CN113856507B - 一种进口铝土矿矿浆配制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，工艺流程包括依次连接的蒸发器、低浓度母液槽、磨机、预脱硅槽、二次调配槽、溶出器，所述蒸发器连接有高浓度母液槽，所述高浓度母液槽的出口与二次调配槽连接，所述磨机上设有用于输送铝土矿的输送机，所述预脱硅槽内设有用于加热的加热管道，所述二次调配槽内设有用于搅拌的搅拌机；工艺条件包括低浓度配料母液NK浓度190g/l，高浓度配料NK浓度210g/l，一次配料固含不低于400g/l，二次配料固含280g/l，一次配料矿浆NK浓度180g/l，二次配料NK浓度不低于190g/l，二次配料完成后同时满足脱硅效率和溶出经济性需要，本发明工艺流程简单、效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法的技术领域，尤其是一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法。
背景技术
拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95%左右。近些年来随着氧化铝产量的增加，国内铝土矿资源紧张，部分氧化铝生产企业开始使用国外的三水铝石进行氧化铝生产。国外进口的三水铝石具有生产流程简单、溶出能耗低等特点。目前使用的几内亚进口三水铝石矿浆配制一般采用循环母液和矿石按照一定的固含进行配比的一段配料法，配制的成品矿浆在不小于8小时，温度高于95℃的脱硅条件下进行预脱硅，经过实验室数据和生产运行数据验证对比发现，成品矿浆浆液的NK浓度对脱硅效果和溶出效果影响很大。即如果矿浆浆液NK浓度较低时可实现预脱硅率较高，但是溶出指标偏差；如果矿浆浆液NK浓度较高时，可实现较好的溶出指标，但是整体预脱硅率下降较多；二者形成一组矛盾体，不能满足生产指标最优的要求。如：在配制的矿浆NK浓度低于180g/l时，精液的硅量指数可以达到180以上，但是溶出赤泥中的AO含量却高达15-18%；在配制的矿浆NK浓度高于190g/l的情况下，溶出赤泥中的AO含量可优化到13-14%，但精液中的硅量指数却降低到160以下。
在配制的矿浆NK浓度低的情况下，可以得到较好的预脱硅效果，系统精液硅量指数处于高范围内，si在液相中稳定存在，不影响产品质量。但是，由于NK浓度较低，导致矿石溶出过程中配碱量不足，直接使生产吨氧化铝的矿石单耗升高，最终导致氧化铝生产成本升高，市场竞争力下降。
但是，在矿浆NK浓度较高的情况下，可以满足溶出需要，但是脱硅效果较差，导致系统精液的硅量指数偏低，使液相中的Si大量在分解系统结晶生成钠硅渣随着氢氧化铝一起析出，一方面导致氢氧化铝出料中Si的含量升高，经过焙烧之后得到的氧化铝中SiO2含量可能超出一级或二级品的要求范围，产品质量得不到保证；另一方面，由于大量的钠硅渣夹杂在氢氧化铝中作为分解系统的种子，更容易打破Si在铝酸钠溶液中的介稳平衡状态，诱导更多的液相Si在种分分解过程中结晶析出，形成恶性循环，最终导致产品质量失控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法。
为了解决上述问题，本发明提供一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，工艺流程包括依次连接的蒸发器、低浓度母液槽、磨机、预脱硅槽、二次调配槽、溶出器，所述蒸发器连接有高浓度母液槽，所述高浓度母液槽的出口与二次调配槽连接，所述磨机上设有用于输送铝土矿的输送机，所述预脱硅槽内设有用于加热的加热管道，所述二次调配槽内设有用于搅拌的搅拌机。
本发明提供的一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，还具有以下技术特征：
进一步地，所述蒸发器与低浓度母液槽之间、蒸发器与高浓度母液槽之间均通过输送泵把母液从蒸发器分别输送到低浓度母液槽和高浓度母液槽。
进一步地，所述低浓度母液槽与磨机之间通过输送泵把母液从低浓度母液槽输送到磨机，所述磨机把输送机传输的铝土矿通过磨机打磨然后与母液混合。
进一步地，所述磨机与预脱硅槽之间通过输送泵把母液输送到预脱硅槽内进行脱硅。
进一步地，所述预脱硅槽与二次调配槽之间通过输送泵把母液输送到二次调配槽，所述高浓度母液槽与二次调配槽之间通过输送泵把母液输送到二次调配槽。
进一步地，所述二次调配槽把高浓度母液槽内的母液和预脱硅槽内的母液进行混合，所述二次调配槽与溶出器之间通过输送泵把母液输送到溶出器。
进一步地，一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，包括以下步骤：
