低温拜耳法氧化铝生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种氧化铝生产工艺，尤其是低温拜耳法氧化铝生产工艺。
【背景技术】
[0002]氧化铝生产方法大致可分为四类，即碱法、酸法、酸碱联合法和热法。但目前用于工业生产的几乎全属于碱法。碱法生产氧化铝，是用碱(NaOH或Na2C03)来处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物，将不溶解的残渣(由于含氧化铁而呈红色，故称为赤泥)与溶液分离，经洗涤后弃去或综合利用，以回收其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝，经与母液分离、洗涤后进行焙烧，得到氧化铝产品。分解母液可循环使用，处理另外一批矿石。
[0003]碱法生产氧化铝又分为拜耳法、烧结法和拜耳-烧结联合法等多种工艺。我国己建成的氧化铝生产企业主要采用的是烧结法和拜耳-烧结联合法工艺，新建或改建扩建的大多为拜耳法工艺。烧结法相对于拜耳法和混联法，具有可以处理低品位铝土矿的优点，但同时它还有工艺流程长、设备装置复杂、能耗高、产品质量较差、成本偏高等显著缺点，尤其成本一项，在氧化铝市场激烈竞争的今天，烧结法生产氧化铝处于竞争劣势。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为克服目前烧结法氧化铝生产工艺的上述缺点，采用经改进的拜耳法生产工艺。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
提供一种低温拜耳法氧化铝生产工艺，包括以下步骤:
(I)原矿浆和石灰乳制备:将循环母液与铝土矿按比例送入原料磨，磨制成原矿浆，原矿浆入缓冲槽一，再泵送入水力旋流器组，旋流器底部出料的含粗粒矿浆返回原料磨，上部溢出含细粒铝土矿矿浆自流入缓冲槽二，用泵将缓冲槽二中的矿浆送入矿浆槽一进行预脱硅，制得原矿浆；石灰与热水一起进入化灰机，制成石灰乳送入溶出车间粗液槽。
[0006](2)原矿浆溶出及稀释:由矿浆泵将矿浆槽一中的原矿浆送入溶出车间中的矿浆槽二并继续进行预脱硅，再由高压矿浆泵经预热温度不低于140°C的两级套管加热器送入加热溶出器，并压入保温溶出器，保温时间不少于I小时，溶出矿浆进两级自蒸发器降温至105°C，再由两级自蒸发器压入稀释槽，同时加入赤泥洗液、白泥洗液或补充少许循环水，将溶出矿浆浓度稀释至140g / L后用泵送入赤泥分离沉降槽；
(3)赤泥分离和洗涤:稀释的矿浆在赤泥分离沉降槽经絮凝沉降，液固分离，其浮游物小于Ig / L的溢流液自流入粗液槽，其液固比小于3的底流与二次洗液在分离底流槽混合后由底流泵送入洗涤沉降槽，依次进行五次反向洗涤后，末次底流经水平式过滤机过滤，回收附液；赤泥滤饼与循环水在赤泥外排槽内混合，由赤泥外排泵送堆场，赤泥回水返回热水槽加热做洗涤用水；分离沉降槽溢流液在粗液槽内与矿浆制备车间送来的少量石灰乳混合后，含助凝剂的粗液送入凯利卧式叶滤机，通过压滤除去粗液中大部分固体，滤饼用洗涤用水卸车后冲至滤饼槽，用泵送入溶出矿浆稀释槽，浮游物小于0.0159 / L精制液由精液泵送至精液降温处；
(4)精液降温和分解:精液经两级板式换热器降温，第一级板板式换热器一侧为热精液，另一侧为种分母液，第二级板式换热器一侧为经一级降温后的热精液，另一侧为循环水，降温后精液经立盘与种子氢氧化铝混合后送种分首槽，降温精液与种子氢氧化铝入种分槽首槽后，浆液经槽间溜槽依次入后续分解槽，经过50个小时的连续分解，制得氢氧化铝浆液流入种分末槽；
(5)氢氧化铝浆液分级:种分末槽流出的氢氧化铝浆液经水力旋流器分级；
(6)过滤及洗涤:分级后含粒子较粗的氢氧化铝浆液自流入氢氧化铝浆液槽，再用泵送入平盘过滤机进行分离，洗涤产出合格氢氧化铝供焙烧；
(7)氢氧化铝焙烧:通过气态悬浮焙烧炉将氢氧化铝焙烧成合格氧化铝成品。
[0007]步骤(I)中所述铝土矿中Al2O3的含量为45-55%，铝硅比Α/S彡5 ;所述循环母液浓度Nk=170-200g/L ;所述原矿浆浓度为240-260g/L。
[0008]本发明采用在较低的温度下进行矿浆溶出的一种拜耳法工艺，与烧结法工艺相近，许多设备可以通用，只需做少许改进，具有流程短、能耗低、成本省的特点，制得的氧化铝质量好，纯度高。
【具体实施方式】
[0009]下面通过两个实施例对本发明作进一步说明。
[0010]实施例1
一种低温拜耳法氧化铝生产工艺，包括以下步骤:
(1)原矿浆和石灰乳制备:将循环母液与铝土矿按比例送入原料磨，磨制成原矿浆，原矿浆入缓冲槽一，再泵送入水力旋流器组，旋流器底部出料的含粗粒矿浆返回原料磨，上部溢出含细粒铝土矿矿浆自流入缓冲槽二，用泵将缓冲槽二中的矿浆送入矿浆槽一进行预脱硅，制得原矿浆；石灰与热水一起进入化灰机，制成石灰乳送入溶出车间粗液槽；铝土矿中Al2O3的含量为45%，铝硅比A/S=5，循环母液浓度Nk=170g/L，制得的原矿浆浓度为240g/L ；
(2)原矿浆溶出及稀释:由矿浆泵将矿浆槽一中的原矿浆送入溶出车间中的矿浆槽二并继续进行预脱硅，再由高压矿浆泵经预热温度不低于140°C的两级套管加热器送入加热溶出器，并压入保温溶出器，保温时间不少于I小时，溶出矿浆进两级自蒸发器降温至105°C，再由两级自蒸发器压入稀释槽，同时加入赤泥洗液、白泥洗液或补充少许循环水，将溶出矿浆浓度稀释至140g / L后用泵送入赤泥分离沉降槽；
(3)赤泥分离和洗涤:稀释的矿浆在赤泥分离沉降槽经絮凝沉降，液固分离，其浮游物小于Ig / L的溢流液自流入粗液槽，其液固比小于3的底流与二次洗液在分离底流槽混合后由底流泵送入洗涤沉降槽，依次进行五次反向洗涤后，末次底流经水平式过滤机过滤，回收附液；赤泥滤饼与循环水在赤泥外排槽内混合，由赤泥外排泵送堆场，赤泥回水返回热水槽加热做洗涤用水；分离沉降槽溢流液在粗液槽内与矿浆制备车间送来的少量石灰乳混合后，含助凝剂的粗液送入凯利卧式叶滤机，通过压滤除去粗液中大部分固体，滤饼用洗涤用水卸车后冲至滤饼槽，用泵送入溶出矿浆稀释槽，浮游物小于0.0159 / L精制液由精液泵送至精液降温处；
(4)精液降温和分解:精液经两级板式换热器降温，第一级板板式换热器一侧为热精液，另一侧为种分母液，第二级板式换热器一侧为经一级降温后的热精液，另一侧为循环水，降温后精液经立盘与种