JPH03232720A - バイヤー工程循環液中の炭素化合物除去法 - Google Patents
バイヤー工程循環液中の炭素化合物除去法Info
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- JPH03232720A JPH03232720A JP2025745A JP2574590A JPH03232720A JP H03232720 A JPH03232720 A JP H03232720A JP 2025745 A JP2025745 A JP 2025745A JP 2574590 A JP2574590 A JP 2574590A JP H03232720 A JPH03232720 A JP H03232720A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P20/10—Process efficiency
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Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
E産業上の利用分野]
本発明は、バイヤー法によるアルミナ水和物またはアル
ミナの製造工程に右いて、その工程物質より有機化合物
及び炭酸ソーダ等の炭素化合物中の炭素分を除去する方
法に関する。
ミナの製造工程に右いて、その工程物質より有機化合物
及び炭酸ソーダ等の炭素化合物中の炭素分を除去する方
法に関する。
さらに詳しくは、Na成分に対するA’R成分のモル比
をAg、、03/NaaO=1〜5の範囲に調整した炭
素化合物含有バイヤー工程循環液及び/または該循環液
を濃縮固化せる物質を、500〜1350℃の温度範囲
において加熱処理せしめることにより、有機化合物及び
炭酸ソーダ等の炭素化合物中の炭素分を除去する方法に
関する。
をAg、、03/NaaO=1〜5の範囲に調整した炭
素化合物含有バイヤー工程循環液及び/または該循環液
を濃縮固化せる物質を、500〜1350℃の温度範囲
において加熱処理せしめることにより、有機化合物及び
炭酸ソーダ等の炭素化合物中の炭素分を除去する方法に
関する。
[従来の技術J
バイヤー法によってアルミナ水和物又はアルミナを製造
するには、含アルミナ鉱石、通常はホキサイト鉱石を苛
性ソーダ水溶液と共に高温高圧蒸解して鉱石中のアルミ
ナ分をアルミン酸ソーダとして溶解抽出すること、赤泥
等の不溶解針を分離した後のアルミン酸ソーダ清澄液に
種子(アルミナ水和物結晶)を添加撹拌して加水分解反
応を生起せしめ、アルミナ水和物結晶を析出させること
、得られたアルミナ水和物結晶は分離洗浄、乾燥してそ
のまま製品とし、更にこれを高温焼成してアルミナ製品
とすることの3工程から構成されている。そしてアルミ
ナ水和物結晶を分離した母液及び一部の洗浄液は濃縮さ
れ、再び工程に循環使用される。
するには、含アルミナ鉱石、通常はホキサイト鉱石を苛
性ソーダ水溶液と共に高温高圧蒸解して鉱石中のアルミ
ナ分をアルミン酸ソーダとして溶解抽出すること、赤泥
等の不溶解針を分離した後のアルミン酸ソーダ清澄液に
種子(アルミナ水和物結晶)を添加撹拌して加水分解反
応を生起せしめ、アルミナ水和物結晶を析出させること
、得られたアルミナ水和物結晶は分離洗浄、乾燥してそ
のまま製品とし、更にこれを高温焼成してアルミナ製品
とすることの3工程から構成されている。そしてアルミ
ナ水和物結晶を分離した母液及び一部の洗浄液は濃縮さ
れ、再び工程に循環使用される。
以上の説明から明らかなようにバイヤー法アルミナ製造
工程ではNa成分及びA2成分を含有する液が連続して
工程内を循環している1本発明においては、これらの液
をすべてバイヤー工程循環液と称する。
工程ではNa成分及びA2成分を含有する液が連続して
工程内を循環している1本発明においては、これらの液
をすべてバイヤー工程循環液と称する。
また本明細書において炭素化合物とは、蓚酸ソーダ等の
有機化合物、及び炭酸ソータを包含するすべての炭素化
合物を言う。
有機化合物、及び炭酸ソータを包含するすべての炭素化
合物を言う。
炭素化合物がバイヤー工程循環液に入るのは原鉱石中の
有機物(フミン、ビチューメン、ブテン等)が蒸解工程
において溶解、蓄積すること、工程中に添加される合成
又は天然の凝集沈降剤、あるいは有機質消泡剤が蓄積す
ること、原料苛性ソーダ中の炭酸塩、および工程循環液
が空気と接触することによる炭酸化によって炭酸ソーダ
が蓄積すること等がその主たる原因である。
有機物(フミン、ビチューメン、ブテン等)が蒸解工程
において溶解、蓄積すること、工程中に添加される合成
又は天然の凝集沈降剤、あるいは有機質消泡剤が蓄積す
ること、原料苛性ソーダ中の炭酸塩、および工程循環液
が空気と接触することによる炭酸化によって炭酸ソーダ
が蓄積すること等がその主たる原因である。
バイヤー工程循環液中に炭素化合物が多(存在するとき
は、析出アルミナ水和物の結晶微細化、および析出率の
低下、バイヤー工程装置内へのスケーリングによる操業
トラブル、アルミナ水和物結晶の固液分離性悪化、製品
アルミナ水和物の白色度低下等々、バイヤー工程の生産
性及び製品品質の低下をもたらすことが知られている。
は、析出アルミナ水和物の結晶微細化、および析出率の
低下、バイヤー工程装置内へのスケーリングによる操業
トラブル、アルミナ水和物結晶の固液分離性悪化、製品
アルミナ水和物の白色度低下等々、バイヤー工程の生産
性及び製品品質の低下をもたらすことが知られている。
したがって、これらの理由からバイヤー工程循環液中の
炭素化合物の効率的な除去方法の開発が強(要請されて
いる。
