术
在单纯的拜耳法生产氧化铝工程中，铝土矿与循环碱液混合磨细后进行压煮溶出，伴随着氧化铝的溶出，其中的腐殖酸类有机物与碱液反应生成各种腐殖酸钠进入矿浆。溶出矿浆经赤泥分离洗涤、铝酸钠溶液精滤、精液降温、种子分解和氢氧化铝分离洗涤等工序得到氢氧化铝，而分解母液经蒸发后返回溶出工序循环使用。随着溶液的循环，有机物及其分解产物的浓度不断增加，直至达到平衡浓度。尽管在上述循环作业中溶液中的有机碳可部分排出(主要以赤泥或滤渣的形式排出，比例约占40％)，但排出量远小于溶出工序新进入的有机碳量，因此随着溶液的不断循环，有机碳在溶液中不断积累增加。当溶液中有机物含量积累到一定程度后，将对拜耳法生产带来一系列不利的影响。世界上几乎所有单纯采用拜耳法生产氧化铝的工厂都会遇到有机物的问题。随着氧化铝工业的迅猛发展，2010年以后我国建设了一大批采用国外进口铝土矿或国内铝土矿的单纯采用拜耳法生产氧化铝的工厂，随着有机物的循环累积，现在有些氧化铝企业中的有机物已经对产品质量和生产过程产生不良影响。
目前，拜耳法循环液中有机物脱除的方法主要有：(1)铝土矿焙烧法，焙烧铝土矿，从源头上减少进入流程中的有机物含量，德国人最早提出用煅烧铝土矿的方法直接破坏或分解其中的有机物，有机碳转变为二氧化碳后排出，该方法能耗较高，成本高；(2)溶液氧化法，在氧化铝生产过程中，向料浆或溶液中加入氧化剂，使高分子有机物转变为碳酸钠或草酸钠，通过蒸发排盐排出系统，该方法有机物转化率低；(3)沉淀法，向循环碱液中加入镁的化合物，形成胶状氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，这些沉淀通过物理吸附和化学吸附除去一些有机杂质。但是胶状氢氧化物沉淀难以分离，并且含有铝，造成铝的损失；(4)离子交换法，让循环碱液通过阳离子交换树脂，除去铁、硅、钛、锌等阳离子以及溶液中的有机物，但阳离子交换树脂再生难度大，成本高；(5)苛化法，苛化法主要是在低碱浓度溶液中加入足量的石灰乳，利用石灰乳与溶液中碳酸钠以及草酸钠进行反应生成不溶的钙化物，并将其进行分离处理，但该方法只适合草酸盐类有机物的去除。
发明内容
发明目的
为解决现有技术拜耳法循环液中有机物脱除的方法存在的上述问题，本发明提供一种有机物有效脱除分离的拜耳法母液脱除有机物的方法。
技术方案
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用单级、两级或多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩；
3)将所述浓有机物溶液采用以下方法中的一种、两种或多种进行处理回收：i、浓有机物溶液进行蒸发浓缩，使其中的草酸钠溶质，形成草酸钠固体产品；ii、浓有机物溶液加入石灰或石灰乳进行苛化，回收其中的碱，同时生产草酸钙产品；
iii、浓有机物溶液配入铝土矿、氢氧化铝或氧化铝厂产生的赤泥进行混合烧结，将有机物燃烧，燃烧结束后回收碱和铝有用的元素，浓有机物溶液中Na2O与铝土矿、氢氧化铝或赤泥中氧化铝的摩尔比为0.8-1.5，烧结温度800-1200℃，烧结时间10-120min。
进一步的，所述拜耳法母液为溶出温度在120-160℃的低温拜耳法母液或溶出温度在220-300℃的高温拜耳法母液。
进一步的，所述拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液。
进一步的，所述步骤1)中膜过滤为反渗透膜过滤、纳滤膜过滤或超滤膜过滤中的一种。
进一步的，所述步骤1)中，拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为2-40g/L，膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度10-100g/L，“浓有机物溶液”为母液量的10-20％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度0.01-1g/L。
进一步的，所述步骤3)中，石灰乳CaO浓度为50-300g/L，CaO与草酸盐摩尔比为0.8-2，苛化温度为20-95℃。
进一步的，所述膜过滤是在管式膜过滤装置内进行的，将拜耳法母液采用多级膜过滤进行溶液分离，所述管式膜过滤装置包括壳身、前端壳体、后端壳体、膜前支撑件、膜后支撑件、膜、前电动推杆和后电动推杆，壳身的前端外固定有前端壳体，壳身的后端外固定有后端壳体，壳身内侧的前后两端分别设有膜前支撑件和膜后支撑件，多个管状的膜的前后端分别固定于膜前支撑件和膜后支撑件上，膜前支撑件和膜后支撑件设有与膜的内腔连通的液孔，膜前支撑件的液孔、膜的内腔和膜后支撑件的液孔将前端壳体和后端壳体的内腔连通在一起，壳身设有脱除有机物溶液出口，前端壳体设有母液入口，后端壳体设有浓有机物溶液出口，前端壳体外设有前电动推杆，后端壳体外设有后电动推杆，前电动推杆和后电动推杆的推杆穿过了前端壳体和后端壳体，推杆的端部设有密封端头，每个膜前支撑件的液孔皆设有一个与其配合使用的前电动推杆，每个膜后支撑件的液孔皆设有一个与其配合使用的后电动推杆，每个推杆端部的密封端头在推杆伸出后，皆能够将其所对应的液孔封闭。
