CN113443642A - 一种铝酸钠溶液浓缩降温工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝酸钠溶液浓缩降温工艺，包括如下步骤：铝酸钠溶液经过多效蒸发得到浓缩后的蒸发母液，采用闪蒸的方式对蒸发母液进行进一步浓缩，提高浓度的同时降低温度，闪蒸出料经过换热器进一步降低温度之后送至其它工序进行结晶以去除铝酸钠溶液中的有机物；工艺参数为：原始铝酸钠溶液Nk为130～180g/L，草酸钠浓度为1.4～2.5g/L，温度为80～95℃；经过蒸发浓缩后蒸发母液Nk为190～245g/L，草酸钠浓度为1.9～4.7g/L，温度为70～90℃；经过闪蒸浓缩后母液Nk为200～260g/L，草酸钠浓度为2～4.9g/L，温度为60～80℃；经过换热后浓度不变，温度降低到50～65℃。通过本发明能够经济、有效地在提升母液浓度的同时降低母液温度，提浓降温后的母液经过换热器进一步降温后用于结晶去除有机物。
Description
技术领域
本发明属于氧化铝生产技术领域，尤其是涉及一种铝酸钠溶液浓缩降温工艺。
背景技术
拜耳法是当今世界上最主要的氧化铝生产技术，世界上超过90％的冶金级氧化铝是采用拜耳法生产的。拜耳法生产过程中，母液需要不断循环，在循环过程中有部分成分会不断积累增浓。如采用的铝土矿中有机物含量较高，在循环过程中，母液中有机物浓度也会逐渐提高，超过一定限度后就会对拜耳法生产过程产生重大影响，甚至导致生产无法继续。目前去除有机物的工艺主要有种子洗涤和母液结晶两种方式。如在中国专利文献中，公开号为CN101607725A的发明专利公开了一种回收拜尔法赤泥中氧化铝和氧化钠的方法，步骤为：将赤泥在30-70wt％NaOH溶液中行浸出反应，碱溶液与赤泥重量配比4∶1～8∶1，浸出温度180-250℃，浸出时间0.2-5h，浸出压力0.3-1.8MPa，过滤得含铝酸钠的碱液和脱铝赤泥；含铝酸钠的碱液50-100℃下结晶，得水合铝酸钠粗晶及结晶母液，结晶母液循环用于浸出反应；水合铝酸钠粗晶用水溶解返回拜尔法生产，经脱硅种分和煅烧得氧化铝；脱铝赤泥中加水和脱铝赤泥重量5-20％的氧化钙，液固比6∶1～10∶1，100-180℃下脱钠，脱钠后的赤泥用于水泥生产，NaOH溶液用于浸出反应。该方法溶出温度和压力较低，氧化铝溶出率高达90％。又如，公开号为CN106145169A的发明专利公开了一种从高铝粉煤灰中湿法提取氧化铝的方法，包括以下步骤：1)高铝粉煤灰经预脱硅处理；2)预脱硅粉煤灰经低温湿法溶出部分氧化铝；3)低温溶出渣经高温湿法溶出氧化铝；4)步骤2)和3)溶出液以及种分母液混合后蒸发浓缩结晶制备水合铝酸钠晶体，或者步骤2)溶出液和种分母液混合后蒸发浓缩结晶制备水合铝酸钠晶体，步骤3)溶出液返回至步骤2)作为溶出介质；5)水合铝酸钠晶体用稀碱液溶解，经脱硅、种子分解得到氢氧化铝，再经煅烧得到氧化铝产品。该方案中氧化铝分步溶出，溶出温度和溶出压力低，能耗低，设备材质要求低，工艺简单，铝、硅均得到有效利用，全湿法流程，适用于工业化生产。
然而，现有技术中还存在如下技术问题：采用母液结晶方式去除有机物需要对母液中的有机物进行浓缩，目前工业上采用多效蒸发的方式对母液进行浓缩。但通过多效蒸发的方式提浓后的母液温度较高，并且Nk和草酸盐浓度仍不够高，如采用强制蒸发的方式进行提浓一方面成本较高，另一方面出料温度会更高，在后续降温结晶的过程中造成能量浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝酸钠溶液浓缩降温工艺，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：
一种拜耳法生产氧化铝中铝酸钠溶液蒸发浓缩工艺流程：铝酸钠溶液经过多效蒸发得到浓缩后的蒸发母液，蒸发母液再经过闪蒸，提高浓度的同时降低温度，闪蒸出料经过换热器进一步降低温度之后送至其它工序进行结晶以去除铝酸钠溶液中的有机物。
主要工艺参数为：
原始铝酸钠溶液Nk为130～180g/L，草酸钠浓度为1.4～2.5g/L，温度为80～95℃；经过蒸发浓缩后蒸发母液Nk为190～245g/L，草酸钠浓度为1.9～4.7g/L，温度为70～90℃；经过闪蒸浓缩后母液Nk为200～260g/L，草酸钠浓度为2～4.9g/L，温度为60～80℃；经过换热后浓度不变，温度降低到50～65℃。
