CN114772622A - 一种有机物去除工艺方案 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机物去除工艺方案，是用于去除拜耳法氧化铝生产中铝酸钠溶液中有机物，包括如下步骤：铝酸钠溶液经过蒸发浓缩后得到设定浓度与设定温度的蒸发母液，之后送至换热器进行换热降温，再送至结晶槽添加晶种进行结晶，达到设定的停留时间结晶完成后送至盐沉降槽，底流大部分送至排盐过滤机分离，少部分返回结晶槽作为晶种，溢流返回生产系统；工艺参数为：降温温度为40～70℃，蒸发站出料铝酸钠溶液Nk为200～260g/L，出料温度在60‑90℃，结晶过程晶种浓度为5～50g/L，结晶时间为2～10小时。通过本发明的拜耳法生产氧化铝过程中有机物去除处理工艺方案，能够经济、有效地提高有机物去除率，提升氧化铝品质，可操作性强，工艺流程简单，投资及运行成本低，降低氧化铝生产的综合成本。
Description
技术领域
本发明属于氧化铝生产技术领域，尤其是涉及去除拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液中有机物的一种工艺方案。
背景技术
铝土矿是生产氧化铝的原料，世界上90％左右的氧化铝是用铝土矿作原料生产的。铝土矿种类很多并且在品质上也存在着很大的差异，氧化铝及其水合物的性质很大程度上决定了氧化铝的生产方法和工艺条件的选择和确定。拜耳法生产氧化铝过程中，多种有机物通过氧化分解并与氢氧化钠反应生成草酸钠，草酸钠随着溶液的循环而不断积累，直至过饱和析出，从而影响生产的稳定运行和产品质量，尤其使晶种分解得到的产品严重细化。在铝酸钠溶液中加入氧化剂，以抑制草酸根对种分过程产生的不利影响是工业上常用的手段。在铝酸钠溶液循环过程中，大量草酸钠积累时，氧化剂的抑制作用十分有限，因而，从生产系统中排除草酸盐是解决其对生产影响的根本措施。
沈阳铝镁设计研究院有限公司申请的发明专利CN102092752A公开了一种氧化铝生产中脱除有机物的工艺，尤其涉及在拜耳法中脱除草酸盐的工艺。包括连续将氢氧化铝浆液送到水平带式真空过滤机的滤布上，滤布带动氢氧化铝料浆向前，依次经过分离区、一次洗涤区和二次洗涤区，将氢氧化铝滤饼上的草酸盐脱除。以上工艺流程操是连续操作，自动化程度高；且可根据洗涤和过滤的效果调节三个区域的长度、滤布的速度、加入洗水的水量，对不同固含以及有机物含量不同的料浆适用范围广；分离区和一次洗涤区形成的滤液可返回拜耳系统以回收碱和氧化铝，而一次洗水可用其它工序产生的滤液可以减少整个生产系统的水耗；最终能有效降低夹杂在晶种表面的草酸盐，降低其对种分的危害。该方法是从氢氧化铝固体表面脱除草酸盐。运用草酸盐溶于热水，氢氧化铝不溶于热水的性质，用热水将草酸盐溶解后，通过过滤随滤液排出系统，脱除的是细种子浆液上附着的草酸盐固体。该方法处理量大，但是投资高，适用于以澳大利亚矿，采用高温溶出工艺的生产流程。
广西华银铝业有限公司申请的发明专利CN109292804A公开了一种氧化铝生产中草酸盐的去除方法，涉及氧化铝生产技术领域。具体为向精液中加入专用结晶助剂和CGM结晶助剂，进行分解，过滤得氢氧化铝滤饼，底流过滤得到草酸盐晶体；调节分解首槽温度为56～62℃；分解末槽温度为45～49℃；所述CGM结晶助剂加入量为精液量的0～25ppm，所述专用结晶助剂加入量为精液量的5～30ppm；所述专用结晶助剂按照质量百分比包括：油酸10～30％、C脂肪酸1～5％，其余为水。该去除方法通过加入专用结晶助剂结合CGM结晶助剂，使草酸盐稳定地以球状形式析出后，并下调首槽温度和末槽温度，以降低溶液中草酸盐浓度，提高分解产出率。该方法是通过改变草酸盐晶体的形貌来脱除草酸盐。草酸盐晶体一般为细长针状，这种晶体会堵塞种子过滤机和氢氧化铝平盘过滤机的滤布，降低其运转率和生产能力；通过向精液中加入专用结晶助剂，使草酸盐晶体以球状形式析出，消除针状草酸盐对过滤机滤布的影响，使其获得良好的过滤性能，达到脱除草酸盐的目的。在该方法中草酸盐成球的原理尚不明确，从生产实际来看，只有采用广西铝土矿为原料的氧化铝厂可以实现草酸盐成球，暂不具备普遍适用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机物去除工艺方案，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：一种有机物去除工艺方案，是用于去除拜耳法氧化铝生产中铝酸钠溶液中有机物，包括如下步骤：铝酸钠溶液经过蒸发浓缩后得到设定浓度与设定温度的蒸发母液，之后送至换热器进行换热降温，再送至结晶槽添加晶种进行结晶，达到设定的停留时间结晶完成后送至盐沉降槽，底流大部分送至排盐过滤机分离，少部分返回结晶槽作为晶种，溢流返回生产系统；工艺参数为：降温温度为40～70℃，蒸发站出料铝酸钠溶液Nk为200～260g/L，出料温度在60-90℃，结晶过程晶种浓度为5～50g/L，结晶时间为2～10小时。
