专利名称：一种回收拜耳法赤泥中碱的方法
技术领域：
一种回收拜耳法赤泥中碱的方法，涉及一种拜耳法氧化铝生产方法，特别 是回收拜耳法氧化铝生产过程所产出赤泥中的碱的方法。
背景技术：
拜耳法氧化铝生产过程中，矿石经过预脱硅、溶出、沉降分离洗涤等工序， 制得铝酸钠溶液和赤泥，赤泥作为废弃物排掉。赤泥中主要物相为含水铝硅酸
钠(以下称钠硅渣)约占35%，其氧化钠含量高，使拜耳法氧化铝生产过程的 碱大量消耗。
为了减少生产过程中的碱耗，人们进行了许多研究。在专利号 为02148930. O的一种拜尔法生产氧化铝的方法中，公开了"一种分别制备温度 为16(TC 220'C的高固含铝土矿浆和制备温度为25(TC 295t:并添加石灰到母 液中的母液流，将高固含矿浆与母液流汇合进行溶出。"的方法；专利号为 86106054的石灰一拜耳法处理一水型铝土矿生产氧化铝的工艺和专利号为 02117326. 5的一水型铝土矿石灰拜尔法生产氧化铝工艺，公开了 "主要技术特 征是对矿石中的二氧化硅也相应地添加石灰进行压煮浸出，使部分或全部二氧 化硅生成含水铝硅酸钙，从而减小或避免了碱的化学损失。"的方法
上述专利均提到石灰与矿石或高固含矿浆混合后，在高温压煮条件下进行 反应的技术，但该方法能耗高，氧化铝损失较大，效果不理想。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在不足。提供能有效回收赤泥中的 碱、降低生产能耗、氧化铝损失小、效果理想的回收拜耳法赤泥中碱的方法。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种回收拜耳法赤泥中碱的方法，其特征在于其过程是向拜耳法生产的赤 泥添加石灰或石灰乳，使拜耳法赤泥中钠硅渣转变为钙水化石榴石后；进行料 浆过滤分离洗涤，回收的碱随滤液返回生产流程中应用，滤饼排出到赤泥堆场。
本发明的一种回收拜耳法赤泥中碱的方法，其特征在于向拜耳法生产的赤 泥添加石灰或石灰乳反应时，石灰或灰乳的添加量按石灰中有效钙与赤泥中氧 化钠的摩尔比为1. 5 6. 0计，控制料浆的液固重量比2. 0 8. 0;在80°C 105 'C温度下，反应时间1. 0 5. 0小时。
本发明的方法，将石灰(或石灰乳)添加到拜耳法赤泥中，在常压下进行 反应，使拜耳法赤泥中钠硅渣转变为钙水化石榴石，其机理如下
拜耳法赤泥中主要物相为钠硅渣，钠硅渣中含有大量的氧化钠组分，其通 用分子式为Na20 A1203 1. 7Si02 nH20。钠硅渣含量约占赤泥总量的30%-60%。
向赤泥中添加石灰或石灰乳使钠硅渣转变为钙水化石榴石，其主要反应机 理为
歸 A1203 1. 7Si02 nH20 + xCa2+ + aq — (1-Y)Na20 xCaO A1203 1. 7Si02 nH20+2Na++aq 为完成钠硅渣向钙水化石榴石转变，通过控制石灰添加量、反应温度、反 应时间、料浆的液固比，使拜耳法赤泥中钠硅渣转变为钙水化石榴石。料浆进一 步过滤洗涤，形成完整的碱液回收流程，减少氧化铝生产中的碱耗。
本发明的方法，实现了拜耳法赤泥主要物相钠硅渣向钙水化石榴石的转变， 用石灰中的氧化钙替代了赤泥中的氧化钠，使得赤泥中的钠含量降低，降低了 氧化铝生产中的碱耗。
具体实施例方式
一种回收拜耳法赤泥中碱的方法，向拜耳法生产的赤泥添加石灰(或石灰 乳)，石灰添加量按石灰中有效钙与赤泥中氧化钠的摩尔比1.5 6.0控制，料 浆的液固重量比按2.0 8.0控制；料浆进入反应槽，在反应过程中温度控制 在8(TC 105X:，反应时间控制在1.0 5.0小时，使拜耳法赤泥中钠硅渣部 分或全部转变为钙水化石榴石；料浆进一步过滤分离洗涤，滤液返回生产流程 中应用，滤饼排出到赤泥堆场。
实施例1
氧化铝生产过程的拜耳法赤泥中钠硅渣含量39.6% ，按石灰中有效钙与赤 泥中氧化钠的摩尔比3.0的比例加入石灰后，控制料桨的液固重量比3.0;在反 应槽中料浆保持温度95'C，经4小时的搅拌反应后，料浆经过滤机过滤分离和 洗涤，钠硅渣转变为钙水化石榴石转化率达71%。过滤后滤液返回生产流程中应 用，滤饼排出到赤泥堆场。
实施例2
氧化铝生产过程的拜耳法赤泥中钠硅渣含量39.6% ，按石灰中有效钙与赤 泥中氧化钠的摩尔比1. 5的比例加入石灰后，控制料浆的液固比2. 0;在反应槽 中料浆保持温度105。C，经1.5小时的搅拌反应后，料浆经过滤机过滤分离和洗 涤，钠硅渣转变为钙水化石榴石转化率达70%。过滤后滤液返回生产流程中应用，
滤饼排出到赤泥堆场。
实施例3
氧化铝生产过程的拜耳法赤泥中钠硅渣含量39.6% ，按石灰中有效钙与赤 泥中氧化钠的摩尔比6的比例加入石灰后，控制料浆的液固重量比8;在反应槽 中料浆保持温度8(TC，经5小时的搅拌反应后，料浆经过滤机过滤分离和洗涤， 钠硅渣转变为钙水化石榴石转化率达70%。过滤后滤液返回生产流程中应用，滤 饼排出到赤泥堆场。
权利要求
1.一种回收拜耳法赤泥中碱的方法，其特征在于其过程是向拜耳法生产的赤泥添加石灰或石灰乳，使拜耳法赤泥中钠硅渣转变为钙水化石榴石后；进行料浆过滤分离洗涤，回收的碱随滤液返回生产流程中应用，滤饼排出到赤泥堆场。
2. 根据权利要求1所述的一种回收拜耳法赤泥中碱的方法，其特征在于向 拜耳法生产的赤泥添加石灰或石灰乳反应时，石灰或灰乳的添加量按石灰中有 效钙与赤泥中氧化钠的摩尔比为1.5 6.0计，控制料桨的液固重量比2.0 8.0;在8(TC 105-C温度下，反应时间1.0 5.0小时。
全文摘要
一种回收拜耳法赤泥中碱的方法，涉及一种拜耳法氧化铝生产方法，特别是回收拜耳法氧化铝生产过程所产出赤泥中的碱的方法。其特征在于其过程是向拜耳法生产的赤泥添加石灰或石灰乳，使拜耳法赤泥中钠硅渣转变为钙水化石榴石后；进行料浆过滤分离洗涤，回收的碱随滤液返回生产流程中应用，滤饼排出到赤泥堆场。本发明的方法，实现了拜耳法赤泥主要物相钠硅渣向钙水化石榴石的转变，用石灰中的氧化钙替代了赤泥中的氧化钠，使得赤泥中的钠含量降低，降低了氧化铝生产中的碱耗。
文档编号C01B33/20GK101157453SQ20071012190
公开日2008年4月9日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者斌 于, 卜天梅, 唐海红, 李文化, 杨红菊, 杨金妮 申请人:中国铝业股份有限公司