专利名称：一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液α的制作方法
技术领域：
一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液αk的方法，涉及一种以铝土矿为原料生产氧化铝工艺方法的改进。
背景技术：
一水硬铝石型铝土矿拜尔法种分生产砂状氧化铝要求将精液αk降至1.45甚至更低，但是目前工业生产中拜耳法精液αk仍在1.50～1.55甚至更高，继续采用强化溶出技术降低精液αk的潜力不大，有文献报导通过对一水硬铝石活化焙烧或利用国外三水铝石矿作为后加矿增浓溶出，由于矿石活化焙烧温度较高，需增加焙烧窑系统，使工艺流程复杂化，而且成本较高，用国外三水矿石不仅增加了原料成本，而且增浓溶出温度高达200℃以上，也是不经济的。另外还有将氢氧化铝结疤作为后加矿，虽然能够回首这部分氧化铝，因其数量有限，无法保证稳定添加。
在联合法氧化铝生产工艺中存在拜尔法和烧结法两个系统，要充分发挥联合法两个系统互补的优势，开发降低拜尔法精液αk的新途径。已开发的采用烧结法粗液和拜尔法溶出料浆合流脱硅新工艺，由于烧结法粗液的αk一般为1.2左右，合流后在脱硅的同时也可以适当降低拜尔法精液的αk，但是降低量有限。我国烧结法为了保证产品化学质量，由于二氧化硅含量限制连续碳酸化分解的分解率一般控制为88～92％，碳分母液中还残留8～12％的氧化铝在流程循环，如果把这部分氧化铝分解出来作为拜尔法后加矿增浓溶出，不仅提高了烧结法的生产效率，又利用高活性的深度碳分三水铝石降低了溶出液的αk，对提高拜尔法种分分解率和优化拜尔法种分生产砂状氧化铝工艺进一步优化有重要作用。
发明内容
本发明针对以上问题，旨在提供一种联合法生产氧化铝中有效降低拜耳法精液αk的方法，不仅能够有效降低联合法生产氧化铝工艺中拜耳法精液αk，而且能够避免因白泥洗液加入稀释槽所引起的氢氧化铝的水解损失，同时提高烧结法系统循环效率和拜耳法系统产量，并为拜耳法种分生产砂状氧化铝创造了有利条件。
本发明的方法是通过以下技术方案实现的。
一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液αk的方法，其特征在于把碳分后母液再通入二氧化碳进行深度碳分得到的Al(OH)3，将其加入到拜耳法过程溶出料浆自蒸发器至溶出料浆稀释槽之间的生产流程中。
一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液αk的方法，其特征在于碳分后的母液进行深度碳分的工艺条件是碳分母液1的浓度为Na2OT140～170g/L、Na2Ok7～14g/L、Al2O37～13g/L；深度碳分分解温度70℃～100℃、分解时间1.5～4h、分解需加入Al(OH)2的晶种系数为0.5～5、二氧化碳通气量分解开始第1小时的通气量为总通气量的60％～80％，其余分解时间为20％～40％(总量)。
本发明的一种降低拜耳法精液αk的方法，是将碳分母液深度碳分得到的Al(OH)3产物和Al(OH)3洗水混合成料浆进行输送。
本发明的一种降低拜耳法精液αk的方法，是将碳分母液深度碳分得到的Al(OH)3产物和拜耳法沉降系统的洗液混合成料浆进行输送。
本发明提出的降低精液αk的方法是将连续碳分后母液在碳分分解槽中通入二氧化碳进行深度碳分，将分解出料经转鼓真空过滤机过滤洗涤，滤液送蒸发，将得到的较为纯净的深度碳分产物与白泥洗液在混合槽中混合成浆(固含控制在500～850g/l)，用深度碳分料泵将混合料浆送至拜尔法溶出料浆自蒸发器，溶出后得到增浓溶出料浆，然后进入稀释槽，或直接将深度碳分料送至稀释槽进行溶出，得到的低αk稀释料浆进入下一工序。通过深度碳分及后加深度碳分产物增浓溶出，可使碳分母液残留的氧化铝由10g/l左右降至2g/l以下，拜耳法精液的αk从1.55左右降低到1.45～1.25。