进一步的，所述前电动推杆和后电动推杆皆包括电动推杆主体、推杆和密封端头，电动推杆主体的一端设有连接端，连接端设有螺丝孔，连接端通过螺丝与前端壳体和后端壳体连接在一起，推杆是穿过连接端的，推杆的端部设有密封端头。
进一步的，所述前电动推杆与前端壳体之间设有推杆密封圈，后电动推杆的推杆与后端壳体之间也设有推杆密封圈；壳身和前端壳体之间设有前密封圈，壳身和后端壳体之间设有后密封圈。
优点及效果
本发明通过膜过滤的方法使拜耳法循环液中的有机物从系统中脱除，有机物脱除率高，得到的含有机物的浓缩液为母液量的10-20％，后续处理成本比传统方法低。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为拜耳法母液脱除有机物的方法i流程图；
图2为拜耳法母液脱除有机物的方法ii流程图；
图3为拜耳法母液脱除有机物的方法iii流程图；
图4为管式膜过滤装置的整体结构剖视结构示意图；
图5为管式膜过滤装置的整体外部结构示意图；
图6为膜前支撑件和膜后支撑件的正视结构示意图；
图7为膜前支撑件和膜后支撑件的右视结构示意图；
图8为前电动推杆的结构示意图。
附图标记说明：1.壳身、2.前端壳体、3.后端壳体、4.膜前支撑件、5.膜后支撑件、6.膜、7.母液入口、8.浓有机物溶液出口、9.脱除有机物溶液出口、10.前电动推杆、11.后电动推杆、12.前密封圈、13.后密封圈、41.支撑主体、42.支撑管、101.电动推杆主体、102.连接端、103.推杆、104.密封端头、105.推杆密封圈。
具体实施方式
如图1-图3所示，一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用单级、两级或多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；拜耳法母液为溶出温度在120-160℃的低温拜耳法母液或拜耳法母液为溶出温度在220-300℃的高温拜耳法母液；拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液或蒸发后母液中的一种，优选为蒸发前母液，因为蒸发前母液浓度低，有利于膜分离；膜过滤为反渗透膜过滤、纳滤膜过滤或超滤膜过滤中的一种，反渗透膜孔径为0.1-1nm，纳滤膜孔径为1-10nm，超滤膜孔径为10-100nm，优选使用纳滤膜，其孔径大小适中，能够保证液流量。
拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为2-40g/L，拜耳母液中有机物包括但不限于草酸钠、戊酸、戊二醛酸、苯五甲酸和苯六甲酸等。膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度10-100g/L，“浓有机物溶液”为母液量的10-20％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度0.01-1g/L。
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩。
3)将所述浓有机物溶液采用以下方法中的一种、两种或多种进行处理回收：i、浓有机物溶液进行蒸发浓缩，使其中的草酸钠溶质，形成草酸钠固体产品。ii、浓有机物溶液加入石灰或石灰乳进行苛化，回收其中的碱，同时生产草酸钙产品；石灰乳CaO浓度为50-300g/L，CaO与草酸盐摩尔比为0.8-2，苛化温度为20-95℃。
iii、浓有机物溶液配入铝土矿、氢氧化铝或氧化铝厂产生的赤泥进行混合烧结，将有机物燃烧，燃烧结束后回收碱和铝等有用的元素，浓有机物溶液中Na2O与铝土矿、氢氧化铝或赤泥中氧化铝的摩尔比为0.8-1.5，烧结温度800-1200℃，烧结时间10-120min。
如图4-图8所示，当将拜耳法母液采用多级膜过滤进行溶液分离时，步骤1)的膜过滤步骤是在管式膜过滤装置内进行的，管式膜过滤装置包括壳身1、前端壳体2、后端壳体3、膜前支撑件4、膜后支撑件5、膜6、前电动推杆10和后电动推杆11，壳身1的前端外固定并套有前端壳体2，壳身1的后端外固定并套有后端壳体3，壳身1和前端壳体2之间设有前密封圈12，壳身1和后端壳体3之间设有后密封圈13，壳身1内侧的前后两端分别固定有膜前支撑件4和膜后支撑件5，膜前支撑件4和膜后支撑件5皆是由支撑主体41和支撑管42组成的，支撑管42位于支撑主体41的一侧，支撑管42设有膜6端部塞入的腔体，壳身1、前端壳体2和膜前支撑件4的支撑主体41优选通过从侧壁拧入螺丝的方式将三者固定连接在一起，壳身1、后端壳体3和膜后支撑件5的支撑主体41也优选通过从侧壁拧入螺丝的方式将三者固定连接在一起。多个管状的膜6的前后端分别固定于膜前支撑件4和膜后支撑件5上，膜前支撑件4和膜后支撑件5设有与膜6的内腔连通的液孔，膜前支撑件4的液孔、膜6的内腔和膜后支撑件5的液孔将前端壳体2和后端壳体3的内腔连通在一起，壳身1设有脱除有机物溶液出口9，前端壳体2设有母液入口7，后端壳体3设有浓有机物溶液出口8，前端壳体2外设有前电动推杆10，后端壳体3外设有后电动推杆11，前电动推杆10和后电动推杆11的推杆103穿过了前端壳体2和后端壳体3，推杆103的端部设有密封端头104，每个膜前支撑件4的液孔皆设有一个与其配合使用的前电动推杆10，每个膜后支撑件5的液孔皆设有一个与其配合使用的后电动推杆11，每个推杆103端部的密封端头104在推杆103伸出后，皆能够将其所对应的液孔封闭。