CN1775686A - 一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法 - Google Patents
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Abstract
一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法，涉及一种采用拜耳法以一水硬铝石型铝土矿为原料生产氧化铝的方法。其特在于一水硬铝石型铝土矿溶出后加入三水铝石型铝土矿增浓生产氧化铝，其温度为130℃～230℃、重量固含为200～1200g/L；加入增浓的三水铝石型铝土矿浆在蒸发器中的停留时间为5－10分钟。溶出液经稀释后溶液硅量指数大于200。本发明的方法，采用一水硬铝石型铝土矿和三水铝石型铝土矿相结合，可以实现后加矿增浓溶出工艺，实现了一水硬铝石型铝土矿溶出后加三水铝石型铝土矿增浓生产氧化铝的目的，利用原有设备，又可以获得低苛性比铝酸钠溶液，从而可以大幅度提高循环效率，有效增加了产量，降低了能耗。
Description
技术领域
一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法，涉及一种采用拜耳法以一水硬铝石型铝土矿为原料生产氧化铝的方法。
背景技术
采用一水硬铝石型铝土矿为原料生产氧化铝时，溶出温度在260℃左右。溶出后溶液需降温降压，故需进行自蒸发，乏气主要用于预热矿浆。而三水铝石型铝土矿(或者含有一水软铝石的三水铝石型铝土矿)在较低的温度下就可以溶出。
为了提高产能节约能耗，国外对氧化铝生产技术的改进，有采用一水软铝石型铝土矿(包括含有一水软铝石的三水铝石型铝土矿)和三水铝石型铝土矿相结合的后加矿增浓溶出工艺。由于一水硬铝石型铝土矿的特殊性，生产的工艺条件有很大的差别。采用一水软铝石型铝土矿(包括含有一水软铝石的三水铝石型铝土矿)和三水铝石型铝土矿相结合的后加矿增浓溶出工艺，无法实现一水硬铝石型铝土矿和三水铝石型铝土矿(包括含有一水软铝石的三水铝石型铝土矿)相结合的后加矿增浓溶出工艺。为了提高产能节约能耗，国内对一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝的工艺的后加矿增浓溶出技术的探索的相关专利申请中(一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液αk的方法，申请号CN200410100969.2)，披露了采用生产系统的氢氧化铝，进行后加矿增浓溶出工艺，该方法能有效降低拜耳法精液分子比，但提高系统产能的效果不明显。
发明内容
本发明目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种对一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝的工艺的、能有效提高系统产能的一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法，其特征在于一水硬铝石型铝土矿溶出后加入三水铝石型铝土矿增浓生产氧化铝。
一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法，其特征在于溶出后加矿增浓加入的是温度为130℃～230℃、重量固含为200～1200g/L的三水铝石型铝土矿浆，且溶出液经稀释后溶液硅量指数大于200。
一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法，其特征在于加入增浓的三水铝石型铝土矿浆在蒸发器中的停留时间为5-10分钟。
本发明的方法，根据三水铝石型铝土矿在150～230℃，5分钟即可完全溶出，在130～150℃时，10分钟可以完全溶出的特点，根据生产的实际情况，选择温度和矿浆停留时间合适的自蒸发器作为矿浆加入点，由于不同的生产系统自蒸发器的设置不同，满足溶出温度和时间的要求，即可对三水铝石型铝土矿进行有效的溶出。为了满足后续生产，要求溶出液经稀释后溶液硅量指数(溶液中Al2O3和SiO2的质量比值)达到200以上。由于生产经常采用三水铝石型铝土矿的品位不同，自蒸发器内矿浆温度和停留时间也有不同，加矿点的选择主要考虑保证后加矿后料浆的温度以及在此温度范围内可以在自蒸发器中停留的时间。三水铝石型铝土矿在自蒸发器中温度保持在150～230℃时，必须保证大于5分钟溶出时间，在自蒸发器中温度保持在130～150℃时，必须保证大于10分钟溶出时间。以保证后加矿溶出后的溶出液分子比αk控制在1.28～1.50。
