专利名称：带自循环的赤泥分离洗涤工艺及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及氧化铝生产的赤泥分离洗涤工艺及其装置。
背景技术：
赤泥沉降分离洗涤是氧化铝生产过程中的一个重要生产工序，目的是将赤泥底流附液中的氧化铝和碱等有用成分回收进流程，洗涤后的赤泥要求其附碱含量Na2O≤5kg/t-干赤泥，送往赤泥堆场堆存。
现有氧化铝厂的赤泥分离洗涤流程是溶出工序来的料浆进分离沉降槽，分离沉降槽底流进洗涤沉降槽进行3～4次反向洗涤，洗涤后赤泥去赤泥过滤工序或送赤泥堆场。所用的赤泥洗水来自热水站或赤泥过滤工序。
赤泥洗涤过程中需要加入大量的洗水，实际生产中的洗水加入量通常为3.5～4.5t/t-干赤泥。大量的洗水加入给生产带来两个不利因素首先是将生产系统的碱和氧化铝浓度冲稀，造成精液的氧化铝产出率降低，使生产系统在低浓度下运行；其次是造成生产循环系统中的水量膨胀，打破了系统的水量平衡，使蒸发工序的负担增大，蒸汽消耗量增加。以一个年产能为900kt/a的拜耳法氧化铝厂为例，蒸发车间年蒸水量大约为3000kt/a，消耗新蒸气100余万吨/年，蒸汽价值6000万元以上。
从氧化铝生产工艺上来说，赤泥洗水加入量越少越好。这样可减轻蒸发工序的负担，节约蒸汽消耗，同时可提高精液的氧化铝浓度和碱浓度。
对于低品位铝土矿的综合利用，由于矿石品位低，矿石中氧化铝含量小，故赤泥量特别大，如用广西高铁铝土矿来生产氧化铝，其每吨产品的赤泥量达3～4吨，比目前氧化铝厂0.9～1.3t/t-AL2O3赤泥量高出2倍以上，若按常规的赤泥处理方法，赤泥分离洗涤工序是很难通过的，赤泥洗水加入量大，则使生产系统在很低的浓度下运行，蒸发车间也会建得非常庞大，在经济上是不可行的，若大幅度降低洗水加入量，则沉降槽因进料液固比太低而达不到沉降洗涤效果。
本发明主要针对处理低品位铝土矿时，其赤泥量大，赤泥分离洗涤工序运行困难，而提出的一种新的赤泥洗涤工艺及其装置，以解决洗水加入量大、沉降槽不能正常运行的难题。同时，该工艺也适用于使用高品位铝土矿的氧化铝厂为降低赤泥洗水加入量，优化全厂工艺技术指标进行的技术改进。
发明内容
本发明的目的在于提出一种带自循环的赤泥分离洗涤工艺及其装置，对现有赤泥分离洗涤工艺流程进行改进，能够大幅度降低赤泥洗水加入量，特别是处理低品位铝土矿时，在单位产品赤泥量较大，赤泥沉降工序操作较困难的条件下，可圆满解决赤泥洗涤问题，并使全过程的碱浓度控制在合理经济的范围内，系统技术指标得到优化。
本发明的带自循环的赤泥分离洗涤工艺是这样实现的在常规的赤泥分离洗涤的基础上，在分离沉降槽和洗涤沉降槽分别增加一个溶液出口、在槽底旁相应各增加一台泵，用管道将该溶液出口和泵连接起来，把该溶液出口排出的溶液再送入本槽，形成自循环结构，使每个槽有10％～60％的溶液参与自循环，以增加各槽的进料液固比，减少过程的洗水加入量，确保分离、洗涤的沉降效果。最后一台洗涤沉降槽的底流通过管道输送至赤泥过滤或堆场。
工作时，首先，从溶出工序来的溶出料浆进入分离沉降槽，其槽底旁的循环泵使部分溶液在本槽循环，以控制进料液固比；其次，分离沉降槽的底流送洗涤沉降槽，每台洗涤沉降槽槽均设有循环泵，靠循环量控制洗涤沉降槽的进料液固比。同时，分离沉降槽的溢流用泵送控制过滤工序。然后，每台分离沉降槽的底流均向下输送，直至末次洗涤沉降槽的底流送赤泥过滤或赤泥堆场；与此同时，每台洗涤沉降槽均向上一台沉降槽进行反向的洗液输送，即进行5～7次的反向洗涤。