前电动推杆10和后电动推杆11皆包括电动推杆主体101、推杆103和密封端头104，电动推杆主体101的一端设有连接端102，连接端102设有螺丝孔，连接端102通过螺丝与前端壳体2和后端壳体3连接在一起，推杆103是穿过连接端102的，推杆103的端部设有密封端头104。前电动推杆10与前端壳体2之间设有推杆密封圈105，后电动推杆11的推杆103与后端壳体3之间也设有推杆密封圈105。
管式膜过滤装置使用时，拜耳法母液通过母液入口7进入装置内，拜耳法母液进入膜前支撑件4、膜6和膜后支撑件5内，能够通过膜6并从脱除有机物溶液出口9中流出的为脱除有机物溶液，从浓有机物溶液出口8流出的为浓有机物溶液。优选的，脱除有机物溶液出口9优选需要抽负压，更有利于脱除有机物溶液从膜6过滤出来。
当管式膜过滤装置使用时发现脱除有机物溶液出口9流出的溶液有机物浓度突然升高，则需启动前电动推杆10和后电动推杆11，推杆103伸出并通过推杆密封圈105密封其相对应的液孔排查是哪个膜6出现了问题。每一个膜6的两端皆连通有前支撑件4和膜后支撑件5的一个液孔，整体称为一条液孔，当管式膜过滤装置使用时发现脱除有机物溶液出口9流出的溶液有机物浓度突然升高，则启动其中一条液孔两侧的电动推杆10和后电动推杆11，将其两端封堵，如因此发现继续从脱除有机物溶液出口9流出的溶液浓度下降了，则可以判定该条液孔的膜6出现了损坏，可以将其一直封堵，直到设备空闲时，控制电动推杆10和后电动推杆11的推杆103缩回，拆开装置进行更换膜6；如果启动其中一条液孔两侧的电动推杆10和后电动推杆11，将其两端封堵，没有因此导致脱除有机物溶液出口9流出的溶液浓度下降，则将该条液孔两侧的电动推杆10和后电动推杆11的推杆11缩回，启动别条液孔两侧的电动推杆10和后电动推杆11，直到排查出损坏的膜6。本设备可以在设备使用过程中不用间断生产，还能够保证各出口溶液的浓度和排查出问题膜6，方便生产过后将其更换。
实施例1
一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用单级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；拜耳法母液为溶出温度在120℃的低温拜耳法母液；拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液；膜过滤为反渗透膜过滤。拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为40g/L，拜耳母液中有机物包括但不限于草酸钠、戊酸、戊二醛酸、苯五甲酸和苯六甲酸等。膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度100g/L，“浓有机物溶液”为母液量的10-％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度0.01g/L。
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩。
3)浓有机物溶液进行蒸发浓缩，使其中的草酸钠溶质，形成草酸钠固体产品。
实施例2
一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用两级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；拜耳法母液为溶出温度在140℃的低温拜耳法母液；拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液；膜过滤为纳滤膜过滤。拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为2g/L，拜耳母液中有机物包括但不限于草酸钠、戊酸、戊二醛酸、苯五甲酸和苯六甲酸等。膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度50g/L，“浓有机物溶液”为母液量的20％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度0.3g/L。
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩。
3)浓有机物溶液加入石灰乳进行苛化，回收其中的碱，同时生产草酸钙产品；石灰乳CaO浓度为50g/L，CaO与草酸盐摩尔比为2，苛化温度为20℃。
实施例3
