一种氧化铝生产中叶滤机滤饼的处理系统和处理方法与流程

本发明属于氧化铝生产技术领域，具体涉及一种氧化铝生产中叶滤机滤饼的处理系统和处理方法。

背景技术：

工业生产的氧化铝生产工艺中，为了得到合格的铝酸钠溶液，需要去除铝酸钠溶液在沉降工序产生的细微颗粒(固含量<0.5g/l)，所以需要将铝酸钠溶液用叶滤机进行过滤精制，得到合格的铝酸钠溶液，即为精液(固含量<0.015g/l)。叶滤机过滤后的滤饼产生量大约为每20-25立方铝酸钠溶液产生1立方滤饼，滤饼含水率大约为50％-70％，滤饼含氧化铝量为35％-45％，滤饼含氧化钠量为8％-15％，铝硅比为6.5-8。叶滤机滤饼原来是输送至沉降末槽，外排赤泥堆场，不但增加了堆场赤泥量，加重了对环境的污染，还会造成大量氧化铝和氧化钠的外排损失，因此，叶滤机滤饼的后处理迫在眉睫。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种氧化铝生产中叶滤机滤饼的处理系统和处理方法，采用该方法可以将叶滤机滤饼中的氧化钠再次利用，并可以将叶滤机滤饼中的氧化铝尽最大限度提取出来，大大降低了氧化钠和氧化铝的外排量。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种氧化铝生产中叶滤机滤饼的处理系统，包括板框压滤滤液处理系统、调配液调配系统和板框压滤滤饼调配溶出系统，其中，所述板框压滤滤液处理系统包括板框压滤机和叶滤机，板框压滤机通过管道与叶滤机进料槽连通，将板框压滤后的滤液回收至叶滤机进行重新过滤；

所述调配液配制系统包括蒸发器和第一调配槽，分解母液经过蒸发器蒸发，得到的蒸发母液输送至第一调配槽，向第一调配槽中加入碱液，碱液与蒸发母液混合，得到调配液；

板框压滤滤饼调配溶出系统包括第二调配槽和溶出槽，板框压滤机压滤叶滤机滤饼后得到的滤饼输送至第二调配槽，与调配液混合调配，得到的矿浆输送至溶出槽溶出。

利用上述处理系统可以充分利用叶滤机滤饼中的氧化钠，并且可以将其中的氧化铝完全尽最大限度提取出来，降低了氧化钠和氧化铝的外排量，减少了资料的浪费，并降低了对环境的污染程度。

利用上述处理系统对叶滤机滤饼的处理方法，包括如下步骤：

叶滤机滤饼经过板框压滤机压滤后得到滤液和滤饼，其中，滤液回收至叶滤机重新过滤，滤饼与调配液混合调配，得到合格的矿浆，矿浆输送至溶出槽溶出；

所述调配液为分解母液经蒸发浓缩得到蒸发母液与氢氧化钠溶液混合后得到调配液，调配液中氧化铝的浓度为60-100g/l，氢氧化钠的质量百分数为10-17.5％。

所述分解母液为在氧化铝生产中就是在对精液进行晶种分解以及沉降分离后所得的液体，即为铝酸钠溶液分解后的液体，低温拜耳法分解母液成分为：氧化铝浓度约65-75g/l，苛碱浓度约115-130g/l；高温拜耳法分解母液成分为：氧化铝浓度约85-100g/l，苛碱浓度约145-165g/l，这些分解母液都是循环使用的，所以也叫做循环母液。

调配液为蒸发母液和氢氧化钠溶液的混合液，循环使用蒸发母液，可以充分利用蒸发母液中的氢氧化钠和氧化铝，避免了分解母液中资源的浪费。利用调配液对滤饼进行浆化时，可以将滤饼中的氧化铝溶解析出，当氢氧化钠溶液与滤饼的配比一定时，可以最大程度将滤饼中的氢氧化铝转化为铝酸钠，进而将滤饼中的氢氧化铝最大限度地回收，避免了资源的浪费。在滤饼的浆化过程中，还充分考虑到了对滤饼中含有的氧化钠的利用。因为利用调配液对滤饼进行浆化，可以将滤饼中的氧化钠溶解出来，使其与调配液中的氢氧化钠一起用于溶解滤饼中的氢氧化铝。所以，利用该调配液可以同时实现氧化钠和氧化铝的回收利用。

进一步的，分解母液蒸发的温度为95-105℃，蒸发的时间为0.8-1.2小时。该蒸发的条件较为温和，更容易操作。

更进一步的，所述蒸发母液中氧化铝含量为120-150g/l，苛碱浓度为220-250g/l。

进一步的，所述混合碱液中，氢氧化钠的质量百分数为30-35％，苛碱的浓度为320-360g/l。

进一步的，板框压滤后得到的滤饼的水分含量为30-40％，每吨滤饼用1-1.2m³调配液进行调配。

进一步的，所述矿浆溶出的温度如下：

低温拜耳法的溶出温度为130-150℃，溶出时间为35-45min；

高温拜耳法的溶出温度为230-250℃，溶出时间为35-45min。

进一步的，叶滤机滤饼经过板框压滤机压滤后得到的滤液回送至叶滤机进料槽。

采用该步骤，可以减少叶滤机滤饼所带走的氧化铝和氧化钠的损失，同时可以与蒸发碱液调配工艺相结合，完美的融入了氧化铝的生产过程。减少调配用碱液用量，同时增加了氧化铝产量，突破了叶滤机滤饼无法利用的瓶颈。