步骤一、使用NK浓度为190g/l的低浓度母液和矿石混合，按照固含400g/l，矿浆NK浓度180g/l的技术条件进行一次配料；
步骤二、将步骤一中配制的合格矿浆使用输送泵输送到预脱硅槽进行时间8小时以上，温度不低于95℃的预脱硅；
步骤三、把步骤二中脱硅后矿浆送到二次调配槽，采用高浓度母液按照固含280g/l的条件进行二次配料；
步骤四、把步骤三中矿浆使用输送泵输送到溶出器。
进一步地，所述高浓度母液为NK浓度不低于210g/l的母液。
进一步地，所述二次调配槽中配制矿浆的NK浓度不低于190g/l。
本发明具有如下有益效果：
本发明的有益效果如下：本发明的方法提出两段配料工艺，在严格执行生产经济性的条件下，满足生产指标需要。实际生产中仅需要对蒸发系统母液浓度进行合理调配，并分出高浓度和低浓度两种母液即可实现对矿浆的二次调配工艺。首先，低浓度的母液NK浓度在190g/l，可通过蒸发器出料合理控制得到，使用母液泵按照正常配料流程输送到磨机进行第一次400g/l固含进行调配；其次，另一部分NK浓度在210g/l的高浓度母液，通过另一台母液泵输送到脱硅后的矿浆调配槽中，与高固含的母液进行混合进行二次调配，达到提高矿浆NK浓度的要求。当然，在实际生产中企业可根据自己需要控制的溶出ak、溶出率等具体指标来计算相应的添加量；同时，如果企业在矿浆磨制和输送上（具备）更高浓度固含的条件，也可以摸索更高浓度固含的脱硅效果。
通过以上二次调配过程，针对高硅的几内亚矿石，可以得到良好的脱硅效率指标和溶出效率指标。
附图说明
图1本发明一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法的结构示意图。
图2本发明一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法中精液硅量指标变化。
图3本发明一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法中矿浆中的AO含量。
图中；1、蒸发器；2、低浓度母液槽；3、磨机；4、预脱硅槽；5、二次调配槽；6、高浓度母液槽；7、输送机；8、加热管道；9、搅拌机；10、溶出器。
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，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，包括依次连接的蒸发器、低浓度母液槽、磨机、预脱硅槽、二次调配槽、溶出器，所述蒸发器连接有高浓度母液槽，所述高浓度母液槽的出口与二次调配槽连接，所述磨机上设有用于输送铝土矿的输送机，所述预脱硅槽内设有用于加热的加热管道，所述二次调配槽内设有用于搅拌的搅拌机。
所述蒸发器与低浓度母液槽之间、蒸发器与高浓度母液槽之间均通过输送泵把母液从蒸发器分别输送到低浓度母液槽和高浓度母液槽。
所述低浓度母液槽与磨机之间通过输送泵把母液从低浓度母液槽输送到磨机，所述磨机把输送机传输的铝土矿通过磨机打磨然后与母液混合。
所述磨机与预脱硅槽之间通过输送泵把母液输送到预脱硅槽内进行脱硅。
所述预脱硅槽与二次调配槽之间通过输送泵把母液输送到二次调配槽，所述高浓度母液槽与二次调配槽之间通过输送泵把母液输送到二次调配槽。
所述二次调配槽把高浓度母液槽内的母液和预脱硅槽内的母液进行混合，所述二次调配槽与溶出器之间通过输送泵把母液输送到溶出器。
一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，包括以下步骤：
步骤一、使用NK浓度为190g/l的低浓度母液和矿石混合，按照固含400g/l，矿浆NK浓度180g/l的技术条件进行一次配料；
步骤二、将步骤一中配制的合格矿浆使用输送泵输送到预脱硅槽进行时间8小时以上，温度不低于95℃的预脱硅；
步骤三、把步骤二中脱硅后矿浆送到二次调配槽，采用高浓度母液按照固含280g/l的条件进行二次配料；
步骤四、把步骤三中矿浆使用输送泵输送到溶出器。
所述高浓度母液为NK浓度不低于210g/l的母液。
所述二次调配槽中配制矿浆的NK浓度不低于190g/l。
实施例二、
在配料过程中采用两段配料工艺。两段配料的过程中，第一段低浓度母液和磨机打磨后的矿石混合然后进行脱硅；第二段主要进行脱硅后的母液与高浓度母液混合，使矿浆NK浓度提升，来满足溶出需要的碱量需要。所以，针对以上两个目标，进行了连续的实验室实验，实验条件为：
矿石成分：
| SiO2 | Al2O3 | A/S | 有效Al2O3 | 活性SiO2 |
| 1.82 | 45.26 | 24.87 | 41.01 | 0.98 |
矿浆配制固含：400g/l，预脱硅温度95，预脱硅时间10小时，在不同NK浓度下，模拟结果中精液硅量指标变化如图2
在溶出温度为145℃，溶出时间50min的情况下，得到溶出赤泥中的AO含量如图3.