一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；拜耳法母液为溶出温度在160℃的低温拜耳法母液；拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发后母液；膜过滤为超滤膜过滤。拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为20g/L，拜耳母液中有机物包括但不限于草酸钠、戊酸、戊二醛酸、苯五甲酸和苯六甲酸等。膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度10g/L，“浓有机物溶液”为母液量的15％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度1g/L。
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩。
3)浓有机物溶液加入石灰乳进行苛化，回收其中的碱，同时生产草酸钙产品；石灰乳CaO浓度为300g/L，CaO与草酸盐摩尔比为0.8，苛化温度为95℃。
实施例4
一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；拜耳法母液为溶出温度在220℃的高温拜耳法母液；拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液；膜过滤为超滤膜过滤。拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为20g/L，拜耳母液中有机物包括但不限于草酸钠、戊酸、戊二醛酸、苯五甲酸和苯六甲酸等。膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度10g/L，“浓有机物溶液”为母液量的15％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度1g/L。
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩。
3)浓有机物溶液加入石灰乳进行苛化，回收其中的碱，同时生产草酸钙产品；石灰乳CaO浓度为180g/L，CaO与草酸盐摩尔比为1.6，苛化温度为60℃。
实施例5
一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；拜耳法母液为溶出温度在220℃的高温拜耳法母液；拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液；膜过滤为超滤膜过滤。拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为20g/L，拜耳母液中有机物包括但不限于草酸钠、戊酸、戊二醛酸、苯五甲酸和苯六甲酸等。膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度10g/L，“浓有机物溶液”为母液量的15％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度1g/L。
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩。
3)浓有机物溶液加入石灰石进行苛化，回收其中的碱，同时生产草酸钙产品；CaO与草酸盐摩尔比为1.6，苛化温度为60℃。
实施例6
一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；拜耳法母液为溶出温度在300℃的高温拜耳法母液；拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液；膜过滤为纳滤膜过滤。拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为2g/L，拜耳母液中有机物包括但不限于草酸钠、戊酸、戊二醛酸、苯五甲酸和苯六甲酸等。膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度50g/L，“浓有机物溶液”为母液量的15％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度0.3g/L。
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩。
3)浓有机物溶液配入铝土矿厂产生的赤泥进行混合烧结，将有机物燃烧，燃烧结束后回收碱和铝等有用的元素，浓有机物溶液中Na2O与铝土矿、氢氧化铝或赤泥中氧化铝的摩尔比为1.5，烧结温度1200℃，烧结时间10min。
实施例7
一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；拜耳法母液为溶出温度在280℃的高温拜耳法母液；拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液；膜过滤为纳滤膜过滤。拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为2g/L，拜耳母液中有机物包括但不限于草酸钠、戊酸、戊二醛酸、苯五甲酸和苯六甲酸等。膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度50g/L，“浓有机物溶液”为母液量的15％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度0.3g/L。