本发明的方法，当采用高品位三水铝石型铝土矿时(A/S＞7)，可采用不预脱硅直接加入的方式，可以使得溶出液经稀释后溶液硅量指数(溶液中Al2O3和SiO2的质量比值)达到200以上；而采用中低品位三水铝石型铝土矿时(A/S＜7)，需采用预脱硅后加入或对矿浆预热后加入，使得溶出液经稀释后溶液硅量指数达到200以上。预脱硅温度在95～105℃，预脱硅时间需＞5小时。配制矿浆可以采用水、氢氧化铝洗液、分解母液、蒸发母液等。固含范围可以控制到200～1200g/L，根据需要，在后加矿的矿浆中，可以加入一定量的石灰，较适宜的石灰加入量为0～5％。
本发明的方法，是在采用高温高压的拜耳法氧化铝生产工艺中，根据一水硬铝石型铝土矿拜耳法氧化铝生产工艺的条件，采用一水硬铝石型铝土矿和三水铝石型铝土矿相结合，可以实现后加矿增浓溶出工艺，实现了一水硬铝石型铝土矿溶出后加三水铝石型铝土矿增浓生产氧化铝目的，利用原有设备，又可以获得低苛性比铝酸钠溶液，从而可以大幅度提高循环效率，有效增加了产量，降低了能耗。
具体实施方式
一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法，是加入三水铝石型铝土矿增浓溶出的，且加入的是温度为130℃～230℃、重量固含为200～1200g/L的三水铝石型铝土矿浆；矿浆在蒸发器中的停留时间为5-30分钟，溶出液经稀释后溶液硅量指数大于200。
实例1
使用A/S＞7的三水铝石型铝土矿进行溶出。条件试验中，温度点分别取230℃、180℃、170℃、160℃、150℃、140℃，130℃，反应时间取5分钟、10分钟、20分钟和30分钟。通过试验研究发现，将铝土矿用循环母液调配成固含为800g/l的矿浆，和自蒸发器中料浆混合，温度保持在150℃以上时，5分钟后后加铝土矿可以完全溶出。温度在130～150℃时，10分钟后后加铝土矿可以完全溶出。
表1溶出温度为180℃时不同时间溶出结果
| 铝土矿品位 | A/S＞7 | ||||||||
| 配料αk | 1.30 | 1.35 | 1.40 | ||||||
| 固含(g/l) | 800 | 800 | 800 | ||||||
| 溶出时间 | 5 | 10 | 20 | 5 | 10 | 20 | 5 | 10 | 20 |
| 溶出液αk | 1.30 | 1.30 | 1.29 | 1.36 | 1.34 | 1.35 | 1.38 | 1.40 | 1.38 |
| 赤泥A/S | 1.72 | 1.71 | 1.89 | 1.62 | 1.62 | 1.74 | 1.53 | 1.54 | 1.57 |
| 溶出液AO(g/l) | 278.0 | 280.4 | 275.6 | 269.2 | 274.0 | 271.5 | 264.0 | 267.4 | 256.6 |
| 硅量指数 | 177.1 | 177.5 | 182.5 | 180.7 | 183.9 | 184.7 | 182.1 | 187.0 | 195.9 |
表2溶出温度为150℃时不同时间溶出结果
| 铝土矿品位 | A/S＞7 | ||||||||
| 配料αk | 1.30 | 1.35 | 1.40 | ||||||
| 固含(g/l) | 800 | 800 | 800 | ||||||
| 溶出时间 | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 |
| 溶出液αk | 1.31 | 1.30 | 1.32 | 1.35 | 1.35 | 1.35 | 1.39 | 1.40 | 1.41 |
| 赤泥A/S | 1.66 | 1.84 | 1.72 | 1.58 | 1.69 | 1.62 | 1.56 | 1.58 | 1.55 |
| 溶出液AO(g/l) | 276.7 | 275.9 | 273.9 | 267.3 | 270.0 | 270.2 | 262.2 | 264.8 | 257.0 |
| 硅量指数 | 190.8 | 190.3 | 183.8 | 207.2 | 188.8 | 181.3 | 211.5 | 193.3 | 199.2 |
表3溶出温度为130℃时10分钟溶出结果
| 铝土矿品位 | A/S＞7 | ||
| 配料αk | 1.30 | 1.35 | 1.40 |
| 固含(g/l) | 700 | 700 | 700 |
| 溶出时间 | 10 | 10 | 10 |
| 溶出液αk | 1.30 | 1.34 | 1.38 |