炭素化合物の効率的な除去方法の開発が強(要請されて
いる。
バイヤー工程循環液中の炭素化合物の除去方法としては
、従来からいくつかの提案がなされている。すなわち、
加圧酸素法(特公昭45−30548)、紫外線照射法
(特開昭49−20097)、冷却法(アメリカ特許第
3508884号)、水酸化マグネシウム共沈法(特開
昭5l−130692)、苛性化法(アメリカ特許第3
120996号、第3341286号)、蓚酸ソーダ除
去法(アメリカ特許筒3649185号、第33729
85号、特公昭48−11480.特公昭53−398
および特公昭53−400)、ボーキサ−(ト焼成法(
特開昭47−21395)等がある。これらのうち工業
的に実用化されている主なものは苛性化法および蓚酸ソ
ーダ除去法である。
、従来からいくつかの提案がなされている。すなわち、
加圧酸素法(特公昭45−30548)、紫外線照射法
(特開昭49−20097)、冷却法(アメリカ特許第
3508884号)、水酸化マグネシウム共沈法(特開
昭5l−130692)、苛性化法(アメリカ特許第3
120996号、第3341286号)、蓚酸ソーダ除
去法(アメリカ特許筒3649185号、第33729
85号、特公昭48−11480.特公昭53−398
および特公昭53−400)、ボーキサ−(ト焼成法(
特開昭47−21395)等がある。これらのうち工業
的に実用化されている主なものは苛性化法および蓚酸ソ
ーダ除去法である。
苛性化法は、バイヤー循FM液中の炭酸ソーダを消石灰
と反応せしめて生成する炭酸石灰を分離するもので、処
理液は低濃度で炭酸塩の除去率も充分でないのみならず
、実質的に炭酸塩のみしか除去できない。
と反応せしめて生成する炭酸石灰を分離するもので、処
理液は低濃度で炭酸塩の除去率も充分でないのみならず
、実質的に炭酸塩のみしか除去できない。
蓚酸ソーダ除去法は、アルミナ水和物析出工程において
蓚酸ソーダも微細粒として晶出するので、アルミナ水和
物の濾過、洗浄処理により蓚酸ソーダを溶解し、この溶
解液に消石灰を添加して蓚酸カルシウムとしてこれを除
去するのである。
蓚酸ソーダも微細粒として晶出するので、アルミナ水和
物の濾過、洗浄処理により蓚酸ソーダを溶解し、この溶
解液に消石灰を添加して蓚酸カルシウムとしてこれを除
去するのである。
しかしこの方法は、蓚酸ソーダの晶出条件に制限がある
うえ、蓚酸ソーダ結晶の溶解のために新たに工程に水を
持ち込む等の欠点がある。
うえ、蓚酸ソーダ結晶の溶解のために新たに工程に水を
持ち込む等の欠点がある。
本発明者等は、上記のごとき従来の諸法に比し処理効果
が優れ、工程外物質による循環液の汚染がなく、且つ炭
素化合物の種類に関係なく除去し得る方法を開発した(
特公昭58−46450)。
が優れ、工程外物質による循環液の汚染がなく、且つ炭
素化合物の種類に関係なく除去し得る方法を開発した(
特公昭58−46450)。
その方法を要約すれば、Aβ成分、Na成分、及び炭素
化合物を含有するバイヤー工程循環液及び/またはバイ
ヤー工程循環液を濃縮固化せる物質のNa成分に対する
Aβ成分のモル比を。
化合物を含有するバイヤー工程循環液及び/またはバイ
ヤー工程循環液を濃縮固化せる物質のNa成分に対する
Aβ成分のモル比を。
A I2203/ N a a O= 1〜5の範囲に
調整し、ついで500〜1350℃の温度範囲において
加熱処理して実質的にアルミン酸ソーダと炭酸ガスに分
解せしめることにより、炭素化合物を炭酸ガスとして除
去する方法である。
調整し、ついで500〜1350℃の温度範囲において
加熱処理して実質的にアルミン酸ソーダと炭酸ガスに分
解せしめることにより、炭素化合物を炭酸ガスとして除
去する方法である。
このモル比を1より大きくすることは、炭酸ソーダの残
留を充分に抑制する上で望ましいが、この比があまり過
大になると加熱処理の際の熱負荷が増大しエネルギー経
済上不利であるので、この比を5以内にすることが望ま
しい、Al220゜/ N a 20モル比のより好ま
しい範囲は1〜2である。
留を充分に抑制する上で望ましいが、この比があまり過
大になると加熱処理の際の熱負荷が増大しエネルギー経
済上不利であるので、この比を5以内にすることが望ま
しい、Al220゜/ N a 20モル比のより好ま
しい範囲は1〜2である。
加熱処理の温度範囲は500〜1350”Cであり、よ
り好ましくは700〜1000℃である。
り好ましくは700〜1000℃である。
400〜500℃では中間体炭素化合物と結合している
ナトリウム分を炭酸ソーダに転化するに止まり、炭素化
合物の除去効果は期待できない。また、1350℃を越
える温度においては、加熱生成物が融体化して操業が著
しく困難になり、またエネルギー経済上不利である。
ナトリウム分を炭酸ソーダに転化するに止まり、炭素化
合物の除去効果は期待できない。また、1350℃を越
える温度においては、加熱生成物が融体化して操業が著
しく困難になり、またエネルギー経済上不利である。
本発明者等はその後、上記方法の工業的実施段階におけ
る工程の改良、設備の改善等を行なってきた。
る工程の改良、設備の改善等を行なってきた。
[発明が解決しようとする課題1
上記のバイヤー工程循環液の濃縮固化物の加熱処理は、
例えばロータリーキルンのごとき加熱装置において加熱
し、濃縮固化物に含まれる炭素化合物を熱分解し、炭酸
ガスとして除去する方法である。
例えばロータリーキルンのごとき加熱装置において加熱
し、濃縮固化物に含まれる炭素化合物を熱分解し、炭酸
ガスとして除去する方法である。
この際、500〜800℃のロータリーキルン等の燃焼
排ガスの顕熱は、バイヤー工程循環液及び/または濃縮