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩。
3)浓有机物溶液配入氢氧化铝厂产生的赤泥进行混合烧结，将有机物燃烧，燃烧结束后回收碱和铝等有用的元素，浓有机物溶液中Na2O与铝土矿、氢氧化铝或赤泥中氧化铝的摩尔比为0.8，烧结温度800℃，烧结时间120min。
实施例8
一种拜耳法母液脱除有机物的方法，包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；拜耳法母液为溶出温度在300℃的高温拜耳法母液；拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液；膜过滤为纳滤膜过滤。拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为2g/L，拜耳母液中有机物包括但不限于草酸钠、戊酸、戊二醛酸、苯五甲酸和苯六甲酸等。膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度50g/L，“浓有机物溶液”为母液量的15％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度0.3g/L。
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩。
3)浓有机物溶液配入氧化铝厂产生的赤泥进行混合烧结，将有机物燃烧，燃烧结束后回收碱和铝等有用的元素，浓有机物溶液中Na2O与铝土矿、氢氧化铝或赤泥中氧化铝的摩尔比为1，烧结温度1000℃，烧结时间50min。
显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：包括下述步骤：
1)将拜耳法母液采用单级、两级或多级膜过滤进行溶液分离，分离后的溶液为浓有机物溶液和脱除有机物溶液；
2)将所述脱除有机物溶液返回拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序进行蒸发浓缩；
3)将所述浓有机物溶液采用以下方法中的一种、两种或多种进行处理回收：
i、浓有机物溶液进行蒸发浓缩，使其中的草酸钠溶质，形成草酸钠固体产品；
ii、浓有机物溶液加入石灰或石灰乳进行苛化，回收其中的碱，同时生产草酸钙产品；
iii、浓有机物溶液配入铝土矿、氢氧化铝或氧化铝厂产生的赤泥进行混合烧结，将有机物燃烧，燃烧结束后回收碱和铝有用的元素，浓有机物溶液中Na2O与铝土矿、氢氧化铝或赤泥中氧化铝的摩尔比为0.8-1.5，烧结温度800-1200℃，烧结时间10-120min。
2.根据权利要求1所述的拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：所述拜耳法母液为溶出温度在120-160℃的低温拜耳法母液。
3.根据权利要求1所述的拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：所述拜耳法母液为溶出温度在220-300℃的高温拜耳法母液。
4.根据权利要求1所述的拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：所述拜耳法母液为拜耳法氧化铝生产中母液蒸发工序蒸发前母液。
5.根据权利要求1所述的拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：所述步骤1)中膜过滤为反渗透膜过滤、纳滤膜过滤或超滤膜过滤中的一种。
6.根据权利要求1所述的拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：所述步骤1)中，拜耳母液中以有机碳计，有机物浓度为2-40g/L，膜过滤分离后“浓有机物溶液”中有机物浓度10-100g/L，“浓有机物溶液”为母液量的10-20％，“脱除有机物溶液”中有机物浓度0.01-1g/L。
7.根据权利要求1所述的拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：所述步骤3)中，石灰乳CaO浓度为50-300g/L，CaO与草酸盐摩尔比为0.8-2，苛化温度为20-95℃。
