一种联合法混合脱硅工艺的制作方法

专利名称：一种联合法混合脱硅工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脱硅工艺，尤其涉及一种全部或部分烧结法粗液进入拜耳 法溶出系统，与拜耳法溶出后桨液按照一定比例混合，共同进行脱硅的联合法 混合脱硅工艺。
背景技术：
氧化铝生产中联合法产量占氧化铝产品总产量的60%以上，现行的联合法氧
化铝生产中存在着两个脱硅工序 一个是拜耳法系统的矿浆本身经原矿浆的预 脱硅后，又经过溶出、稀释、分离等流程进行的自脱硅，其拜耳法精液硅量指
数可达到250以上，能够满足种分分解的需要，获得优质的氢氧化铝产品。另一 个就是烧结法系统用硅渣或拜耳法赤泥作为脱硅种子，用种分母液调整脱硅原 液的cxk，采用新蒸汽为热源的直接加热或间接加热加压脱硅。其烧结法种分精 液硅量指数可达到250以上，碳分精液硅量指数可达到600以上，可以满足烧结 法种分分解和碳分分解的需要。
现行的联合法脱硅工艺存在以下缺点-
1、 如上所述工艺流程复杂，存在两套脱硅系统。
2、 烧结法粗液脱硅工序设备产能有限，成为制约老厂提产的瓶颈。
3、 拜耳法溶出系统为了回收溶出浆液中的热量， 一般是采用多级自蒸发降 温，闪蒸二次汽去预热低温原矿浆。但是此种方法中，闪蒸出来的二次汽参数 较低，相对于采用新蒸汽给原矿浆传热，所需的换热面积大。 4、在混联法系统中，脱硅工序的汽耗占总能耗的10%以上，是主要的耗能 工序之一。

发明内容
为解决上述技术问题本发明提供一种联合法混合脱硅工艺，目的是将烧结 法粗液与拜耳法溶出后浆液混合，简化工艺流程，节能降耗，提高拜耳法溶出 系统的热利用效率，降低种分精液OlK，提高种分分解率。
一种联合法混合脱硅工艺，它包括下述步骤将烧结法粗液加入到拜耳法 系统中，利用拜耳法溶出后浆液中大量新鲜的赤泥作为脱硅种子，浆液中蕴含 的大量热量作为热源，即可完成混合脱硅。
所述的烧结法粗液加入到拜耳法系统中是将全部或部分烧结法粗液加入到 拜耳法系统的自蒸发器中与拜耳法溶出后浆液混合，再经稀释槽、稀释后槽进 入赤泥分离洗涤工序。
所述的将烧结法粗液加入到自蒸发器中是将部分烧结法粗液通过两个流程 加入到不同自蒸发器。
所述的烧结法粗液加入到拜耳法系统中是将部分烧结法粗液加入到拜耳法 系统的自蒸发器、稀释槽或稀释后槽中与拜耳法溶出后浆液混合，然后进入赤 泥分离洗涤工序。
所述的混合液的温度为140 180°C，进行加压脱硅，压力为0.7 l.lMpa。 所述的混合液的温度为90 115'C，进行常压脱硅。 所述的混合的停留时间为0.5 8h。
向所述的混合后溶液中添加石灰，使硅量指数为600 1500。
所述的烧结法粗液与拜耳法溶出后浆液的混合比为3 7: 7。 所述的烧结法粗液加入到拜耳法系统中是将烧结法粗液加入到拜耳法系统
的稀释槽中混合，再进入赤泥分离洗涤工序。
所述的将烧结法粗液加入到稀释槽中是将烧结法粗液通过管路加入到稀释槽。
所述的将烧结法粗液加入到稀释后槽中是将全部或部分烧结法粗液先送入 常压脱硅槽进行常压脱硅后再进入稀释后槽中。
所述的常压脱硅的硅量指数为150 600左右。
所述的混合后溶液温度为90 115°C。 所述的混合时的种子浓度为30 80 g/L。
所述的混合的停留时间为3 8h。
所述的混合后的出料硅量指数为200 350。
所述的烧结法粗液与拜耳法溶出后浆液的混合比为0.5 4: 7。
向所述的混合后溶液中添加石灰，使硅量指数为600 1500。
本发明的原理如下
将全部或部分烧结法粗液直接送入拜耳法系统，利用拜耳法溶出后浆液中 大量新鲜的赤泥作为脱硅种子，浆液中蕴含的大量的热量作为热源，即可完成 脱硅反应。
烧结法粗液在脱硅过程中所析出的钠硅渣与拜耳法赤泥中所含的钠硅渣的 核心成分是一样的，其它物理化学性质也类似。因此，烧结法粗液与拜耳法溶 出矿浆混合，就是利用低浓度的烧结法粗液稀释高浓度的拜耳法溶出矿浆，同 时还利用溶出矿浆的高温和新鲜而充足的拜耳法赤泥做脱硅种子。使混合液中 二氧化硅快速脱除，达到粗液脱硅的目的。所以，烧结法粗液与拜耳法溶出矿 浆混合具备铝酸钠溶液脱硅的必要条件。
根据烧结法粗液与拜耳法溶出后浆液混合后所达到的温度、固含等不同的 脱硅条件，导致不同的脱硅机理，以下为不同混合点
1、 在自蒸发器混合，混合液温度为140 180°C，即基本满足加压脱硅条件;
2、 在自蒸发器混合，混合液温度90 115X:，即基本满足常压脱硅条件；