液の蒸発・濃縮・乾燥・加熱に利用していた。(なお、
濃縮液の蒸発・濃縮・乾燥・加熱にはロータリーキルン
等の燃焼排ガスでなく、別個に設けた熱風発生器からの
熱風を利用してもよい、そのときは、キルンの排ガスは
他の装置で有効エネルギーを回収処理することとなる。
排ガスの顕熱は、バイヤー工程循環液及び/または濃縮
液の蒸発・濃縮・乾燥・加熱に利用していた。(なお、
濃縮液の蒸発・濃縮・乾燥・加熱にはロータリーキルン
等の燃焼排ガスでなく、別個に設けた熱風発生器からの
熱風を利用してもよい、そのときは、キルンの排ガスは
他の装置で有効エネルギーを回収処理することとなる。
)この蒸発・濃縮・乾燥・加熱過程において、濃縮液は
顆粒状に造粒される。そのため、この蒸発・濃縮・造粒
・乾燥・加熱工程は、濃縮液を原料としてキルン燃焼排
ガスを熱源とし、例えば特公昭63−35572号に示
すような顆粒体成形装置により達成される。。
顆粒状に造粒される。そのため、この蒸発・濃縮・造粒
・乾燥・加熱工程は、濃縮液を原料としてキルン燃焼排
ガスを熱源とし、例えば特公昭63−35572号に示
すような顆粒体成形装置により達成される。。
顆粒体はそのままロータリーキルンに供給され加熱処理
してもよいが、ロータリーキルンでの処理を容易にする
ために本発明者らは造粒した顆粒体を風力分級装置(サ
イクロン等)で分級し、大粒の顆粒を加熱処理し、残り
の顆粒を顆粒化工程に戻し、循環する方法を開発した。
してもよいが、ロータリーキルンでの処理を容易にする
ために本発明者らは造粒した顆粒体を風力分級装置(サ
イクロン等)で分級し、大粒の顆粒を加熱処理し、残り
の顆粒を顆粒化工程に戻し、循環する方法を開発した。
この方法においてキルンの燃焼排ガスまたは熱風は、こ
れらの装置を経由し、温度は100〜300℃に降下す
るが、サイクロンで捕集できない微細ダストが数log
/NM”含まれている。
れらの装置を経由し、温度は100〜300℃に降下す
るが、サイクロンで捕集できない微細ダストが数log
/NM”含まれている。
この未捕集の浮遊粉末は大気汚染防止の観点から大気中
に飛散させることは出来ない。
に飛散させることは出来ない。
そのため、乾式集塵器(バグフィルタ−1電気集塵器等
)や湿式スクラバーで未捕集微細ダストを捕集したが、
この回収にはなお以下に述べるごとき問題が存在する。
)や湿式スクラバーで未捕集微細ダストを捕集したが、
この回収にはなお以下に述べるごとき問題が存在する。
電気集塵器で捕集したダストは、ダストそのものが5μ
m程度の微細ダストであり、直接顆粒体成形装置に戻す
と回収する前に比べ顆粒体成形装置出口の粉の粒径が細
かくなった。この状態で運転を継続していくと微細な乾
燥粉の循環量が増加し、風力分級装置の負荷の増大と、
それにともない配管圧損の増加を引き起こす。
m程度の微細ダストであり、直接顆粒体成形装置に戻す
と回収する前に比べ顆粒体成形装置出口の粉の粒径が細
かくなった。この状態で運転を継続していくと微細な乾
燥粉の循環量が増加し、風力分級装置の負荷の増大と、
それにともない配管圧損の増加を引き起こす。
やむをえず前記のような粒径の細かい顆粒をキルンに供
給すると、キルン内でダスティングを引き起こし、不完
全燃焼状態となり、実質的に操業を維持することが困難
となる。運転を継続するためには、キルン内の燃焼空気
を減らしく風力を小さくして)、ダスティングを抑制す
る必要がある。すなわち、それは燃油を減らす必要があ
る。
給すると、キルン内でダスティングを引き起こし、不完
全燃焼状態となり、実質的に操業を維持することが困難
となる。運転を継続するためには、キルン内の燃焼空気
を減らしく風力を小さくして)、ダスティングを抑制す
る必要がある。すなわち、それは燃油を減らす必要があ
る。
これは濃縮液の仕込量を減らすこととなり、大幅な装置
効率の低下と電力等の原単位の悪化、処理能力の低下を
招き、経済的な方法でない、それを防ぐためには、直径
の大きなキルンが必要となり、設備投資額が膨大となる
。
効率の低下と電力等の原単位の悪化、処理能力の低下を
招き、経済的な方法でない、それを防ぐためには、直径
の大きなキルンが必要となり、設備投資額が膨大となる
。
キルンの排ガスを別の系統で処理し、乾燥系専用の熱風
を使用した場合でも電気集塵器で捕集した微細ダストを
直接顆粒体成形装置に戻すと、顆粒の粒径分布が小さい
方にシフトするので、顆粒体成形装置、風力分級装置お
よび乾式集塵器の系内で乾燥粉を大量に循環させて初め
て目的とする粒径に維持可能となるので、上記設備が巨
大となり、設備投資額の点で経済的でなくなる。
を使用した場合でも電気集塵器で捕集した微細ダストを
直接顆粒体成形装置に戻すと、顆粒の粒径分布が小さい
方にシフトするので、顆粒体成形装置、風力分級装置お
よび乾式集塵器の系内で乾燥粉を大量に循環させて初め
て目的とする粒径に維持可能となるので、上記設備が巨
大となり、設備投資額の点で経済的でなくなる。
そこでやむをえず電気集塵器の代わりに水スクラバーを
用いてサイクロンで捕集できない微細ダストを含む排ガ
スを洗浄し、洗浄水をバイヤー工程に循環し、排ガスを
大気放出してきた。
用いてサイクロンで捕集できない微細ダストを含む排ガ
スを洗浄し、洗浄水をバイヤー工程に循環し、排ガスを
大気放出してきた。
しかし、この微細ダストは直径0.5gm位の1次粒が
凝集した粒子で、空隙の多い直径2〜10μm位の2次
凝集粒である。したがって、気流中で浮遊している状態
で崩壊する粒子である。
凝集した粒子で、空隙の多い直径2〜10μm位の2次
凝集粒である。したがって、気流中で浮遊している状態
で崩壊する粒子である。
また、Ag2O3/Na2Oの割合は、蒸発濃縮1程に