| 赤泥A/S | 1.71 | 1.62 | 1.59 |
| 溶出液AO(g/l) | 270.5 | 266.8 | 259.4 |
| 硅量指数 | 209.7 | 218.7 | 216.2 |
实例2：不预脱硅直接加入进行溶出。使用高品位三水铝石型铝土矿，使用蒸发母液调配三水铝石矿成固含为800左右的矿浆，直接打入料浆温度为160～170℃的自蒸发器中，通过料浆自蒸发系统以后，后加矿可以完全溶出，溶出液硅量指数为210左右，完全可以达到后续生产的进行。
实例3：对矿浆预热后加入进行溶出。鉴于某些工厂进行后加矿增浓溶出后，损失的热量较多，热量难以平衡。故对矿浆预热后加入的方式进行了研究。将矿浆温度预热到100～150℃，预热后矿石中的三水铝石可以完全溶出，预热后的料浆打入自蒸发器和自蒸发器中的料浆混合，混合料浆经稀释后，溶液的硅量指数为200左右，完全可以满足后续工序的要求。
实例4：在使用A/S＜7的三水铝石型铝土矿进行溶出过程中，先将铝土矿与循环母液调制成矿浆，在95℃的条件下预脱硅5小时，加入自蒸发器，与自蒸发器中的料浆混合，5分钟后完全溶出。混合料浆经稀释后硅量指数可达到200左右。如在预脱硅过程中添加石灰，更有利于溶出料浆硅量指数的提高。
表4溶出温度为150℃，溶出时间为5分钟的溶出结果
| 矿石 | A/S＜7 | |||
| 石灰添加量(％) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 溶出液αk | 1.35 | 1.36 | 1.36 | 1.35 |
| 溶出液AO(g/l) | 281.2 | 278.0 | 278.0 | 280.4 |
| 硅量指数 | 96.3 | 96.9 | 91.9 | 99.4 |
表5添加石灰预脱硅，溶出后稀释结果
| 矿石 | A/S＜7 | |||||
| 石灰添加量(％) | 1 | 2 | ||||
| 稀释停留时间(分) | 0 | 60 | 120 | 0 | 60 | 120 |
| 溶出液αk | 1.36 | 1.37 | 1.38 | 1.36 | 1.38 | 1.40 |
| 溶出液AO(g/l) | 176.0 | 177.6 | 175.2 | 174.4 | 175.6 | 174.0 |
| 溶出液硅量指数 | 132.3 | 175.8 | 208.6 | 132.1 | 173.9 | 217.5 |
注：预脱硅条件：温度95℃，时间5小时；溶出条件：温度150℃，时间5分钟。
Claims (3)
1.一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法，其特在于一水硬铝石型铝土矿溶出后加入三水铝石型铝土矿增浓生产氧化铝。
2.根据权利要求所述的一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法，其特在于溶出后加矿增浓加入的是温度为130℃～230℃、重量固含为200～1200g/L的三水铝石型铝土矿浆，溶出液经稀释后溶液硅量指数大于200。
3.根据权利要求所述的一水硬铝石型铝土矿溶出后加矿增浓生产氧化铝的方法，其特在于加入增浓的三水铝石型铝土矿浆在蒸发器中的停留时间为5-10分钟。
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|---|---|---|---|---|
| CN102009991A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-04-13 | 中国铝业股份有限公司 | 一种拜耳法生产氧化铝的方法 |
| CN102491386A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-13 | 中国铝业股份有限公司 | 一种提高拜耳法精液硅量指数的方法 |
| CN104925840A (zh) * | 2014-03-17 | 2015-09-23 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种氧化铝生产中后加矿增浓溶出工艺方法 |
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2005
- 2005-12-15 CN CN 200510134511 patent/CN1775686A/zh active Pending
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