从图2图3试验数据上看，几内亚铝土矿石矿浆配制NK浓度由178g/l提高到192g/l时，脱硅指数由180降到到了160以下，脱硅效率降低11个百分点；溶出赤泥中的AO含量由19%降低到了15%左右，溶出率提高约2个百分点。且发现矿浆NK浓度从178-185g/l的范围内，脱硅指数下降缓慢，说明一次配料NK浓度在本范围内比较经济合理；矿浆NK浓度在185-192g/l之间时，赤泥中的AO含量下降优化幅度区间很小，证明进入溶出之前的成品矿浆NK浓度保证在该区间内时，可以满足溶出经济性要求。
所以，针对以上试验结果，采用两段配料的工艺思路为：配料使用NK浓度为190g/l的低浓度母液和矿石混合，按照固含400g/l，矿浆NK浓度180g/l的技术条件进行一次配料，该条件下配制的合格矿浆使用矿浆泵输送到预脱硅槽进行时间8小时以上，温度不低于95℃的预脱硅；预脱硅过程完成后，把预脱硅矿浆送到二次矿浆配制槽，采用NK浓度不低于210g/l的母液按照固含280g/l的条件进行二次配料，最终满足进入溶出装置之前的合格矿浆NK浓度不低于190g/l，完成二次配料工艺。这样即保证了脱硅过程中低NK浓度的技术条件需求，又满足了溶出过程中高NK浓度的技术条件需求。比如：磨机每下1吨矿石，如果把矿浆配制成固含为280g/l，NK浓度为190g/l的指标，那么总体计算需要配入190g/l的母液为1.07m3，210g/l母液为2.14m3(由于各企业用矿石含水率不同，本计算不考虑矿石含水率对矿浆的冲淡)。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，其特征在于：工艺流程包括依次连接的蒸发器、低浓度母液槽、磨机、预脱硅槽、二次调配槽、溶出器，所述蒸发器连接有高浓度母液槽，所述高浓度母液槽的出口与二次调配槽连接，所述磨机上设有用于输送铝土矿的输送机，所述预脱硅槽内设有用于加热的加热管道，所述二次调配槽内设有用于搅拌的搅拌机；所述方法包括以下步骤：步骤一、使用NK浓度为190g/l的低浓度母液和矿石混合，按照固含400g/l，矿浆NK浓度180g/l的技术条件进行一次配料；
步骤二、将步骤一中配制的合格矿浆使用输送泵输送到预脱硅槽进行时间8小时以上，温度不低于95℃的预脱硅；
步骤三、把步骤二中脱硅后矿浆送到二次调配槽，采用高浓度母液按照固含280g/l的条件进行二次配料；
步骤四、把步骤三中矿浆使用输送泵输送到溶出器。
2.根据权利要求1所述一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，其特征在于：所述蒸发器与低浓度母液槽之间、蒸发器与高浓度母液槽之间均通过输送泵把母液从蒸发器分别输送到低浓度母液槽和高浓度母液槽。
3.根据权利要求1所述一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，其特征在于：所述低浓度母液槽与磨机之间通过输送泵把母液从低浓度母液槽输送到磨机，所述磨机把输送机传输的铝土矿通过磨机打磨然后与母液混合。
4.根据权利要求1所述一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，其特征在于：所述磨机与预脱硅槽之间通过输送泵把母液输送到预脱硅槽内进行脱硅。
5.根据权利要求1所述一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，其特征在于：所述预脱硅槽与二次调配槽之间通过输送泵把母液输送到二次调配槽，所述高浓度母液槽与二次调配槽之间通过输送泵把母液输送到二次调配槽。
6.根据权利要求1所述一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，其特征在于：所述二次调配槽把高浓度母液槽内的母液和预脱硅槽内的母液进行混合，所述二次调配槽与溶出器之间通过输送泵把母液输送到溶出器。
7.根据权利要求1所述一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，其特征在于：所述高浓度母液为NK浓度不低于210g/l的母液。
8.根据权利要求1所述一种进口铝土矿矿浆配制工艺方法，其特征在于：所述二次调配槽中配制矿浆的NK浓度不低于190g/l。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《改变拜耳法预脱硅工艺降低赤泥化学结合碱的研究》;陈文汨等;《轻金属》;20100620(第6期);第7-10+17页 * |
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