おけるより低く、へβ分と未反応のNazO(例えば炭
酸ナトリウムや水酸化ナトリウムなど)やバイヤー工程
循環液に含まれる食塩等の不純物を含み、温度降下によ
り晶析し易く、排ガス中の水分を吸湿した大変潮解性に
富む微細な粉末である。それ故、水スクラバーでこの反
応性に冨む微細粉を処理するとドーソナイト(NaAf
fCO,(OH) 2)を主体とするスケールが排ガ
スダクト等に晶析し、スクラバー系の圧力損失が増大す
る。そうなると前述の電気集塵器を用いた場合と同じよ
うに処理能力が徐々に減少することが避けられない、そ
のまま蔵置し、操業を継続すると、能率が徐々に低下す
るのみならず、運転の継続が困難となり定期的にスケー
ル除去作業を主体とした運休を設定する必要が生じる。
おけるより低く、へβ分と未反応のNazO(例えば炭
酸ナトリウムや水酸化ナトリウムなど)やバイヤー工程
循環液に含まれる食塩等の不純物を含み、温度降下によ
り晶析し易く、排ガス中の水分を吸湿した大変潮解性に
富む微細な粉末である。それ故、水スクラバーでこの反
応性に冨む微細粉を処理するとドーソナイト(NaAf
fCO,(OH) 2)を主体とするスケールが排ガ
スダクト等に晶析し、スクラバー系の圧力損失が増大す
る。そうなると前述の電気集塵器を用いた場合と同じよ
うに処理能力が徐々に減少することが避けられない、そ
のまま蔵置し、操業を継続すると、能率が徐々に低下す
るのみならず、運転の継続が困難となり定期的にスケー
ル除去作業を主体とした運休を設定する必要が生じる。
また、別にスケール除去設備を設ける必要があり、設備
投資額の増大と装置効率の低下を招くことになる。
投資額の増大と装置効率の低下を招くことになる。
本発明は、サイクロン等から出る排ガス中の微細ダスト
を回収することによって生ずる顆粒化工程の操業や排ガ
スの熱回収系、サイクロン等の回収工程への悪影響を取
り除き、また環境への汚染もな(、有効成分として回収
すること及び本処理装置の処理能力の向上とを目的とす
る。
を回収することによって生ずる顆粒化工程の操業や排ガ
スの熱回収系、サイクロン等の回収工程への悪影響を取
り除き、また環境への汚染もな(、有効成分として回収
すること及び本処理装置の処理能力の向上とを目的とす
る。
[課題を解決するための手段]
本発明はバイヤー工程循環液中の炭素化合物を効率よく
除去する方法を確立し、これによってバイヤー工程自体
の生産性を高めるために、従来処理することが困難であ
った微細ダストを回収し、炭素除去能力を向上させるこ
とを目的とするものである。
除去する方法を確立し、これによってバイヤー工程自体
の生産性を高めるために、従来処理することが困難であ
った微細ダストを回収し、炭素除去能力を向上させるこ
とを目的とするものである。
すなわち本発明は、バイヤー法によるアルミナ製造工程
のバイヤー工程循環液を被処理液として該処理液または
その濃縮物中のナトリウム分とアルミニウム分のモル比
をAI2.Ox/Na 20=1ないし5の範囲に調整
し、該被処理液及び/またはその濃縮物を顆粒化し、そ
の顆粒を風力分級し、大粒の顆粒を500〜1350℃
で加熱処理し、残りの顆粒を顆粒化工程に戻して再び顆
粒化し、一方風力分級後の気体は乾式集塵器にて処理し
、捕集した微細ダストを転動、圧縮し、この微細ダスト
を本工程内に戻すことを特徴とするバイヤー工程循環液
中の炭素化合物の除去法にある。
のバイヤー工程循環液を被処理液として該処理液または
その濃縮物中のナトリウム分とアルミニウム分のモル比
をAI2.Ox/Na 20=1ないし5の範囲に調整
し、該被処理液及び/またはその濃縮物を顆粒化し、そ
の顆粒を風力分級し、大粒の顆粒を500〜1350℃
で加熱処理し、残りの顆粒を顆粒化工程に戻して再び顆
粒化し、一方風力分級後の気体は乾式集塵器にて処理し
、捕集した微細ダストを転動、圧縮し、この微細ダスト
を本工程内に戻すことを特徴とするバイヤー工程循環液
中の炭素化合物の除去法にある。
風力分級するのは、キルンなと加熱処理装置での処理を
効率的に容易にするためであり、キルン等で加熱処理す
るものと顆粒化工程に戻すものとの粒径、量は系全体の
バランスにより適宜定められる。
効率的に容易にするためであり、キルン等で加熱処理す
るものと顆粒化工程に戻すものとの粒径、量は系全体の
バランスにより適宜定められる。
以下、本発明の一例を第1図のフローチャートを参照し
て説明する。
て説明する。
炭素分を除去すべきバイヤー工程液は、原則的にバイヤ
ー循環工程のいかなる場所の工程液であっても処理は可
能であるが、効率的な処理をするためには加水分解前の
有機化合物、炭酸ソーダ、蓚酸ソーダ等の濃度の高い液
を処理することが効率的に好ましい0例えば、本発明者
らが提案した特公昭63−6490号、特公平1−14
173号の方法による如く蓚酸ソーダを出来るだけ濃縮
した工程液を使用することは好ましい一つの実施態様で
ある。
ー循環工程のいかなる場所の工程液であっても処理は可
能であるが、効率的な処理をするためには加水分解前の
有機化合物、炭酸ソーダ、蓚酸ソーダ等の濃度の高い液
を処理することが効率的に好ましい0例えば、本発明者
らが提案した特公昭63−6490号、特公平1−14
173号の方法による如く蓚酸ソーダを出来るだけ濃縮
した工程液を使用することは好ましい一つの実施態様で
ある。
このような工程液に、必要に応じ本工程の未溶解残渣を
加え、更にawA物中のナトリウム分とアルミニウム分
のモル比をAl220./Na20=1〜5に調節(但
し、この調節は濃縮後の濃縮物の成分比であって、+l
l後後行なうことも可能)する、この濃度は多段の蒸発
缶で行なうことが好ましい、濃縮された工程液は顆粒化
工程に送られる。