3、 在稀释槽混合，需额外补加热量，达到常压脱硅条件，即混合液温度90 U5。C。
4、 全部或部分烧结法粗液先经过常压脱硅，然后进入稀释后槽与溶出后浆 液混合，完成脱硅反应。
烧结法粗液与拜耳法溶出后浆液混合，如果混合点在自蒸发器，混合比一
般应不大于3: 7;如果混合点在稀释槽，混合比可适当增大。 本发明的优点和效果如下
低浓度的烧结法粗液与高浓度的溶出矿浆混合，同样起到了对拜耳法溶出 液的稀释作用，减少了拜耳法洗涤系统的加水量，从而减轻了蒸发负担，降低 了蒸发汽耗；降低了种分精液(Xk，提高了种分分解率，有利于生产砂状氧化铝。
由于将烧结法粗液加入到了拜耳法系统的自蒸发器中，分流了部分烧结法 粗液，大幅度减轻了烧结法脱硅系统的设备负荷，提高了烧结法系统的通过能
力；烧结法粗液与溶出后矿浆混合，通过直接混合利用了溶出后浆液的低参数 余热，尽管拜耳法部分的新蒸汽耗量将上升(同时烧结法脱硅的新蒸汽耗量下 降)，但是所需拜耳法部分的换热设备将减少。
将烧结法粗液加入到了拜耳法系统的稀释后槽中，简化了串联法流程，降 低了脱硅能耗；将烧结法粗液先进行常压脱硅，可以有效保证混合后的硅量指 数，减少由于拜耳法产量变化时对整个生产过程操作的影响，稳定了操作温度。
向混合液中添加石灰，可以有效保证混合后的硅量指数，而且以铝酸三钙 形式损失的氧化铝，被送入烧结法系统配料被本系统回收。
混合脱硅技术的应用可以提高联合法的生产技术水平，简化工艺设备流程， 降低生产过程能耗，解决烧结法粗液脱硅部分现存的问题，实现良好的经济效


图i是本发明工艺流程图。
附图中1、溶出器；2、自蒸发器；3、稀释槽；4、稀释后槽；5、赤泥分 离工序；6、常压脱硅槽。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。
如图1所示，本发明联合法混合脱硅工艺，是将烧结法粗液加入到拜耳法 系统中，利用拜耳法溶出后浆液中大量新鲜的赤泥作为脱硅种子，浆液中蕴含 的大量热量作为热源，停留一定时间，即可完成脱硅反应。 实施例l:
将烧结法粗液与拜耳法溶出后浆液混合脱硅的方法，拜耳法系统的矿浆经溶
出器1进入到自蒸发器2中，再依次进入稀释槽3、稀释后槽4，最后进入赤泥 分离洗涤工序5;部分烧结法粗液沿a或b两流程进入拜耳法系统的自蒸发器2 中进行混合，再经稀释槽3，稀释后槽4后进入赤泥分离洗涤工序。
当混合液的温度为140 180°C，进行的是加压脱硅，压力为0.7 l.lMpa, 混合的停留时间为0.5 lh;当混合液的温度为90 115。C，进行的是常压脱硅， 混合的停留时间为3 8h;向所述的混合后溶液中添加石灰，使硅量指数为600 1500。
上述的烧结法粗液与拜耳法溶出后浆液的混合比为3 7: 7。
实施例2:
实施例1中所述的部分烧结法粗液分别沿b流程进入拜耳法系统的自蒸发器
2中进行混合，经稀释槽3，稀释后槽4进入赤泥分离洗涤工序5由下述步骤替 代部分烧结法粗液沿c流程进入拜耳法系统的稀释槽3中进行混合，补加一 部分新蒸汽，达到与实施例1中b流程之条件后，再经稀释后槽4进入赤泥分 离洗涤工序5。
实施例3:
将烧结法粗液与拜耳法溶出后浆液混合脱硅的方法，拜耳法系统中的料浆经
溶出器1进入到自蒸发器2中，再依次进入稀释槽3、稀释后槽4，最后进入赤
泥分离洗涤工序5;将全部或部分烧结法粗液先送入常压脱硅槽6进行常压脱硅
后，硅量指数为150 600左右，再经d流程进入稀释后槽4与拜耳法溶出后浆
液混合，进入赤泥分离洗涤工序5。
上述的混合后溶液温度为90 115i:;混合时的种子浓度为30 80g/L;混
合的停留时间为3 8h;混合后的出料硅量指数为200 350;烧结法粗液与拜
耳法溶出后浆液的混合比为0.5 4: 7。
在混合后溶液中添加石灰，使硅量指数达到600 1500。
权利要求
1、一种联合法混合脱硅工艺，其特征在于它包括下述步骤将全部或部分烧结法粗液加入到拜耳法系统中，利用拜耳法溶出后浆液中大量新鲜的赤泥作为脱硅种子，浆液中蕴含的大量的热量作为热源，完成脱硅反应。
2、 根据权利要求1所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的烧结法 粗液加入到拜耳法系统中是将烧结法粗液加入到拜耳法系统的自蒸发器中与拜耳法溶出后浆液混合，再经稀释槽(3)、稀释后槽(4)进入赤泥分离洗涤工序 (5)。