8.根据权利要求1所述的拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：所述膜过滤是在管式膜过滤装置内进行的，将拜耳法母液采用多级膜过滤进行溶液分离，所述管式膜过滤装置包括壳身(1)、前端壳体(2)、后端壳体(3)、膜前支撑件(4)、膜后支撑件(5)、膜(6)、前电动推杆(10)和后电动推杆(11)，壳身(1)的前端外固定有前端壳体(2)，壳身(1)的后端外固定有后端壳体(3)，壳身(1)内侧的前后两端分别设有膜前支撑件(4)和膜后支撑件(5)，多个管状的膜(6)的前后端分别固定于膜前支撑件(4)和膜后支撑件(5)上，膜前支撑件(4)和膜后支撑件(5)设有与膜(6)的内腔连通的液孔，膜前支撑件(4)的液孔、膜(6)的内腔和膜后支撑件(5)的液孔将前端壳体(2)和后端壳体(3)的内腔连通在一起，壳身(1)设有脱除有机物溶液出口(9)，前端壳体(2)设有母液入口(7)，后端壳体(3)设有浓有机物溶液出口(8)，前端壳体(2)外设有前电动推杆(10)，后端壳体(3)外设有后电动推杆(11)，前电动推杆(10)和后电动推杆(11)的推杆(103)穿过了前端壳体(2)和后端壳体(3)，推杆(103)的端部设有密封端头(104)，每个膜前支撑件(4)的液孔皆设有一个与其配合使用的前电动推杆(10)，每个膜后支撑件(5)的液孔皆设有一个与其配合使用的后电动推杆(11)，每个推杆(103)端部的密封端头(104)在推杆(103)伸出后，皆能够将其所对应的液孔封闭。
9.根据权利要求8所述的拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：所述前电动推杆(10)和后电动推杆(11)皆包括电动推杆主体(101)、推杆(103)和密封端头(104)，电动推杆主体(101)的一端设有连接端(102)，连接端(102)设有螺丝孔，连接端(102)通过螺丝与前端壳体(2)和后端壳体(3)连接在一起，推杆(103)是穿过连接端(102)的，推杆(103)的端部设有密封端头(104)。
10.根据权利要求9所述的拜耳法母液脱除有机物的方法，其特征在于：所述前电动推杆(10)与前端壳体(2)之间设有推杆密封圈(105)，后电动推杆(11)的推杆(103)与后端壳体(3)之间也设有推杆密封圈(105)；壳身(1)和前端壳体(2)之间设有前密封圈(12)，壳身(1)和后端壳体(3)之间设有后密封圈(13)。
CN202010721324.XA 2020-07-24 2020-07-24 一种拜耳法母液脱除有机物的方法 Active CN111807394B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010721324.XA CN111807394B (zh) 2020-07-24 2020-07-24 一种拜耳法母液脱除有机物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010721324.XA CN111807394B (zh) 2020-07-24 2020-07-24 一种拜耳法母液脱除有机物的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111807394A true CN111807394A (zh) 2020-10-23
CN111807394B CN111807394B (zh) 2022-10-28

Family

ID=72862733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010721324.XA Active CN111807394B (zh) 2020-07-24 2020-07-24 一种拜耳法母液脱除有机物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111807394B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113149048A (zh) * 2021-03-26 2021-07-23 马朝扬 一种氧化铝生产过程中草酸钠固体废渣的处理方法
CN114105178A (zh) * 2020-12-23 2022-03-01 中铝中州铝业有限公司 一种提高拜耳法蒸发母液有机碳脱除率的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101302022A (zh) * 2008-06-30 2008-11-12 中国铝业股份有限公司 一种去除工业铝酸钠溶液中草酸钠的方法
CN101734697A (zh) * 2009-12-14 2010-06-16 中铝国际技术发展有限公司 在氢氧化铝洗液中添加石灰乳苛化消除有机物的方法
CN101734696A (zh) * 2009-12-14 2010-06-16 中铝国际技术发展有限公司 拜耳法有机物消除的方法
CN103908896A (zh) * 2014-04-12 2014-07-09 宁波信远膜工业股份有限公司 一种内壁涂覆串联结构管式膜组件
WO2015037557A1 (ja) * 2013-09-11 2015-03-19 三菱レイヨン株式会社 有機性排水の処理装置及び処理方法
CN108190927A (zh) * 2018-03-26 2018-06-22 山东南山铝业股份有限公司 有机物脱除方法和生产氧化铝的方法