用于本发明的带自循环的赤泥分离洗涤工艺的装置是这样构成的它包括分离沉降槽(7)和洗涤沉降槽(8)，洗涤沉降槽(8)至少为5台，在分离沉降槽(7)和每台洗涤沉降槽(8)上都分别设有溢流出口(3)、溶液出口(9)和底流出口(10)，在每个溢流出口(3)处都分别设有一个泵(1)，并且每个溢流出口(3)都分别通过一个管道(2)与泵(1)相连，在每个溶液出口(9)处都分别设有一个泵(12)，并且每个溶液出口(9)分别通过一个管道与泵(12)的进口相连，在每个泵(12)的出口上都分别连接有一个返流循环管道(6)，并且分离沉降槽(7)的返流循环管道(6)与溶出料浆输送管道(4)一起从顶部与该分离沉降槽(7)连通，而每台洗涤沉降槽(8)的泵(12)出口上连接的返流循环管道(6)都从该洗涤沉降槽(8)的顶部与其相连通，在每个底流出口(10)处都设有一个泵(11)，并且每个底流出口(10)都分别通过一个管道与其泵(11)的进口相连，在每个泵(11)的出口上都分别连接有一个与下一台槽的顶部相连通的管道(13)，即分离沉降槽(7)的泵(11)上的管道(13)从顶部与下一台洗涤沉降槽(8)连通，而上一台洗涤沉降槽(8)的泵(11)上的管道(13)从顶部与下一台洗涤沉降槽(8)连通，与溶出工序相连通的管道(5)连接在第一台洗涤沉降槽(8)的溢流出口(3)的泵(1)上，而第一台洗涤沉降槽(8)后的各台洗涤沉降槽(8)的溢流出口(3)的泵(1)都分别通过一个溢流管道(14)与其上一台洗涤沉降槽(8)相连通，在最后一台洗涤沉降槽(8)上连接有赤泥洗水管道(15)，在最后一台洗涤沉降槽(8)的底流出口(10)处的泵(11)的出口上连接有与赤泥过滤器或赤泥堆场连接的管道(16)，在分离沉降槽(7)的溢流出口(3)处的泵(1)出口上连接有与过滤工序连通的粗液输送管(17)。
在以上所述的构成中，溶液出口(9)设在分离沉降槽(7)和每台洗涤沉降槽(8)的中上部及溢流出口(3)标高的下方位置；洗涤沉降槽设置5～7台；泵(12)最好选用料浆泵，因为物料中含有一定量的赤泥，料浆泵的耐磨性好。根据需要连接相应的管道及阀门。
沉降槽进料的液固比通常要求7以上，在处理低品位铝土矿时，由于赤泥量较大，工艺上又要求控制洗水加入量。采用循环泵后，每台槽都有部分溶液参与自循环，使得进料液固比符合要求，从而保证沉降槽正常运行，使其达到好的沉降效果。
氧化铝厂以往的实际洗水加入量为3.5～4.5t/t-赤泥，采用本发明后，每吨赤泥需要加入的洗水量一般在1.5～2.2吨左右。
综上所述，本发明的有益效果是能够大幅度降低赤泥洗水加入量，特别是处理低品位铝土矿时，在单位产品赤泥量较大，赤泥沉降工序操作较困难的条件下，可保证沉降槽的进料液固比达到要求，从而保证沉降槽正常运行，使其具有好的沉降效果，圆满解决赤泥洗涤问题，并使全过程的碱浓度控制在合理经济的范围内，使系统技术指标得到优化。
图1为本发明的示意图。
具体实施例方式本发明的实施实例实施时，按下述方法进行实施即在现有常规赤泥分离洗涤工艺中所采用的分离沉降槽和洗涤沉降槽及反洗结构的基础上进行改进，先在每台分离沉降槽和洗涤沉降槽上分别增加一个溶液出口，并在分离沉降槽和洗涤沉降槽的槽底旁各增加一台泵，用管道分别将各槽的溶液出口和其泵连接起来，把其溶液出口排出的溶液再送回该溶液出口的本槽中，形成自循环结构，使每个分离沉降槽和洗涤沉降槽中10％～60％的溶液参与自循环，并按常规反洗的方式通过反洗结构逐次向其上一台沉降槽或工序送去洗液进行反向洗涤；其赤泥反向洗涤的次数控制在5～7次，通常情况下赤泥反向洗涤的次数最好为6次。