3、 根据权利要求2所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于将烧结法粗液 加入到自蒸发器(2)中是将部分烧结法粗液通过两种流程加入到不同的自蒸发器中。
4、 根据权利要求1所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的烧结法 粗液加入到拜耳法系统中是将部分烧结法粗液加入到拜耳法系统的稀释槽(3) 中与拜耳法溶出后浆液混合，再经稀释后槽(4)进入赤泥分离洗涤工序(5)。
5、 权利要求2所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的混合液的温 度为140 180。C，进行加压脱硅，压力为0.7 UMpa。
6、 权利要求2或4所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的混合液 的温度为90 115。C，进行常压脱硅。
7、 权利要求2所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的混合的停留 时间为0.5 lh。
8、 权利要求2或4所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的混合的 停留时间为3 8h。
9、 权利要求2或4所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于向所述的混合 后溶液中添加石灰，使硅量指数为600 1500。
10、 权利要求l、 2或4所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的烧 结法粗液与拜耳法溶出后浆液的混合比为3 7: 7。
11、 根据权利要求1所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的烧结 法粗液加入到拜耳法系统中是将烧结法粗液加入到拜耳法系统的稀释后槽(4)中混合，再进入赤泥分离洗涤工序。
12、 根据权利要求ll所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的将烧结法粗液加入到稀释后槽(5)是将全部或部分烧结法粗液先送入常压脱硅槽(6) 进行常压脱硅后，再进入稀释后槽(5)中。
13、 根据权利要求12所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的常压 脱硅的硅量指数为150 600左右。
14、 根据权利要求ll所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的混合 后溶液温度为90 115"C。
15、 根据权利要求ll所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的混合时的种子浓度为30 80g/L。
16、 根据权利要求ll所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的混合 的停留时间为3 8h。
17、 根据权利要求ll所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的混合 后的出料硅量指数为200 350。
18、 根据权利要求ll所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于所述的烧结 法粗液与拜耳法溶出后浆液的混合比为0.5 4: 7。
19、 根据权利要求10所述的联合法混合脱硅工艺，其特征在于向所述的混 合后溶液中添加石灰，使硅量指数为600 1500。
全文摘要
本发明涉及一种脱硅工艺，特别是一种联合法混合脱硅工艺。它包括下述步骤将全部或部分烧结法粗液加入到拜耳法系统中，利用拜耳法溶出后浆液中大量新鲜的赤泥作为脱硅种子，浆液中蕴含的大量的热量作为热源，混合完成脱硅反应。本发明方法与原有生产流程相比，简化了生产流程，提高了拜耳法溶出系统的热利用效率，简化了工艺流程，节能降耗，降低了种分精液α_K，提高了种分分解率。
文档编号C01F7/02GK101348270SQ20071001214
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月17日 优先权日2007年7月17日
发明者周凤禄, 李志国, 剑 王, 金亚利 申请人:沈阳铝镁设计研究院