一种铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种氧化铝生产过程中的铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺，包括调配、快速分离、再浆、快速洗涤等步骤。通过上述四步实现大型工业化快速分离与洗涤的稳定运行，通过逆流洗涤完成少量新水和高回收率的目的，同时循环水平衡使得过滤介质(滤布)得到大量冲洗水而保证大型过滤洗涤装置连续运行的过滤性能。采用本发明工艺，可将原来的溶出矿浆的氧化铝净溶出率由原来的79～82g/L，提高到84～87g/L。赤泥洗涤水由原来的每吨赤泥3～4t/h吨水，降到每吨赤泥0.8～1t/h。排出赤泥附碱含量由原来的5g/L，降到3.5g/L以下。
【专利说明】一种铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺 (一）
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺。 (二）
【背景技术】
[0002] 我国缺乏天然铝土矿资源，目前国内铝土矿保有量仅占世界总储量的2. 4%。近 年来国外对铝土矿资源输出更是进行了限制，使得提高铝土矿得率，降低生产成本的要求 更加迫切。在氧化铝生产中，无论是烧结法、拜耳法还是拜耳烧结联合法，根据资料显示在 生产氧化铝工艺中熟料A1 203净溶出率的损失中有近50 %是在分离沉降槽中发生的，由于 沉降槽分离、洗涤时液固分离时间较长，即便是最新采用的高效沉降槽其浆液停留时间也 在0. 25-1. 5小时，而在这过程中浆液仍产生二次反应损失，包括已经溶出的A1203和Na20 重新析出损失，并使Si0 2含量增加。在操作中易造成沉降槽淤堵，开车率降低严重影响产 能。因而寻找一种合适的快速分离工艺与设备使得A1 203溶出率损失降低，同时又能保证生 产的连续平稳是解决问题的关键。但实验表明在大型生产中将熟料溶出后铝酸钠溶液的快 速分离以及赤泥充分洗涤回收在单一设备上完成较难实现。因而寻找合适的分离工艺结合 相应设备可使大型工业生产的连续性和稳定性得到保障。 (三）
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供氧化铝生产过程中的铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺，其 主要是解决现有技术所存在的A1 203溶出率损失大，二次反应严重，碱耗量，洗涤水、絮凝剂 耗量大、单一分离设备无法完成快速分离、赤泥充分洗涤要求等技术问题。
[0004] 本发明采用的技术方案是：
[0005] -种铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺，所述工艺包括：
[0006] (1)调配：铝酸钠熟料溶出矿浆由闪蒸器出料，在调配槽中稀释至碱浓度为ll〇g/ L?150g/L ;所述熟料溶出矿浆为拜耳或烧结法获得的熟料溶出矿浆；
[0007] (2)快速分离：步骤（1)调配后的料浆用泵输送到分离过滤装置（湿排渣），进行 快速分离，分离作业时间2?10分钟；分离的滤液送去粗液槽到精液控制过滤单元，滤液 浮游物控制在2g/L?25g/L ;分离的滤饼即赤泥含水率控制在28 %?42%，进入赤泥再楽 槽；
[0008] (3)再浆：赤泥与分离过滤装置的滤布洗涤液同时进入赤泥再浆槽，搅拌混合均 匀；滤布洗涤液的碱浓度控制在3g/L?85g/L、温度控制在50?100°C，用量为每吨赤泥 0· 8 ?1. 5t/h ;
[0009] (4)快速洗涤：步骤（3)再浆搅拌混合后送洗涤过滤装置（三洗干排渣）在下进行 三次逆流洗涤，洗涤分为一洗区、二洗区、三洗区共三个洗涤区域，新水由三洗区加入作为 洗涤水，二洗区的洗涤水由三洗区冲洗残留渣的洗涤水混合三洗区的滤液提供，一洗区的 洗涤水由二洗区的滤液提供，一洗区的滤液回用作为步骤（1)中的稀释用水和步骤（3)中 的滤布洗涤用水；洗涤水温度为50°C?100°C、碱浓度85g/L以下，洗涤水总用量为每吨赤 泥0. 8?1. 5t/h ;经洗涤后的滤饼含水量控制在40%以下，碱残留控制在5. Og/L以下，由 下料口排入运输皮带或运输车外送干堆场。
