CN1597524A - 铝土矿低温连续溶出工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于氧化铝生产技术领域，具体为一种铝土矿低温连续溶出工艺，包括管道化溶出、在压力下保温脱硅和自蒸发降温，管道溶出的浆液温度为135－150℃，自蒸发降温的乏汽用于溶出化预热；管道化溶出为间接蒸汽加热溶出，溶出管道外有加热蒸汽腔，由下向上的螺旋盘绕溶出管对应进料层由蒸汽冷凝水加热，依次再由二级乏汽加热、一级乏汽加热和新蒸汽加热。本发明铝土矿低温溶出工艺间接加热，避免了直接加热浆料中添积冷凝水的情况，又实现了连续生产，还使蒸汽冷凝水、自蒸发降温的乏汽余热得到了有效利用，减少了蒸汽用量，降低了生产能耗，操作简单，有利于实际的工业化生产，经济效益和社会效益可观。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧化铝生产中铝土矿的溶出工艺技术，属于氧化铝生产技术领域。
背景技术
铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的原料，分为三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型以及各种混合型，其性质及矿物组成决定着氧化铝的生产方法，现在世界上生产氧化铝的方法主要有拜尔法、烧结法和联合法。国外大多数氧化铝生产厂家由于拥有三水铝石型铝土矿，大多采用拜尔法来生产氧化铝；我国铝土矿资源丰富，但已发现的铝土矿多为一水硬铝石型，三水铝石型铝土矿甚少，因此，利用进口三水铝石型铝土矿采用拜尔法工艺生产氧化铝是国内生产氧化铝的一种方法。
溶出工序作为氧化铝生产最重要的工序之一，主要目的是将铝土矿中的氧化铝充分溶解进入铝酸钠溶液，得到高质量的溶出液，进入氧化铝生产下一工序。而溶出工序作为氧化铝生产的龙头工序有多种溶出方法，许多拜尔法生产线都是采用高温溶出(溶出温度为250-280℃)，设备投资大、能源消耗高。并且拜尔法没有专门的脱硅工序，但是石英作为氧化铝生产的有害物质，必须最大限度的将其除去，所以采用好的工艺脱除二氧化硅也显得特别重要。
蒸汽作为溶出工序的重要能源消耗之一，减少蒸汽用量是降低氧化铝制造成本的非常有效的途径，合理利用蒸汽，使其发挥最大的效能同时也是溶出工序需要解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种间接加热、连续生产、节能降耗、操作简单的铝土矿低温连续溶出工艺。
本发明所述的铝土矿低温连续溶出工艺，包括管道化溶出、在压力下保温脱硅和自蒸发降温，管道溶出的浆液温度为135-150℃，自蒸发降温的乏汽用于溶出化预热。
管道化溶出为间接蒸汽加热溶出，避免了直接加热浆料中添积冷凝水的情况，又实现了连续生产，溶出管道外有加热蒸汽腔，由下向上的螺旋盘绕溶出管对应进料层由蒸汽冷凝水加热，依次再由二级乏汽加热、一级乏汽加热和新蒸汽加热。溶出温度低，又蒸汽冷凝水、自蒸发降温的乏汽余热得到有效利用，减少了蒸汽用量，降低了生产能耗，节省了生产成本。
最佳的设计是进料的一层由蒸汽冷凝水加热，从下向上第二、第三层用二级乏汽加热，第四、第五层用一级乏汽加热，最上面的四层用新蒸汽加热。
管道溶出的加热汽压控制为0.55-0.75MPa适宜。
溶出后的浆液在压力保温罐中保温脱硅，温度和压力分别控制为132-148℃、0.3-0.5MPa合适。
保温脱硅由4-6个保温罐串联依次进行，实现4-6级连续脱硅，脱硅效果好，保温罐便于制作和使用控制，生产成本低。将各级保温罐的顶部设计有汽体连通平衡管，由平衡管将各保温罐顶部汽体(不凝性汽体)直接引入下一个保温罐，最后达到液面平衡，实现满罐操作。简单易行，稳定可靠。
本发明工艺适宜三水铝石型铝土矿，将铝土矿磨制成为固含为200-400g/l，细度+100#＜48％的合格矿浆之后进入溶出管道，溶出后氧化铝浓度为180-220g/l，A/S值(即脱硅指数)为180-190，溶出液苛性比值为1.30-1.45。保温脱硅时间控制为45-60分钟，A/S值达到190-230。
本发明铝土矿溶出工艺，能够在低消耗的前提下，获得质量好的铝酸钠溶出液进行氧化铝生产。检测的技术经济指标为：溶出汽耗为1.45t/t-AO，相对溶出率为98％以上。将矿浆槽的液位、管道化溶出器的各段温度、新蒸汽和乏汽的压力、冷凝水的温度、各种控制阀门的开度等，容易实现自动化控制，可全部引入控制室集中自动控制，简化职工操作、降低操作强度。
本发明铝土矿低温溶出工艺间接加热，连续生产，节能降耗，操作简单，有利于实际的工业化生产，经济效益和社会效益可观。
附图说明
图1、本发明铝土矿低温溶出工艺简易流程框图。
图2、保温脱硅工艺简易流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
铝土矿类型选择：三水铝石型，主要成分为：氧化铝32-65％，氧化铁7.0-20％，氧化硅小于12％，铝硅比大于5，物相组成主要是：三水铝石、赤铁矿、铝针铁矿、高岭石、石英、锐钛矿以及少量的一水铝石。
实施例1
铝土矿的主要成分为：氧化铝52％，氧化铁8.2％，氧化硅5.8％，铝硅比8.96，低温连续溶出工艺的处理过程如下：
首先将其磨制成为固含为300g/l，细度+100#为45％的合格矿浆，矿浆温度65℃，然后以150m3/h的进料速度进入管道化溶出器，溶出管道外有加热蒸汽腔，由下向上螺旋盘绕的溶出管，其进料的一层由蒸汽冷凝水加热，从下向上第二、第三层用二级乏汽加热，第四、第五层用一级乏汽加热，最上面的四层用0.65MPa汽压的新蒸汽加热，矿浆经过流速为2m/s的管式溶出后，出料温度142℃，氧化铝浓度为200g/l，A/S值为183，溶液苛性比值为1.40。然后矿浆依次进入42m3大小的0.4MPa压力的四个串联连接的保温罐进行连续四级保温，保温时间60分钟，四个保温罐的顶部有汽体连通平衡管，实现满罐操作，这时脱硅指数为200，然后进入两级自蒸发降温，乏汽得到进一步的综合利用。折合成氧化铝产量13.3t/h，新蒸汽用量为19t/h，溶出的汽耗为1.43t/t-AO。