在实施时，最好采用下属装置实施本发明的方法设置1台分离沉降槽(7)和6台洗涤沉降槽(8)，其分离沉降槽(7)和洗涤沉降槽(8)均采用现有技术中的成品，然后在分离沉降槽(7)和每台洗涤沉降槽(8)上都分别制作出溢流出口(3)、溶液出口(9)和底流出口(10)，并将溶液出口(9)设在分离沉降槽(7)和每台洗涤沉降槽(8)的中上部的位置处，使其处于溢流出口(3)标高的下方位置；在每个溢流出口(3)处都分别安装一个泵(1)，并且将每个溢流出口(3)都分别通过一个管道(2)与其泵(1)相连，在每个溶液出口(9)处都分别安装一个泵(12)，泵(12)最好选用现有技术中的料浆泵，将每个溶液出口(9)都分别通过一个管道与其泵(12)的进口相连，在每个泵(12)的出口上都分别连接一个返流循环管道(6)，并且将分离沉降槽(7)的返流循环管道(6)与连接溶出工序的溶出料浆输送管道(4)一起从顶部与该分离沉降槽(7)连通，将每台洗涤沉降槽(8)的泵(12)出口上连接的返流循环管道(6)都从该洗涤沉降槽(8)的顶部与其相连通，在每个底流出口(10)处都安装一个泵(11)，并且将每个底流出口(10)都分别通过一个管道与其泵(11)的进口相连，在每个泵(11)的出口上都分别连接一个与下一台槽的顶部相连通的管道(13)，即将分离沉降槽(7)的泵(11)上的管道(13)从顶部与下一台洗涤沉降槽(8)连通，而将上一台洗涤沉降槽(8)的泵(11)上的管道(13)从顶部与下一台洗涤沉降槽(8)连通；将与溶出工序相连通的管道(5)连接在第一台洗涤沉降槽(8)的溢流出口(3)的泵(1)上，而将第一台洗涤沉降槽(8)后的各台洗涤沉降槽(8)的溢流出口(3)的泵(1)都分别通过一个溢流管道(14)与其上一台洗涤沉降槽(8)相连通，在最后一台洗涤沉降槽(8)上连接赤一个泥洗水管道(15)，在最后一台洗涤沉降槽(8)的底流出口(10)处的泵(11)的出口上连接一个与赤泥过滤器或赤泥堆场连接的管道(16)，在分离沉降槽(7)的溢流出口(3)处的泵(1)出口上连接一个与过滤工序连通的粗液输送管(17)即成。
工作时，一方面，赤泥洗水管道向最后一台洗涤沉降槽加入洗涤水，并通过反向洗涤结构逐次向其上一台沉降槽送去洗涤水或洗液，进行6次反向洗涤；另一方面，从溶出工序来的溶出料浆进入分离沉降槽，分离沉降槽依靠槽底旁的循环泵，使部分溶液在本槽循环，以控制进料液固比，分离沉降槽溢流用泵送控制过滤工序，其底流送至首台洗涤沉降槽，以后各洗涤沉降槽的底流均逐次向下输送，末台洗涤沉降槽的底流送赤泥过滤或直接送赤泥堆场。
权利要求
1.一种带自循环的赤泥分离洗涤工艺，它包括采用常规赤泥分离洗涤工艺中所采用的分离沉降槽和洗涤沉降槽及反洗结构，其特征是在每台分离沉降槽和洗涤沉降槽上分别增加一个溶液出口，并在分离沉降槽和洗涤沉降槽的槽底旁各增加一台泵，用管道分别将各槽的溶液出口和其泵连接起来，把其溶液出口排出的溶液再送回该溶液出口的本槽中，形成自循环结构，使每个分离沉降槽和洗涤沉降槽中10％～60％的溶液参与自循环，并通过反洗结构逐次向其上一台沉降槽或工序送去洗液进行反向洗涤。
2.根据权利要求1所述的带自循环的赤泥分离洗涤工艺，其特征是赤泥反向洗涤的次数为5～7次。