氧化铝提取的基本原理是：用浓氢氧化钠溶液将氢氧化铝转化为铝酸钠，通过稀释和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出，剩余的氢氧化钠溶液重新用于处理下一批铝土矿，实现了连续化生产。

在加热到一定温度下，苛性碱溶液溶出铝土矿中的氧化铝：

al2o3·h2o+2naoh+(3-n)h2o→2naal(oh)4，

所得的铝酸钠溶液在稀释和冷却的情况下分解并析出氢氧化铝：

naal(oh)4＝＝＝al(oh)3+naoh，

前一过程叫溶出，后一过程叫分解。分解后含有苛性碱的母液再返回溶出新的铝土矿。

本发明的有益效果为：

本发明将氧化铝生产叶滤机滤饼中的氧化钠和氧化铝尽最大限度的回用，突破了叶滤机滤饼外排堆场无法利用的瓶颈，解决了氧化铝叶滤机滤饼利用的难题。真正实现了叶滤机滤饼的资源化，减少了赤泥排放量，节约了生产成本(碱的使用)，提高了氧化铝产量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明的氧化铝生产叶滤机滤饼处理系统的整体结构示意图；

图2是本发明氧化铝生产叶滤机滤饼经板框压滤后滤液回用的系统结构示意图；

图3为本发明氧化铝生产叶滤机滤饼经板框压滤后滤饼溶出系统的结构示意图；

图4是本发明氧化铝生产叶滤机滤饼处理系统的蒸发调配液调配系统结构示意图。

其中，1、叶滤机滤饼，2、板框压滤机，3、板框压滤滤液，4、叶滤机进料槽，5、叶滤机，6、板框压滤后滤饼，7、分解母液，8、蒸发器，9、蒸发母液，10、氢氧化钠溶液，11、第一调配槽，12、合格调配液，13、第二调配槽，14、合格矿浆，15、溶出槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1-图4所示，本发明的一种氧化铝生产中叶滤机滤饼的处理系统，包括板框压滤滤液处理系统、调配液调配系统和板框压滤滤饼调配溶出系统，其中，所述板框压滤滤液处理系统包括板框压滤机2和叶滤机5，板框压滤机2通过管道与叶滤机进料槽4连通，将板框压滤后的滤液回收至叶滤机5进行重新过滤；

所述调配液配制系统包括蒸发器8和第一调配槽11，分解母液经过蒸发器8蒸发，得到的蒸发母液输送至第一调配槽11，向第一调配槽11中加入碱液，碱液与蒸发母液混合，得到调配液；

板框压滤滤饼调配溶出系统包括第二调配槽13和溶出槽15，板框压滤机2压滤叶滤机滤饼1后得到的滤饼输送至第二调配槽13，与调配液混合调配，得到的矿浆输送至溶出槽15溶出。

将叶滤机滤饼1输送至板框压滤机2进行压滤得到滤饼和滤液，板框压滤滤液3回送至叶滤机进料槽4。将分解母液7输送进入蒸发器8中进行蒸发浓缩，蒸发浓缩后的蒸发母液9与氢氧化钠溶液10在调配槽11中混合均匀，得到合格调配液12。将板框压滤滤饼与合格调配液12混合调配成合格料浆14，将得到的合格料浆4输送至氧化铝生产溶出槽15溶出。

本发明的处理工艺包括如下步骤，将沉降槽产生的铝酸钠溶液(固含<0.5g/l)通过泵输送至叶滤机进料槽，通过泵将叶滤机进料槽中的铝酸钠溶液输送至叶滤机进行过滤，得到叶滤机滤饼和滤液，过滤后的合格铝酸钠溶液(固含<0.015g/l)，送入分解工序分解。

叶滤机过滤出的滤饼(含水率为50％-70％)通过泵送入板框压滤机进行压滤，板框压滤后的压滤滤饼(含水率为30％-40％)进入调配槽，加上合格调配液，调配液中氧化铝的浓度为80g/l，氢氧化钠的质量百分数为15％，每吨滤饼用1m³调配液进行调配，将调配成的合格料浆输送至氧化铝生产溶出工序，与氧化铝生产溶出矿浆一起进行反应提取出氧化铝。板框压滤后的滤液回送至叶滤机进料槽，进入叶滤机再次过滤，增加叶滤机进料量，增大送入分解工序的液量。

调配液配制工艺为：将分解母液进入蒸发器进行蒸发浓缩，蒸发的温度为100℃，蒸发的时间为1小时，蒸发浓缩后的料浆加氢氧化钠溶液进行调配成合格调配液。

本发明减少了氧化铝生产的碱的消耗，节约氧化铝生产成本，可降低外排赤泥中含碱量2g/l，按液碱(100％)价格2750元/吨，年产100万吨的氧化铝厂年排干赤泥120万吨，按附液率35％计算，可年节约氧化铝生产成本(碱)360万元。增加了氧化铝的产量，可增加5％氧化铝产量，年产100万吨的氧化铝厂，按成本2000元/吨，销售价格按2500元/吨计算，可增加销售收入2500万元。年收入2860万元，折合液碱1300吨/年，氧化铝5万吨/年。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。