其中采用闪蒸的方式对蒸发母液进行进一步浓缩，闪蒸进料Nk为190～245g/L，草酸钠浓度为1.9～4.7g/L，经过闪蒸将Nk提高到200～260g/L，草酸钠浓度提高到2～4.9g/L。蒸发母液经过闪蒸在提高浓度的同时可以降低温度，闪蒸进料温度为70～90℃，经过闪蒸降温后，温度降低为60～80℃。
进一步的，蒸发浓缩工艺为多效蒸发，蒸发效数可以为五效、六效、七效蒸发。
本发明所公开的闪蒸浓缩降温流程的进料为多效蒸发浓缩的出料。
本发明所公开的闪蒸浓缩降温流程的进料对应五效、六效、七效蒸发有不同的出料部位。前述的不同出料部位，具体为五效蒸发可从第四效蒸发器或第二级闪蒸器或第三级闪蒸器出料进入本发明所公开的闪蒸浓缩流程；六效蒸发可从第五效蒸发器或第三级闪蒸器或第四级闪蒸器出料进入本发明所公开的闪蒸浓缩流程；七效蒸发可从第六效蒸发器或第五效蒸发器或第四级闪蒸器或第五级闪蒸器出料进入本发明所公开的闪蒸浓缩流程。
进一步的，闪蒸浓缩所生产的二次汽将进入蒸发工序所设的水冷器中进行冷凝。闪蒸浓缩为真空浓缩，其绝压为12kPa～20kPa。经过闪蒸浓缩后的铝酸钠溶液还需通过换热器进一步降温。闪蒸浓缩后进一步降温所用的换热器可以设置在本工序，也可设置在下一工序，即闪蒸出料后直接送至下一工序，在下一工序设置换热器进行降温。
与现有技术相比，通过本发明能够经济、有效地在提升母液浓度的同时降低母液温度，提浓降温后的母液经过换热器进一步降温后用于结晶去除有机物。
附图说明
图1为应用于五效蒸发流程的工艺流程简图；
图2为应用于六效蒸发流程的工艺流程简图；
图3为应用于七效蒸发流程的工艺流程简图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
蒸发原液的Nk为150g/L，草酸钠浓度为1.5g/L，温度为90℃。经过多效蒸发浓缩后母液Nk为195g/L，草酸钠浓度为1.95g/L，温度为75℃。经过本专利所公开的工艺流程闪蒸提浓降温后Nk为220g/L，草酸钠浓度为2.2g/L，温度为65℃。再经过换热器将母液温度进一步降低至50℃后送至后续工序进行结晶以脱除有机物。实现效果如下：
将有机物去除流程的脱除能力由4吨/天提高到6吨/天，同时将用于母液降温的循环水用量由600m3/h降低至230m3/h。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种铝酸钠溶液浓缩降温工艺，其特征在于包括如下步骤：铝酸钠溶液经过多效蒸发得到浓缩后的蒸发母液，采用闪蒸的方式对蒸发母液进行进一步浓缩，提高浓度的同时降低温度，闪蒸出料经过换热器进一步降低温度之后送至其它工序进行结晶以去除铝酸钠溶液中的有机物；工艺参数为：原始铝酸钠溶液Nk为130～180g/L，草酸钠浓度为1.4～2.5g/L，温度为80～95℃；经过蒸发浓缩后蒸发母液Nk为190～245g/L，草酸钠浓度为1.9～4.7g/L，温度为70～90℃；经过闪蒸浓缩后母液Nk为200～260g/L，草酸钠浓度为2～4.9g/L，温度为60～80℃；经过换热后浓度不变，温度降低到50～65℃。
2.根据权利要求1所述的铝酸钠溶液浓缩降温工艺，其特征在于：闪蒸进料温度为70～90℃，经过闪蒸降温后，温度降低为60～80℃；闪蒸浓缩为真空浓缩，其绝压为12kPa～20kPa。
3.根据权利要求1所述的铝酸钠溶液浓缩降温工艺，其特征在于：该蒸发浓缩工艺为多效蒸发，蒸发效数包括为五效、六效、七效蒸发。
4.根据权利要求3所述的铝酸钠溶液浓缩降温工艺，其特征在于：闪蒸浓缩降温流程的进料为多效蒸发浓缩的出料。
5.根据权利要求4所述的铝酸钠溶液浓缩降温工艺，其特征在于：闪蒸浓缩降温流程的进料对应五效、六效、七效蒸发有不同的出料部位。
6.根据权利要求5所述的铝酸钠溶液浓缩降温工艺，其特征在于：所述不同的出料部位具体为五效蒸发从第四效蒸发器或第二级闪蒸器或第三级闪蒸器出料进入闪蒸浓缩流程；六效蒸发从第五效蒸发器或第三级闪蒸器或第四级闪蒸器出料进入闪蒸浓缩流程；七效蒸发从第六效蒸发器或第五效蒸发器或第四级闪蒸器或第五级闪蒸器出料进入闪蒸浓缩流程。
7.根据权利要求5所述的铝酸钠溶液浓缩降温工艺，其特征在于：闪蒸浓缩所生产的二次汽进入蒸发工序所设的水冷器中进行冷凝。
8.根据权利要求1所述的铝酸钠溶液浓缩降温工艺，其特征在于：经过闪蒸浓缩后的铝酸钠溶液通过换热器进一步降温；闪蒸浓缩后进一步降温所用的换热器设置在本工序或设置在下一工序。
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