CN108793213A (zh) * 2018-07-05 2018-11-13 云南文山铝业有限公司 铝灰烧结法协同脱除氧化铝母液中有机物的方法及装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101302022A (zh) * 2008-06-30 2008-11-12 中国铝业股份有限公司 一种去除工业铝酸钠溶液中草酸钠的方法
CN101734697A (zh) * 2009-12-14 2010-06-16 中铝国际技术发展有限公司 在氢氧化铝洗液中添加石灰乳苛化消除有机物的方法
CN101734696A (zh) * 2009-12-14 2010-06-16 中铝国际技术发展有限公司 拜耳法有机物消除的方法
WO2015037557A1 (ja) * 2013-09-11 2015-03-19 三菱レイヨン株式会社 有機性排水の処理装置及び処理方法
CN103908896A (zh) * 2014-04-12 2014-07-09 宁波信远膜工业股份有限公司 一种内壁涂覆串联结构管式膜组件
CN108190927A (zh) * 2018-03-26 2018-06-22 山东南山铝业股份有限公司 有机物脱除方法和生产氧化铝的方法
CN108793213A (zh) * 2018-07-05 2018-11-13 云南文山铝业有限公司 铝灰烧结法协同脱除氧化铝母液中有机物的方法及装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
俞小花等: "氧化铝生产过程中有机物的影响与去除", 《矿产综合利用》 *
张怀明: "膜分离技术代替常规蒸发", 《上海化工》 *
陈国华等: "有机物对拜耳法生产氧化铝过程的影响及对策", 《有机物对拜耳法生产氧化铝过程的影响及对策》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114105178A (zh) * 2020-12-23 2022-03-01 中铝中州铝业有限公司 一种提高拜耳法蒸发母液有机碳脱除率的方法
CN113149048A (zh) * 2021-03-26 2021-07-23 马朝扬 一种氧化铝生产过程中草酸钠固体废渣的处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111807394B (zh) 2022-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220372592A1 (en) Method for extracting lithium by means of extraction-back extraction separation and purification
CN109319998B (zh) 一种三元前驱体材料生产废水的近零排放处理系统及工艺
CN111807394B (zh) 一种拜耳法母液脱除有机物的方法
CN100443601C (zh) 一种生产金属镓联产氧化铝的方法
JP5481450B2 (ja) 炭酸リチウムの精製方法
CN114105172B (zh) 一种粗制碳酸锂石灰苛化碳化生产高纯碳酸锂的方法
CN115286017B (zh) 一种电池级碳酸锂的制备方法
CN105540619A (zh) 从高镁锂比盐湖卤水中直接制取电池级碳酸锂的方法
CA2762601A1 (en) Lithium carbonate production from brine
CN110508591B (zh) 一种废混合盐的分离结晶系统及方法
CN109516479A (zh) 电池级氢氧化锂的制备方法
CN114380441A (zh) 从pta尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置
CN115947486B (zh) 一种脱硫废液资源化处理工艺及系统
CN109592699A (zh) 电池级氢氧化锂的制备方法
CN110028087B (zh) 一种用于氧化铝生产过程中降低系统碳碱浓度的方法
CN106495187A (zh) 双膜法精制液体盐零排放生产工艺
WO2023169432A1 (zh) 一种制备电池级氢氧化锂和碳酸锂的方法和系统
CN100469701C (zh) 一种铝酸钠溶液中浮游物回收处理方法
CN214456850U (zh) 一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产系统
CN113274882B (zh) 基于高温双极膜电渗析的己二酸铵废液回收方法及其装置
CN211111482U (zh) 一种碳酸锂洗水资源化综合利用的装置
CN114956126A (zh) 一种钠法磷酸铁生产过程中母液的回收利用方法
CN111777088A (zh) 一种铝酸钠溶液分离的方法
CN112458317A (zh) 一种从含钨钴废料中提取钨、钴的方法及压滤装置
CN113800541A (zh) 一种碳酸锂沉淀转化精制氯化锂的加工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant