专利名称：一种氧化铝的生产方法
技术领域：
一种氧化铝的生产方法，涉及一种以铝土矿为原料采用烧结法生产氧化铝的方法，特别涉及生产过程中的熟料溶出后产出的粗铝酸钠溶液处理过程的改进。
背景技术：
在现有烧结法氧化铝生产过程中，熟料溶出后产出的粗铝酸钠溶液(简称粗液)，一般首先加入一定数量的烧结法种分蒸发母液(或种分母液)和一定数量的硅渣种子配制成脱硅浆液，其中种分蒸发母液的加入是为了提高粗铝酸钠溶液的苛性比值，增加其在脱硅过程的稳定性；硅渣种子的加入是为了提高铝酸钠溶液的脱硅指数。脱硅浆液经过一段中压压煮脱硅和二段加石灰乳深度脱硅(或一段常压脱硅和二段加石灰乳深度脱硅)后制成脱硅指数大于300的精液和脱硅指数大于600的精液，前者用于烧结法晶种分解，后者用于烧结法碳酸化分解，两种分解工艺均产出成品氢氧化铝。现有的烧结法粗铝酸钠溶液处理工艺存在以下问题(1)烧结法粗铝酸钠溶液氧化铝产出率低由于现有的粗铅酸钠溶液处理工艺中必须采用晶种分解工艺，且晶种分解的分解率较低(通常小于60％)；同时为了保证碳酸化分解产出的氧化铝产品质量，碳酸化分解率控制在92％以下，从而导致现有的粗铝酸钠溶液处理工艺氧化铝产出量较低。
(2)烧结法氧化铝产品质量较差由于碳酸化分解得到的氧化铝产品比例大(是烧结法种分氧化铝产品的1.5倍以上)，化学品级率较低，导致整个烧结法氧化铝产品化学品质量较差，一般为为二、三级品，一级品率较低。(3)由于一次脱硅和二次脱硅产出的钠硅渣和钙硅渣均返回到烧结法配料系统，减少了烧结法系统铝土矿的处理量，从而降低了烧结法系统氧化铝产能。(4)采用中压脱硅，脱硅温度为155-165℃，新蒸汽消耗量较大。
发明内容
本发明是针对上述已有的粗铝酸钠溶液处理技术存在的不足，提出一种能有效提高烧结法粗铝酸钠溶液氧化铝产出率、提高烧结法产品氧化铝化学品级量、提高整个烧结法系统氧化铝产能、简化烧结法脱硅流程、降低脱硅系统新蒸汽消耗的氧化铝的生产方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种氧化铝的生产方法，包括将铝土矿加碱结烧、用稀碱溶液溶出制备粗铝酸溶液，其特征在于是将粗铝酸钠溶液过滤即进行深度碳酸化分解，得到氢氧化铝和碳分母液；固液分离后将氢氧化铝送入溶出器中，在110-150℃温度和添加20g/L-100g/L的晶种条件下用碱液进行溶出，碱液苛性碱浓度为100～250g/L；将溶出浆液保温1～5小时，使液相的脱硅指数大于200；然后将溶出浆液调节至氧化铝浓度为100g/L-200g/L；固液分离得到铝酸钠溶液，进行晶种分解，产出成品氢氧化铝。
本发明的方法，用过滤设备去除绝大部分赤泥悬浮物。再将精制粗铝酸钠溶液中的氧化铝尽可能的分解出来，产出含二氧化硅较高的粗氢氧化铝和碳分母液。将产出的粗氢氧化铝用拜耳法工艺提纯，得到符合要求的成品氢氧化铝。在必要时，实施碳分母液苛化，产出苛性碱用于给拜耳法工艺流程补碱。通过烧结法粗铝酸钠溶液过滤，产出含赤泥悬浮物很少的精制粗铝酸钠溶液。精制粗铝酸钠溶液深度碳酸化分解，产出含硅高的粗氢氧化铝和碳分母液。粗氢氧化铝用拜耳法工艺提纯，产出成品氢氧化铝。成品氢氧化铝焙烧，产出成品氧化铝。碳分母液一般情况下全部送熟料溶出和经蒸发浓缩后配料，必要时将部分碳分母液苛化，产出苛性碱送拜耳法工艺补碱。有效提高了烧结法粗铝酸钠溶液氧化铝产出率、提高了烧结法产品氧化铝化学品级量、提高了整个烧结法系统氧化铝产能、简化烧结法脱硅流程、降低脱硅系统新蒸汽消耗。
由于粗铝酸钠溶液的产品氧化铝产出量主要受深度碳酸化分解的分解率控制，因深度碳分分解率可以达到90％-100％，所以本发明的方法，氧化铝产出率高；由于使用拜耳法工艺提纯粗氢氧化铝，使整个烧结法产品氧化铝一级品率可达100％；由于产出的4A-沸石可作为产品销售，故新工艺中可以不产生返回配料工序的硅渣，从而大大提高烧结系统氧化铝产能。与现有的粗铝酸钠溶液处理工艺相比，粗铝酸钠溶液氧化铝产出率可提高20％左右；烧结法产品氧化铝一级品率可达到100％；烧结法系统氧化产能可提高10％-20％。
具体实施例方式
一种氧化铝的生产方法，包括将铝土矿加碱结烧、用稀碱溶液溶出制备粗铝酸溶液，其特征在于是将粗铝酸钠溶液过滤至赤泥悬浮物含量＜0.1g/L进行精制；再将精制后的铝酸钠溶液通入二氧化碳气体进行深度碳酸化分解，其中二氧化碳气体浓度为30％～40％，碳酸化分解率为90％～100％。分解后得到二氧化硅重量含量为1％-5％的粗氢氧化铝和碳分母液；将粗氢氧化铝送入溶出器中，在110-150℃温度和添加20g/L-100g/L的晶种条件下用碱液进行溶出，碱液苛性碱浓度为100～250g/L；将溶出浆液保温1～5小时，使液相的脱硅指数大于200；然后将溶出浆液调节至氧化铝浓度为100g/L-200g/L；固液分离出铝酸钠溶液送到晶种分解系统；得到的含水铝硅酸钠或销售或返回烧结法配料系统；在铝酸钠溶液中加入氢氧化铝晶种进行分解，晶种分解率为45％～60％，产出成品氢氧化铝。
实施例1用叶滤滤对烧结法粗铝酸钠溶液进行过滤，得到赤泥悬浮物为0.012g/l的粗铝酸钠溶液，再将精制后的铝酸钠溶液通入二氧化碳气体进行深度碳酸化分解，其中二氧化碳气体浓度为30％，碳酸化分解率为90。分解后得到二氧化硅重量含量为5％的粗氢氧化铝和碳分母液；将粗氢氧化铝送入溶出器中，在110℃温度和添加20g/L的晶种条件下用碱液进行溶出，碱液苛性碱浓度为100g/L；将溶出浆液保温1小时，使液相的脱硅指数大于200；然后将溶出浆液调节至氧化铝浓度为100g/L；固液分离出铝酸钠溶液送到晶种分解系统；得到的含水铝硅酸钠或销售或返回烧结法配料系统；在铝酸钠溶液中加入氢氧化铝晶种进行分解，晶种分解率为45％，产出成品氢氧化铝。烧结法产品氧化铝一级品率可达到100％；烧结法系统氧化产能可提高10％。
实施例2用叶滤滤对烧结法粗铝酸钠溶液进行过滤，得到赤泥悬浮物为0.08g/l的粗铝酸钠溶液，再将精制后的铝酸钠溶液通入二氧化碳气体进行深度碳酸化分解，其中二氧化碳气体浓度为34％，碳酸化分解率为95％。分解后得到二氧化硅重量含量为3％的粗氢氧化铝和碳分母液；将粗氢氧化铝送入溶出器中，在130℃温度和添加60g/L的晶种条件下用碱液进行溶出，碱液苛性碱浓度为100～200g/L；将溶出浆液保温3小时，使液相的脱硅指数大于200；然后将溶出浆液调节至氧化铝浓度为150g/L；固液分离出铝酸钠溶液送到晶种分解系统；得到的含水铝硅酸钠或销售或返回烧结法配料系统；在铝酸钠溶液中加入氢氧化铝晶种进行分解，晶种分解率为50％，产出成品氢氧化铝。烧结法产品氧化铝一级品率可达到100％；烧结法系统氧化产能可提高20％。
实施例3用叶滤滤对烧结法粗铝酸钠溶液进行过滤，得到赤泥悬浮物为0.1g/L的粗铝酸钠溶液，再将精制后的铝酸钠溶液通入二氧化碳气体进行深度碳酸化分解，其中二氧化碳气体浓度为40％，碳酸化分解率为98％。分解后得到二氧化硅重量含量为1％的粗氢氧化铝和碳分母液；将粗氢氧化铝送入溶出器中，在150℃温度和添加100g/L的晶种条件下用碱液进行溶出，碱液苛性碱浓度为250g/L；将溶出浆液保温5小时，使液相的脱硅指数大于200；然后将溶出浆液调节至氧化铝浓度为200g/L；固液分离出铝酸钠溶液送到晶种分解系统；得到的含水铝硅酸钠或销售或返回烧结法配料系统；在铝酸钠溶液中加入氢氧化铝晶种进行分解，晶种分解率为60％，产出成品氢氧化铝。
实施例4用叶滤滤对烧结法粗铝酸钠溶液进行过滤，得到赤泥悬浮物为0.054g/L的粗铝酸钠溶液，再将精制后的铝酸钠溶液通入二氧化碳气体进行深度碳酸化分解，其中二氧化碳气体浓度为38％，碳酸化分解率为97％。分解后得到二氧化硅重量含量为3.5％的粗氢氧化铝和碳分母液；将粗氢氧化铝送入溶出器中，在140℃温度和添加80g/L的晶种条件下用碱液进行溶出，碱液苛性碱浓度为230g/L；将溶出浆液保温3.8小时，使液相的脱硅指数大于200；然后将溶出浆液调节至氧化铝浓度为185g/L；固液分离出铝酸钠溶液送到晶种分解系统；得到的含水铝硅酸钠或销售或返回烧结法配料系统；在铝酸钠溶液中加入氢氧化铝晶种进行分解，晶种分解率为55％，产出成品氢氧化铝。
权利要求
1.一种氧化铝的生产方法，包括将铝土矿加碱结烧、用稀碱溶液溶出制备粗铝酸溶液，其特征在于是将粗铝酸钠溶液过滤即进行深度碳酸化分解，得到氢氧化铝和碳分母液；固液分离后将氢氧化铝送入溶出器中，在110-150℃温度和添加20g/L-100g/L的晶种条件下用碱液进行溶出，碱液苛性碱浓度为100～250g/L；将溶出浆液保温1～5小时，使液相的脱硅指数大于200；然后将溶出浆液调节至氧化铝浓度为100g/L-200g/L；固液分离得到铝酸钠溶液，进行晶种分解，产出成品氢氧化铝。
全文摘要
一种氧化铝的生产方法，涉及一种以铝土矿为原料采用烧结法生产氧化铝的方法，特别涉及生产过程中的熟料溶出后产出的粗铝酸钠溶液处理过程的改进。其特征在于是将粗铝酸钠溶液过滤即进行深度碳酸化分解，得到氢氧化铝和碳分母液；固液分离后将氢氧化铝送入溶出器中，在110－150℃温度和添加20g/L－100g/L的晶种条件下用碱液进行溶出脱硅后，进行晶种分解，产出成品氢氧化铝。与现有的粗铝酸钠溶液处理工艺相比，粗铝酸钠溶液氧化铝产出率可提高20％左右；烧结法产品氧化铝一级品率可达到100％；烧结法系统氧化产能可提高10％－20％。
文档编号C01F7/00GK1686810SQ200510070738
公开日2005年10月26日 申请日期2005年5月18日 优先权日2005年5月18日
发明者邓卫明, 张占明, 薛亮民, 张立强, 卫璜, 郭庆山, 李光柱, 李鑫金, 梁春来, 董保才, 付群生, 蔺迎征, 郝向东, 马让怀, 江基旺, 赵保民, 王继永, 王素刚 申请人:中国铝业股份有限公司