进一步的，采用蒸发的方式对铝酸钠溶液中的草酸盐类有机物进行提浓，将铝酸钠溶液的Nk提高至200g/L以上，出料温度在60～90℃。提浓后的铝酸钠溶液采用间接换热的方式，将温度降低至40～70℃。
其中，铝酸钠溶液结晶过程中添加晶种，晶种类型包括：固体草酸盐、铝酸三钙、氢氧化铝、粉煤灰；晶种浓度为5～100g/L。铝酸钠溶液结晶时间为2～10小时。结晶后的铝酸钠溶液采用沉降的方式进行固体富集。沉降槽的形式为平底或锥底沉降槽。沉降分离后，沉降槽溢流出料的铝酸钠溶液返回拜耳法生产系统使用。优选的，沉降分离后，沉降槽底流出料一部分返回结晶槽作为晶种使用，比例为0～80％，另一部分用过滤方式进行分离，比例为20～100％。
进一步的，分排盐过滤机分离采用的设备包括带式过滤机、板框压滤机、立式压滤机、立盘过滤机、平盘过滤机、转鼓过滤机、翻盘过滤机、离心机之一或组合。
与现有技术相比，通过本发明的拜耳法生产氧化铝过程中有机物去除处理工艺方案，能够经济、有效地提高有机物去除率，提升氧化铝品质，可操作性强，工艺流程简单，投资及运行成本低，降低氧化铝生产的综合成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程简图。
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：
按照图1所示的工艺流程，蒸发原液的Nk为150g/L，经过蒸发浓缩后母液出料温度为68℃，Nk为220g/L，母液经过换热器降温至60℃后，送至结晶槽进行有机物结晶，结晶槽采用草酸钠为晶种，晶种浓度为50g/L，结晶时间为4小时。结晶槽的物料送至沉降槽进行分离，沉降槽底流20％通过底流泵送至排盐过滤机分离，80％返回结晶槽作为晶种。
实现效果如下：有机物去除流程的脱除能力最大达6吨/天。
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 (10)
1.一种有机物去除工艺方案，其特征在于：是用于去除拜耳法氧化铝生产中铝酸钠溶液中有机物，包括如下步骤：铝酸钠溶液经过蒸发浓缩后得到设定浓度与设定温度的蒸发母液，之后送至换热器进行换热降温，再送至结晶槽添加晶种进行结晶，达到设定的停留时间结晶完成后送至盐沉降槽，底流大部分送至排盐过滤机分离，少部分返回结晶槽作为晶种，溢流返回生产系统；工艺参数为：降温温度为40～70℃，蒸发站出料铝酸钠溶液Nk为200～260g/L，出料温度在60-90℃，结晶过程晶种浓度为5～50g/L，结晶时间为2～10小时。
2.根据权利要求1所述的有机物去除工艺方案，其特征在于：采用蒸发的方式对铝酸钠溶液中的草酸盐类有机物进行提浓，将铝酸钠溶液的Nk提高至200g/L以上，出料温度在60～90℃。
3.根据权利要求1所述的有机物去除工艺方案，其特征在于：提浓后的铝酸钠溶液采用间接换热的方式，将温度降低至40～70℃。
4.根据权利要求1所述的所述的有机物去除工艺方案，其特征在于：铝酸钠溶液结晶过程中添加晶种，晶种类型包括：固体草酸盐、铝酸三钙、氢氧化铝、粉煤灰；晶种浓度为5～100g/L。
5.根据权利要求1所述的所述的有机物去除工艺方案，其特征在于：铝酸钠溶液结晶时间为2～10小时。
6.根据权利要求1所述的所述的有机物去除工艺方案，其特征在于：结晶后的铝酸钠溶液采用沉降的方式进行固体富集。
7.根据权利要求1所述的所述的有机物去除工艺方案，其特征在于：沉降槽的形式为平底或锥底沉降槽。
8.根据权利要求1所述的所述的有机物去除工艺方案，其特征在于：沉降分离后，沉降槽溢流出料的铝酸钠溶液返回拜耳法生产系统使用。
9.根据权利要求1所述的所述的有机物去除工艺方案，其特征在于：沉降分离后，沉降槽底流出料一部分返回结晶槽作为晶种使用，比例为0～80％，另一部分用过滤方式进行分离，比例为20～100％。
10.根据权利要求1所述的所述的有机物去除工艺方案，其特征在于：分排盐过滤机分离采用的设备包括带式过滤机、板框压滤机、立式压滤机、立盘过滤机、平盘过滤机、转鼓过滤机、翻盘过滤机、离心机之一或组合。
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