加え、更にawA物中のナトリウム分とアルミニウム分
のモル比をAl220./Na20=1〜5に調節(但
し、この調節は濃縮後の濃縮物の成分比であって、+l
l後後行なうことも可能)する、この濃度は多段の蒸発
缶で行なうことが好ましい、濃縮された工程液は顆粒化
工程に送られる。
顆粒化工程では、風力分級のための乾燥分級サイクロン
(1)からの循環顆粒およびダスト捕集サイクロン(2
)にて捕集された、それぞれ加熱された顆粒が送入され
ると共に、前記濃縮液がこの顆粒上にスプレーされ、造
粒される。
(1)からの循環顆粒およびダスト捕集サイクロン(2
)にて捕集された、それぞれ加熱された顆粒が送入され
ると共に、前記濃縮液がこの顆粒上にスプレーされ、造
粒される。
この顆粒体成形装置は限定されることはないが、第2図
に断面図として示されるような水平筒体中に回転するパ
ドルを有し、前記濃縮液が複数の箇所においてスプレー
されるがごとき形式のものが好ましい。
に断面図として示されるような水平筒体中に回転するパ
ドルを有し、前記濃縮液が複数の箇所においてスプレー
されるがごとき形式のものが好ましい。
この場合の顆粒体成形装置は加熱されていなくともよく
、また外部加熱方式であっても内部加熱方式であっても
よい。
、また外部加熱方式であっても内部加熱方式であっても
よい。
顆粒化は循環される加熱された顆粒が顆粒体酸JFg設
備(パグミル等の混線器)に入るとスプレー状に1IF
4Nシた濃縮液が加熱顆粒の表面にコーティングし、そ
の瞬間に濃縮液中の水分が蒸発し、濃縮液の水量外の成
分が顆粒に沈着し、より大きな顆粒に成長する。したが
って、顆粒体成形設備に投入される顆粒が大きければ大
きいほど処理後の顆粒は大きくなる。
備(パグミル等の混線器)に入るとスプレー状に1IF
4Nシた濃縮液が加熱顆粒の表面にコーティングし、そ
の瞬間に濃縮液中の水分が蒸発し、濃縮液の水量外の成
分が顆粒に沈着し、より大きな顆粒に成長する。したが
って、顆粒体成形設備に投入される顆粒が大きければ大
きいほど処理後の顆粒は大きくなる。
顆粒体成形装置から取り出された造粒体は、例えば高温
のロータリーキルン排ガスによる風力分級工程に送られ
る。この場合、造粒体と排ガスは熱交換し、顆粒も高温
に加熱される。もちろん、風力分級のためのガスはロー
タリーキルン排ガスに限られず、加熱ガスであればよい
ことはもちろんである。
のロータリーキルン排ガスによる風力分級工程に送られ
る。この場合、造粒体と排ガスは熱交換し、顆粒も高温
に加熱される。もちろん、風力分級のためのガスはロー
タリーキルン排ガスに限られず、加熱ガスであればよい
ことはもちろんである。
排ガスによってサイクロン(1)に輸送された造粒体の
うち、大粒のものはここで捕集され。
うち、大粒のものはここで捕集され。
部はロータリーキルンに一部は顆粒体成形設備に送られ
る。サイクロン(1)で捕集できなかった細粒はサイク
ロン(2)にて捕集され、全量顆粒体成形設備に循環さ
れる。
る。サイクロン(1)で捕集できなかった細粒はサイク
ロン(2)にて捕集され、全量顆粒体成形設備に循環さ
れる。
ロータリーキルンに送られた顆粒は500〜1350℃
、好ましくは900〜1100℃の温度で加熱処理され
、炭素化合物は分解して、炭酸ガスを放出し炭素分が除
去される。
、好ましくは900〜1100℃の温度で加熱処理され
、炭素化合物は分解して、炭酸ガスを放出し炭素分が除
去される。
ロータリーキルンは加熱温度一定で制御されるためにロ
ータリーキルンに仕込まれる固体量に比例して燃油及び
燃焼空気が決り、設備の能力もこれにより定まることに
なる。
ータリーキルンに仕込まれる固体量に比例して燃油及び
燃焼空気が決り、設備の能力もこれにより定まることに
なる。
この脱炭素された加熱処理済の顆粒は工程母液、または
水にて溶解してバイヤー工程に循環する。また、未溶解
残渣は原液の調整工程に循環すればナトリウム分、アル
ミニウム分の損失は防げる。
水にて溶解してバイヤー工程に循環する。また、未溶解
残渣は原液の調整工程に循環すればナトリウム分、アル
ミニウム分の損失は防げる。
ここでサイクロン(2)からの排ガス中には、なお有効
成分を含む微細ダストがあるので電気集塵器、またはバ
グフィルタ−のごとき乾式集塵器で分離し、ガスは大気
中に放出する。
成分を含む微細ダストがあるので電気集塵器、またはバ
グフィルタ−のごとき乾式集塵器で分離し、ガスは大気
中に放出する。
一方、分離した微細ダストは転動及び圧縮の作用を有す
る装置であれば如何なるものであっても充分目的が達成
されるがスクリューコンペアであれば電気集塵器から顆
粒体成形装置への送入が同時にできるので好ましいもの
である。スクリューコンベアで輸送した場合、微細粉は
丸みを持った顆粒状の直径20um〜5mm程度に造粒
される。
る装置であれば如何なるものであっても充分目的が達成
されるがスクリューコンペアであれば電気集塵器から顆
粒体成形装置への送入が同時にできるので好ましいもの
である。スクリューコンベアで輸送した場合、微細粉は
丸みを持った顆粒状の直径20um〜5mm程度に造粒
される。
したがって、通常の造粒器で造粒し、キルンに直接送入
するか、または本除去工程の顆粒化、分級、濃縮工程の
どこへ循環してもよいが、実用性からは顆粒成形体装置
へ戻すことが好ましい態様である。
するか、または本除去工程の顆粒化、分級、濃縮工程の
どこへ循環してもよいが、実用性からは顆粒成形体装置
へ戻すことが好ましい態様である。
[作 用J
本発明の工程がうまく適用できた理由は次のごときもの
と考えている。
と考えている。
すなわち、従来電気集塵器で集塵した微細ダストが、細
かいゆえに顆粒化工程で得られる凝集体の細粒化を引き