溶出赤泥成分为：氧化铝23.1％，氧化铁29.1％，氧化硅22.43％，铝硅比1.04，实际溶出率为88.39％。理论溶出率为88.84％，相对溶出率为99.49％。
实施例2
铝土矿的主要成分为：氧化铝55％，氧化铁8.8％，氧化硅5.6％，低温连续溶出工艺的处理过程如下：
首先将其磨制成为固含为250g/l，细度+100#为40％的合格矿浆，矿浆温度为63℃，然后以150m3/h的进料速度进入管道化溶出器，新蒸汽汽压0.60MPa，经过流速为1.6m/s的管式溶出后，出料温度为135℃，氧化铝浓度为210g/l，A/S值为189，溶液苛性比值为1.41。然后矿浆依次进入42m3大小的0.35MPa压力保温罐进行连续四级保温，保温时间为50分钟，这时脱硅指数为210，然后进入两级自蒸发降温。
其它与实施例1基本相同。
实施例3
铝土矿的主要成分为：氧化铝58％，氧化铁10.4％，氧化硅6.7％，低温连续溶出工艺的处理过程如下：
首先将其磨制成为固含为340g/l，细度+100#为38％的合格矿浆，矿浆温度为65℃，然后以148m3/h的进料速度进入管道化溶出器，新蒸汽汽压0.72MPa，经过流速为1.8m/s的管式溶出后，出料温度为145℃，氧化铝浓度为190g/l，A/S值为185，溶液苛性比值为1.38。然后矿浆依次进入42m3大小的0.46MPa压力保温罐进行连续四级保温，保温时间55分钟，这时脱硅指数为196，然后进入两级自蒸发降温。
其它与实施例1基本相同。
实施例4
本发明所述铝土矿低温连续溶出工艺的处理过程如下：
首先将其磨制成为固含为260g/l，细度+100#为30％的合格矿浆，矿浆温度为66℃，然后以160m3/h的进料速度进入管道化溶出器，新蒸汽汽压0.70MPa，经过流速为1.7m/s的管式溶出后，出料温度为145℃，氧化铝浓度为200g/l，A/S值为190，溶液苛性比值为1.42。然后进入42m3大小的0.42MPa压力保温罐进行连续五级保温，保温时间为55分钟，这时脱硅指数为220，然后进入两级自蒸发降温。
其它与实施例1基本相同。
实施例5
本发明所述的铝土矿低温连续溶出工艺的处理过程如下：
首先将其磨制成为固含为330g/l，细度+100#为40％的合格矿浆，矿浆温度为62℃，然后以155m3/h的进料速度进入管道化溶出器，经过流速为2.2m/s的管式溶出后，出料温度为144℃，氧化铝浓度为210g/l，A/S值为185，溶液苛性比值为1.38。然后矿浆依次进入42m3大小的0.37MPa压力保温罐进行连续六级保温，保温时间为60分钟，这时脱硅指数为215，然后进入两级自蒸发降温。
其它与实施例1基本相同。
Claims (10)
1、一种铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于包括管道化溶出、在压力下保温脱硅和自蒸发降温，管道溶出的浆液温度为135-150℃，自蒸发降温的乏汽用于溶出化预热。
2、根据权利要求1所述的铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于管道化溶出为间接蒸汽加热溶出，溶出管道外有加热蒸汽腔，由下向上的螺旋盘绕溶出管对应进料层由蒸汽冷凝水加热，依次再由二级乏汽加热、一级乏汽加热和新蒸汽加热。
3、根据权利要求2所述的铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于进料的一层由蒸汽冷凝水加热，从下向上第二、第三层用二级乏汽加热，第四、第五层用一级乏汽加热，最上面的四层用新蒸汽加热。
4、根据权利要求3所述的铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于管道溶出的加热汽压为0.55-0.75MPa。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于保温脱硅的温度和压力分别为132-148℃、0.3-0.5MPa。
6、根据权利要求5所述的铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于保温脱硅由4-6个保温罐串联依次进行，实现4-6级连续脱硅。
7、根据权利要求6所述的铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于各级保温罐的顶部有汽体连通平衡管，保证液面平衡，实现满罐操作。
8、根据权利要求1所述的铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于铝土矿为三水铝石型铝土矿。
9、根据权利要求8所述的铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于铝土矿磨制成为固含为200-400g/l，细度+100#＜48％的合格矿浆之后进入溶出管道，溶出后氧化铝浓度为180-220g/l，A/S值为180-190，溶出液苛性比值为1.30-1.45。
10、根据权利要求9所述的铝土矿低温连续溶出工艺，其特征在于保温脱硅时间控制为45-60分钟，A/S值达到190-230。
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| PB01 | Publication | ||
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Owner name: CHINESE ALUMINIUM CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHANDONG ALUMINIUM INDUSTRY CO., LTD. Effective date: 20071026 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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