降低拜尔法精液αk①深度碳分总通气量是根据深度碳分原液中氧化铝含量和要求的分解率按碳酸化分解当量计算；②我国目前的联合法实际上是以拜尔法和烧结法串联为基础的混联法，在此联合法氧化铝生产工艺中存在拜尔法和烧结法两个系统，由于拜尔法种分生产砂状氧化铝要求将精液αk降至1.45甚至更低，但是目前我国一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝中拜耳法精液αk仍在1.50～1.55甚至更高，继续采用强化溶出技术降低精液αk的潜力不大，为了充分发挥联合法两个系统互补的优势，开发降低拜尔法精液αk的新途径。已开发的采用烧结法粗液和拜尔法溶出料浆合流脱硅新工艺，由于烧结法粗液的αk一般为1.2左右，合流后在脱硅的同时也可以适当降低拜尔法精液的αk，但是降低量有限。我国烧结法为了保证产品化学质量，由于二氧化硅含量限制连续碳酸化分解的分解率一般控制为88～92％，碳分母液中还残留8～12％的氧化铝在流程循环，如果把这部分氧化铝分解出来作为拜尔法后加矿增浓溶出，不仅提高了烧结法的生产效率，又利用高活性的深度碳分三水铝石降低了溶出液的αk，对提高拜尔法种分分解率和优化拜尔法种分生产砂状氧化铝工艺进一步优化有重要作用。
本发明的方法的特征是流程合理，设备无需作大的改造，易于实施，具有减少氢氧化铝水解损失、明显降低精液αk、提高碳分分解率的优点。降低了碳分母液残留的氧化铝在烧结法系统中的循环量，提高了烧结法的循环效率，使碳分原液分解率在88～92％基础上提高8～12％，深度碳分产物转化为拜耳法的分解产品，提高了产量，降低了生产成本。明显降低了拜耳法精液的αk，使αk从1.55左右降低到1.45～1.25，为拜耳法种分生产砂状氧化铝创造了有利条件。
本发明的方法适用于联合法氧化铝厂，在降低氧化铝生产成本及提高产量方面将发挥积极的作用，同时可为拜耳法种分生产砂状氧化铝创造有利条件。
附图为本发明方法的工艺设备流程示意图。
具体实施例方式
拜耳法溶出液浓度范围Na2Ok 150～270g/l；Al2O3160～300g/l。
将联合法生产氧化铝过程中的浓度为Na2OT140～170g/l、Na2Ok7～14g/l、Al2O37～13g/l、烧结法连续碳分后母液再通入二氧化碳进行深度碳分得到的Al(OH)3，将其加入到拜耳法过程溶出料浆自蒸发器至溶出料浆稀释槽之间的生产流程中。碳分后的母液进行深度碳分的工艺条件是碳分母液1的浓度为Na2OT140～170g/L、Na2Ok7～14g/L、Al2O37～13g/L；深度碳分分解温度70℃～100℃、分解时间1.5～4h、分解需加入Al(OH)3的晶种系数为0.5～5、二氧化碳通气量分解开始第1小时的通气量为总通气量的60％～80％，其余分解时间为20％～40％(总量)的条件下，对连续碳分母液1在碳分分解槽10中通入二氧化碳2进行深度碳分，使碳分母液残留的氧化铝由10g/l左右降至2g/l以下，将分解出料3经转鼓真空过滤机11过滤洗涤，滤液4送蒸发，将得到的较为纯净的深度碳分产物5与白泥洗液6在混合槽12中混合后(固含控制在500～850g/l)，用深度碳分料泵13将深度碳分混合料浆7送至料浆自蒸发器14，在130℃溶出5分钟后得到增浓溶出料浆8，然后8进入稀释槽15，或直接将7送至15在100～105℃条件下溶出0.5～1.0h，得到的低αk稀释料浆9进入下一工序。拜耳法溶出液浓度范围Na2Ok 150～270g/l；Al2O3160～300g/l。
实例1在温度70℃、时间3h、晶种系数0.5、二氧化碳气体浓度35～38％、通气量第1小时为总通气量的60％、第2小时30％、第3小时10％条件下，对碳分母液进行深度碳分，碳分母液分解率达到85％，深度碳分产物进行过虑洗涤，滤饼与氢氧化铝洗液混合(固含为750g/l)后用泵打入拜耳法高压溶出料浆自蒸发器中，未加深度碳分产物时αk为1.53，添加深度碳分产物时αk为1.40。
实例2在温度95℃、时间2h、晶种系数4、二氧化碳气体浓度35～38％、通气量第1小时为总通气量的70％、第2小时30％、条件下，对碳分母液进行深度碳分，碳分母液分解率达到94％，深度碳分产物进行过虑洗涤，滤饼与氢氧化铝洗液混合(固含为800g/l)后用泵打入拜耳法高压溶出料浆自蒸发器中，未加深度碳分产物时αk为1.52，添加深度碳分产物时αk为1.32。
实例3在温度100℃、时间2h、晶种系数2、二氧化碳气体浓度35～38％、通气量第1小时为总通气量的60％、第2小时40％条件下，对碳分母液进行深度碳分，碳分母液分解率达到95.5％，深度碳分产物进行过虑洗涤，滤饼与氢氧化铝洗液混合(固含为830g/l)后用泵打入拜耳法高压溶出料浆自蒸发器中，未加深度碳分产物时αk为1.52，添加深度碳分产物时αk为1.30。