起こし、ロータリーキルン内でダスティングが発生し、
運転の継続が困難となるので処理ベースを低下させねば
ならない原因となる。
かいゆえに顆粒化工程で得られる凝集体の細粒化を引き
起こし、ロータリーキルン内でダスティングが発生し、
運転の継続が困難となるので処理ベースを低下させねば
ならない原因となる。
また、細かいゆえに顆粒体成形装置で回収ダストのショ
ートパスが増え循環ダストの量が増大し、循環ダストが
増えれば循環配管の圧損が増える。また、この微細ダス
トは吸湿しゃすく潮解性に富み、なおかつNaCl2等
を含むダストであり、循環配管にスケールが蓄積するの
で循環配管やダストコレクター等の装置を巨大化する必
要を生じさせたり、スケールを除去するための設備や労
力を投入せざるを得ない。
ートパスが増え循環ダストの量が増大し、循環ダストが
増えれば循環配管の圧損が増える。また、この微細ダス
トは吸湿しゃすく潮解性に富み、なおかつNaCl2等
を含むダストであり、循環配管にスケールが蓄積するの
で循環配管やダストコレクター等の装置を巨大化する必
要を生じさせたり、スケールを除去するための設備や労
力を投入せざるを得ない。
このために、従来はサイクロンで捕集できない微細ダス
トを系内に戻すことなく、水スクラバ処理をして微細ダ
ストの処理をし、系全体の安定化を計っていたが、この
ことは炭素化合物の除去能力を低下させることを意味し
ていた。
トを系内に戻すことなく、水スクラバ処理をして微細ダ
ストの処理をし、系全体の安定化を計っていたが、この
ことは炭素化合物の除去能力を低下させることを意味し
ていた。
この場合、排ガス中に含まれる微細ダストは電気集塵器
にかける前後の粒子形状を調査しLところ、単位の粒径
が2μm前後のものが3〜8μm前後の空隙の多い凝集
粒に成長していた。これは微細で且つ粒子の表面活性が
高く、集塵極表面で電気エネルギーの印加もあり粒子同
士の凝集作用に起因すると推定される。但し、空隙の多
い粒子同士の点接触により凝集しているので、−景気流
のある雰囲気におかれると崩壊してしまう程度の凝集力
を有する粒子である。電気集塵により弱い結合力で凝集
したダストを更に粗く且つ強い凝集体にすれば顆粒体成
形設備に戻すことが可能となり、炭素除去能力が飛躍的
に向上する。
にかける前後の粒子形状を調査しLところ、単位の粒径
が2μm前後のものが3〜8μm前後の空隙の多い凝集
粒に成長していた。これは微細で且つ粒子の表面活性が
高く、集塵極表面で電気エネルギーの印加もあり粒子同
士の凝集作用に起因すると推定される。但し、空隙の多
い粒子同士の点接触により凝集しているので、−景気流
のある雰囲気におかれると崩壊してしまう程度の凝集力
を有する粒子である。電気集塵により弱い結合力で凝集
したダストを更に粗く且つ強い凝集体にすれば顆粒体成
形設備に戻すことが可能となり、炭素除去能力が飛躍的
に向上する。
その結果、電気集塵器で捕集された粒子の粒子層に転動
および圧縮の運動を与えていくと粒子の空隙率を減少せ
しめ、適度の水分がバインダーとなり、それにより崩壊
しにくい直径20μmから5mm程度の粗大粒になり、
本発明を完成したものと考えている。
および圧縮の運動を与えていくと粒子の空隙率を減少せ
しめ、適度の水分がバインダーとなり、それにより崩壊
しにくい直径20μmから5mm程度の粗大粒になり、
本発明を完成したものと考えている。
[実施例]
本発明の効果を明確にするために、第2図の■、■およ
び■に示すフローで実験を行なった。
び■に示すフローで実験を行なった。
■は本発明の方法によるもので、バイヤー工程循環液を
AI2*O1/Na、O=1.2の割合に調整し、比重
が1.70になるまで濃縮し、該濃縮液をサイクロン(
1)、(2)からの循環顆粒と共に顆粒体成形装置(4
)に供給する。成形された顆粒はロータリーキルン(7
)の排ガスによってサイクロン(1)に送られ、大径の
顆粒を分離し、その一部はロータリーキルン(7)へ、
残りはサイクロン(2)で分離された顆粒と共に顆粒体
成形装置(4)に戻される。ここで未分離の微細ダスト
は電気集塵器(3)で捕集し、スクリューコンベアで転
動、圧縮後、顆粒成形装置へ供給する方法である。
AI2*O1/Na、O=1.2の割合に調整し、比重
が1.70になるまで濃縮し、該濃縮液をサイクロン(
1)、(2)からの循環顆粒と共に顆粒体成形装置(4
)に供給する。成形された顆粒はロータリーキルン(7
)の排ガスによってサイクロン(1)に送られ、大径の
顆粒を分離し、その一部はロータリーキルン(7)へ、
残りはサイクロン(2)で分離された顆粒と共に顆粒体
成形装置(4)に戻される。ここで未分離の微細ダスト
は電気集塵器(3)で捕集し、スクリューコンベアで転
動、圧縮後、顆粒成形装置へ供給する方法である。
■の方法は、サイクロン(2)で未分離の微細ダストは
、バイヤー工程液による水エゼクタ−(3°)により微
細ダストを捕集し、バイヤー工程へ循環する方式である
。
、バイヤー工程液による水エゼクタ−(3°)により微
細ダストを捕集し、バイヤー工程へ循環する方式である
。
■の方法は、■の方法におけるスクリューコンベアをロ
ータリーバルブ(8°)に置き換えただけのもので、電
気集塵器で捕集された微細、ダストをそのまま顆粒体成
形装置に戻す方式を採用した。
ータリーバルブ(8°)に置き換えただけのもので、電
気集塵器で捕集された微細、ダストをそのまま顆粒体成
形装置に戻す方式を採用した。
■〜■の設備とも、サイクロン、顆粒体成形装置、ファ
ン、ロータリーキルンは大きさ、能力とも同じであり、
差異はサイクロン(2)の排ガスに伴われた微細ダスト
の処理方法である。
ン、ロータリーキルンは大きさ、能力とも同じであり、