3.根据权利要求1或2所述的带自循环的赤泥分离洗涤工艺，其特征是赤泥反向洗涤的次数最好为6次。
4.一种用于权利要求1所述的带自循环的赤泥分离洗涤工艺的装置，它包括分离沉降槽(7)和洗涤沉降槽(8)，其特征是洗涤沉降槽(8)至少为5台，在分离沉降槽(7)和每台洗涤沉降槽(8)上都分别设有溢流出口(3)、溶液出口(9)和底流出口(10)，在每个溢流出口(3)处都分别设有一个泵(1)，并且每个溢流出口(3)都分别通过一个管道(2)与泵(1)相连，在每个溶液出口(9)处都分别设有一个泵(12)，并且每个溶液出口(9)分别通过一个管道与泵(12)的进口相连，在每个泵(12)的出口上都分别连接有一个返流循环管道(6)，并且分离沉降槽(7)的返流循环管道(6)与溶出料浆输送管道(4)一起从顶部与该分离沉降槽(7)连通，而每台洗涤沉降槽(8)的泵(12)出口上连接的返流循环管道(6)都从该洗涤沉降槽(8)的顶部与其相连通，在每个底流出口(10)处都设有一个泵(11)，并且每个底流出口(10)都分别通过一个管道与其泵(11)的进口相连，在每个泵(11)的出口上都分别连接有一个与下一台槽的顶部相连通的管道(13)，即分离沉降槽(7)的泵(11)上的管道(13)从顶部与下一台洗涤沉降槽(8)连通，而上一台洗涤沉降槽(8)的泵(11)上的管道(13)从顶部与下一台洗涤沉降槽(8)连通，与溶出工序相连通的管道(5)连接在第一台洗涤沉降槽(8)的溢流出口(3)的泵(1)上，而第一台洗涤沉降槽(8)后的各台洗涤沉降槽(8)的溢流出口(3)的泵(1)都分别通过一个溢流管道(14)与其上一台洗涤沉降槽(8)相连通，在最后一台洗涤沉降槽(8)上连接有赤泥洗水管道(15)，在最后一台洗涤沉降槽(8)的底流出口(10)处的泵(11)的出口上连接有与赤泥过滤器或赤泥堆场连接的管道(16)，在分离沉降槽(7)的溢流出口(3)处的泵(1)出口上连接有与过滤工序连通的粗液输送管(17)。
5.根据权利要求4所述的带自循环的赤泥分离洗涤工艺的装置，其特征是洗涤沉降槽(8)设置为5～7台。
6.根据权利要求4或5所述的带自循环的赤泥分离洗涤工艺的装置，其特征是洗涤沉降槽(8)最好设置为6台。
7.根据权利要求4所述的带自循环的赤泥分离洗涤工艺的装置，其特征是泵(12)为料浆泵。
8.根据权利要求4所述的带自循环的赤泥分离洗涤工艺的装置，其特征是溶液出口(9)设在分离沉降槽(7)和每台洗涤沉降槽(8)的中上部及其溢流出口(3)标高的下方位置。
全文摘要
本发明公开了一种带自循环的赤泥分离洗涤工艺及其装置，它在分离沉降槽和洗涤沉降槽的中上部增加了溶液出口，在槽底部旁增加了循环泵，并增加了相应的阀和管道，使每台槽都形成了部分溶液的自循环系统，使10％～60％的溶液在本槽循环，分离槽溢流用泵送控制过滤工序，其底流送至首台洗涤沉降槽，以后各洗涤沉降槽的底流均逐次向下输送，末台洗涤沉降槽的底流送赤泥过滤或赤泥堆场。本发明能够大幅度降低赤泥洗水加入量，特别是处理低品位铝土矿时，在单位产品赤泥量较大，赤泥沉降工序操作较困难的条件下，可保证沉降槽的进料液固比达到要求，从而保证沉降槽正常运行。
文档编号C01F7/46GK1868879SQ20051020029
公开日2006年11月29日 申请日期2005年5月24日 优先权日2005年5月24日
发明者陈德 申请人:贵阳铝镁设计研究院