实例4在温度85℃、时间2h、晶种系数3、二氧化碳气体浓度35～38％、通气量第1小时为总通气量的80％、第2小时20％条件下，对碳分母液进行深度碳分，碳分母液分解率达到90.5％，深度碳分产物进行过虑洗涤，滤饼与氢氧化铝洗液混合(固含为850g/l)后用泵打入拜耳法高压溶出料浆自蒸发器中，未加深度碳分产物时αk为1.53，添加深度碳分产物时αk为1.28。
实例5在温度100℃、时间1.5h、晶种系数4、二氧化碳气体浓度35～38％、通气量第1小时为总通气量的60％、最后0.5小时40％条件下，对碳分母液进行深度碳分，碳分母液分解率达到85.5％，深度碳分产物进行过虑洗涤，滤饼与氢氧化铝洗液混合(固含为830g/l)后用泵打入拜耳法高压溶出料浆自蒸发器中，未加深度碳分产物时αk为1.55，添加深度碳分产物时αk为1.35。
实例6在温度80℃、时间4h、晶种系数2.5、二氧化碳气体浓度35～38％、通气量第1小时为总通气量的60％、第2小时20％、第3小时10％、第4小时10％条件下，对碳分母液进行深度碳分，碳分母液分解率达到92％，深度碳分产物进行过虑洗涤，滤饼与氢氧化铝洗液混合(固含为500g/l)后用泵打入拜耳法高压溶出料浆自蒸发器中，未加深度碳分产物时αk为1.53，添加深度碳分产物时αk为1.40。
实例7在温度90℃、时间2.5h、晶种系数2.5、二氧化碳气体浓度35～38％、通气量第1小时为总通气量的60％、第2小时25％、第2.5小时15％条件下，对碳分母液进行深度碳分，碳分母液分解率达到96％，深度碳分产物进行过虑洗涤，滤饼与氢氧化铝洗液混合(固含为600g/l)后用泵打入拜耳法高压溶出料浆自蒸发器中，未加深度碳分产物时αk为1.54，添加深度碳分产物时αk为1.35。
实例8在温度85℃、时间2h、晶种系数5、二氧化碳气体浓度35～38％、通气量第1小时为总通气量的70％、第2小时30％条件下，对碳分母液进行深度碳分，碳分母液分解率达到96.5％，深度碳分产物进行过滤洗涤，滤饼与氢氧化铝洗液混合(固含为800g/l)后用泵打入拜耳法高压溶出料浆自蒸发器器中，未加深度碳分产物时αk为1.56，添加深度碳分产物时αk为1.32。
权利要求
1.一种生产氧化铝降低联合法拜耳法精液αk的方法，其特征在于把碳分后母液再通入二氧化碳进行深度碳分得到Al(OH)3加入到拜耳法过程溶出料浆自蒸发器至溶出料浆稀释槽之间的生产流程中。
2.根据权利要求1所述的一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液αk的方法，其特征在于碳分后的母液进行深度碳分的工艺条件是将浓度为Na2OT140～170g/L、Na2Ok7～14g/L、Al2O37～13g/L的碳分母液；在70℃～100℃温度下，分解时间1.5～4h，加入Al(OH)3的晶种系数为0.5～5、二氧化碳通气量分解开始第1小时的通气量为总通气量的60％～80％，其余分解时间为20％～40％。
3.根据权利要求1所述的一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液αk的方法，其特征在于是将碳分母液深度碳分得到的Al(OH)3产物和Al(OH)3洗水混合成料浆进行输送。
4.根据权利要求1所述的一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液αk的方法，其特征在于是将碳分母液深度碳分得到的Al(OH)3产物和拜耳法沉降系统的洗液混合成料浆进行输送。
5.根据权利要求1所述的一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液αk的方法，其特征在于分解出料是经转鼓真空过滤机过滤洗涤，滤液送蒸发，将得到的较为纯净的深度碳分产物与白泥洗液在混合槽中混合成浆，用深度碳分料泵将混合料浆送至拜尔法溶出料浆自蒸发器，溶出后得到增浓溶出料浆，然后进入稀释槽，或直接将深度碳分料送至稀释槽进行溶出，得到的低αk稀释料浆进入下一工序。
全文摘要
一种联合法生产氧化铝降低拜耳法精液α
文档编号C01F7/00GK1631783SQ200410100969
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者顾松青, 杨志民, 娄世彬, 杨桂丽 申请人:中国铝业股份有限公司