差異はサイクロン(2)の排ガスに伴われた微細ダスト
の処理方法である。
■の方法は、運転を継続するにつれてスケールが蓄積し
、系が閉塞してきて圧損が増大し、処理風量が減少し、
20日間でほぼl/2の能力になったので運転を停止し
、系内の清掃を行なわねばならなかった。
、系が閉塞してきて圧損が増大し、処理風量が減少し、
20日間でほぼl/2の能力になったので運転を停止し
、系内の清掃を行なわねばならなかった。
■の方法は、電気集塵器で捕集した微細ダストをそのま
ま顆粒成形装置に戻す方式であるため、装置内を循環す
る顆粒の粒径が細かくなり、それにともないキルンへ供
給する顆粒の粒径も細かくなり、ダスティングをおこす
ので、キルン内の風速を減らして対処しなければならな
かった。
ま顆粒成形装置に戻す方式であるため、装置内を循環す
る顆粒の粒径が細かくなり、それにともないキルンへ供
給する顆粒の粒径も細かくなり、ダスティングをおこす
ので、キルン内の風速を減らして対処しなければならな
かった。
(風量の減少は燃料使用量減、処理量の低下となる。)
これに対し、本発明方法である■の方式は長期間の運転
でも閉塞やダスティングの問題が発生せず、順調に高能
率の操業が可能であった。
でも閉塞やダスティングの問題が発生せず、順調に高能
率の操業が可能であった。
結果を第1表に示す。
■稈A(ロータリーキルン熱処理後の出口)および工程
B(■はスクリューコンベア出口、■は水エゼクタ−人
口、■はロータリーバルブ人口)における重量および粒
子の平均粒径(d 5o)を示す。
B(■はスクリューコンベア出口、■は水エゼクタ−人
口、■はロータリーバルブ人口)における重量および粒
子の平均粒径(d 5o)を示す。
第1表
*120日間の平均値を示す。
方式■と方式■を比較すると、方式■ではB固体量がウ
ェットスクラバーを閉塞し、処理系全体の風量が減少す
ることにより、処理量が17%低下(20日平均)して
いる。
ェットスクラバーを閉塞し、処理系全体の風量が減少す
ることにより、処理量が17%低下(20日平均)して
いる。
また方式■と方式■を比較すると、方式■は顆粒体成形
装置へ戻される電気集塵器捕集ダストが細かい(5μm
: cf63μm)ので、最終的にはロータリーキル
ンへ供給される顆粒も細かくなり(0,4cm:cfo
、8cm)、O−タリーキルンでのダスティング防止の
ために風量を絞らざるを得す、系全体の処理量が減少し
た。(47%減少) [発明の効果] 実施例から明らかな如く、本発明方法によるときは、 ■ 処理量が大きく、安定した操業ができる■ 粒子の
平均粒子径が微細ダストを系外に取り出したときとあま
り変わらず、ダスティングが防げる ■ 微細ダストの循環量も少なく、顆粒体成形装置に対
する負荷も少なくて済む ■ 循環微細ダストの粒子径も大きく、■の方式に比し
て10数倍のサイズにまで造粒が進んでおり、これが微
細ダストの循環量の減少をもたらしているものと考える などの効果がある。
装置へ戻される電気集塵器捕集ダストが細かい(5μm
: cf63μm)ので、最終的にはロータリーキル
ンへ供給される顆粒も細かくなり(0,4cm:cfo
、8cm)、O−タリーキルンでのダスティング防止の
ために風量を絞らざるを得す、系全体の処理量が減少し
た。(47%減少) [発明の効果] 実施例から明らかな如く、本発明方法によるときは、 ■ 処理量が大きく、安定した操業ができる■ 粒子の
平均粒子径が微細ダストを系外に取り出したときとあま
り変わらず、ダスティングが防げる ■ 微細ダストの循環量も少なく、顆粒体成形装置に対
する負荷も少なくて済む ■ 循環微細ダストの粒子径も大きく、■の方式に比し
て10数倍のサイズにまで造粒が進んでおり、これが微
細ダストの循環量の減少をもたらしているものと考える などの効果がある。
以上のごとく、本発明はバイヤー工程循環液中の炭素化
合物を除去するのに、本処理装置の処理能力を向上させ
、長期間安定した操業を可能とした方法である。
合物を除去するのに、本処理装置の処理能力を向上させ
、長期間安定した操業を可能とした方法である。
第1図は本発明の一つの実施態様を示すフローチャート
である。 第2図は、実施例に使用したフローの概念図である。 1.2=サイクロン 3 :電気集塵器 3゛ 二本エゼクタ− 4:顆粒体成形装置 5.6:ファン 7 ・ロータリーキルン 8 ニスクリユーコンベア 8° :ロータリーバルブ 昭和電工株式会
である。 第2図は、実施例に使用したフローの概念図である。 1.2=サイクロン 3 :電気集塵器 3゛ 二本エゼクタ− 4:顆粒体成形装置 5.6:ファン 7 ・ロータリーキルン 8 ニスクリユーコンベア 8° :ロータリーバルブ 昭和電工株式会
Claims (5)
- (1)バイヤー法によるアルミナ製造工程のバイヤー工
程循環液を被処理液とし、該被処理液又はその濃縮物中
のナトリウム分とアルミニウム分のモル比をAl_2O
_3/Na_2O=1ないし5の範囲に調整し、該被処
理液及び/またはその濃縮物を顆粒化し、その顆粒を風
力分級し、大粒の顆粒を500〜1350℃で加熱処理
し、残りの顆粒を顆粒化工程に戻して再び顆粒化し、一
方風力分級後の気体は乾式集塵器にて処理し、捕集した
微細ダストを転動、圧縮し、この微細ダストを本工程内
に戻すことを特徴とするバイヤー工程循環液中の炭素化
合物の除去法。 - (2)分級工程において未捕集の微細ダストを回収する
に際して、電気集塵器で回収し、回収した微細ダストを
スクリューコンベアで転動、圧縮し、この微細ダストを
本工程内に戻す特許請求の範囲第1項のバイヤー工程循
環液中の炭素化合物除去法。 - (3)顆粒体成形設備から取り出される造粒体をロータ
リーキルン排ガスを利用して加熱すると共に風力分級用
のガスとして使用する特許請求の範囲第1項のバイヤー
工程循環液中の炭素化合物除去法。 - (4)風力分級を乾燥分級用およびダスト捕集用の2つ
のサイクロンを使用することからなる特許請求の範囲第
1項のバイヤー工程循環液中の炭素化合物除去法。 - (5)乾燥分級用サイクロンから取り出した造粒体の一
部をロータリーキルンに送ると共に、残りの造粒体とダ
スト捕集用サイクロンで捕集された造粒体を顆粒成形設
備に循環することからなる特許請求の範囲第4項の方法
。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2025745A JPH0610084B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | バイヤー工程循環液中の炭素化合物除去法 |
AU70264/91A AU623821B2 (en) | 1990-02-05 | 1991-02-05 | Method for removal of carbon compounds from circulating liquor of bayer process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2025745A JPH0610084B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | バイヤー工程循環液中の炭素化合物除去法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03232720A true JPH03232720A (ja) | 1991-10-16 |
JPH0610084B2 JPH0610084B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=12174364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2025745A Expired - Lifetime JPH0610084B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | バイヤー工程循環液中の炭素化合物除去法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0610084B2 (ja) |
AU (1) | AU623821B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007009376A1 (fr) * | 2005-07-18 | 2007-01-25 | China Aluminum International Engineering Corporation Limited | Procede pour augmenter la teneur en solides dans de la pulpe de minerai |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU673306B2 (en) * | 1994-05-30 | 1996-10-31 | Bhp Billiton Worsley Alumina Pty Ltd | Removal of impurities in Bayer process |
AUPP536598A0 (en) | 1998-08-20 | 1998-09-10 | Worsley Alumina Pty Ltd | Organic impurity removal process for bayer liquors |
CN113292087B (zh) * | 2021-06-30 | 2024-03-19 | 洛阳香江万基铝业有限公司 | 一种氧化铝生产系统蒸发结晶的处理方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4904457A (en) * | 1974-03-30 | 1990-02-27 | Aluminum Company Of America | Synthetic hydrotalcite |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2025745A patent/JPH0610084B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-05 AU AU70264/91A patent/AU623821B2/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007009376A1 (fr) * | 2005-07-18 | 2007-01-25 | China Aluminum International Engineering Corporation Limited | Procede pour augmenter la teneur en solides dans de la pulpe de minerai |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU623821B2 (en) | 1992-05-21 |
JPH0610084B2 (ja) | 1994-02-09 |
AU7026491A (en) | 1991-08-08 |
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