[0010] 本发明工艺通过上述四步实现大型工业化快速分离与洗涤的稳定运行，通过逆流 洗涤完成少量新水和高回收率的目的，同时循环水平衡使得过滤介质（滤布）得到大量冲 洗水而保证大型过滤洗涤装置连续运行的过滤性能。
[0011] 优选的，步骤（4)洗涤用新水为温度70?85°C的工业新水（及工业用自来水），用 量为每吨赤泥0.8?1.0^11。最终干排赤泥的含水率为30%?35%，碱残留28/1?3.2 8/ L〇
[0012] 步骤（4)所用的过滤装置需要大量过滤介质（滤布）再生冲洗液以保证其连续运 行时的过滤性能，该冲洗液可通过循环水平衡系统提供，以减少洗涤系统新水加入以及污 水排放。可设置带隔网滤布冲渣槽收集大型快速洗涤过滤装置（三洗干排渣）中赤泥洗涤 滤液，以及滤布冲洗后进入滤布冲渣槽的澄清液。该澄清液可通过管道过滤器进一步去除 固体颗粒，以避免堵塞冲洗嗔头。
[0013] 步骤（4)可采用翻盘过滤机，为全封闭结构，内部保温及自动吹扫是由常压蒸汽 完成的，因此其环境工作温度为当地的室温，而设备内部工作温度为50°C?120°C。
[0014] 本发明的有益效果主要体现在：本发明采用调配、快速分离、再浆、快速洗涤、循环 水平衡（过滤介质再生洗水）步骤的分段组合工艺来实现大型化生产的连续稳定性，同时 实现提高得率，较少洗水的目的。 (四）
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本发明工艺流程图；
[0016] 图2为本发明实施例1工艺装置示意图。 (五）
【具体实施方式】
[0017] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于 此：
[0018] 实施例1 :
[0019] 本实施例的第一步调配槽由V101调配槽、A101调配槽搅拌器、P101料浆泵组成。 拜耳法获得的熟料溶出矿浆由闪蒸器出料，在调配槽中稀释至碱浓度约为110?130g/L ; 调配槽的稀释液由大型快速洗涤过滤装置（三洗干排渣）的一洗滤液提供，碱浓度约为 15 ?30g/L ;
[0020] 第二步大型快速分离过滤湿排渣装置由F201翻盘真空过滤机（湿排）、C201干湿 渣斗、C202气沫分离器、V201滤液槽、P201滤液泵、V202回水池（共用）、P202a液下泵、 P203真空泵组成。将调配槽内调配后的料浆用泵送到大型快速分离过滤装置（湿排渣）， 开始进行快速分离，分离作业时间2?4分钟。分离的滤液送去粗液槽到精液控制过滤单 元。滤液浮游物控制在l〇g/L?15g/L，分离的滤饼干渣的含水率控制在30?35%。
[0021] 第三步赤泥再浆槽由V301再浆槽、A301再浆槽搅拌器、P301再浆料泵组成。稀释 液由后道大型快速洗涤装置（三洗干排渣）的一洗滤液用泵送到前道大型快速分离过滤装 置（湿排渣），先用于滤布的清洗，随后做为稀释液与干渣一同进入再浆槽混合搅拌，稀释 液（滤布冲洗液）的碱浓度控制在25g/L?50g/L ;
[0022] 第四步大型快速洗涤过滤干排渣装置由F401翻盘真空过滤机（三洗干排）、C401 干渣斗、C402湿渣斗、C403气沫分离器、X401皮带输送机、P401冲洗泵、V401 -洗槽、P402 二洗泵、V402二洗槽、V202回水池（共用）、P202b液下泵、P403真空泵组成。再浆槽中的 赤泥由泵送到大型快速洗涤过滤装置（三洗干排渣）。新水由三洗区加入，二洗区的洗液由 冲洗残留渣混合三洗区的滤液提供，一洗区的洗液由二洗区的滤液供给。一洗区的滤液送 到第一道工序的调配槽稀释熟料溶出矿浆和第二道大型快速分离过滤装置（湿排渣）的滤 布冲洗口。经洗涤后的滤饼直接由下料口排入运输皮带或运输车外送干堆场。洗涤用新水 为温度在70°C?85°C的工业新水，每吨赤泥消耗水量为0. 8?lt/h，干排赤泥的含水率为 30%?35%，碱残留28/1?3.28/1 ;
[0023] 第五步循环水平衡由P501三洗泵、V501滤布冲渣槽、A501冲渣槽搅拌器、C501管 道过滤器、P502冲洗泵组成。设置带隔网滤布冲渣槽收集大型快速洗涤过滤装置（三洗干 排渣）中赤泥洗涤滤液，以及滤布冲洗后进入滤布冲渣槽的澄清液，对洗涤用水进行再生。 该澄清液通过管道过滤器进一步去除固体颗粒，以避免堵塞冲洗喷头。
[0024] 工艺流程参见图1，装置参见图2。
[0025] 本发明沉降分离洗涤系统，采用翻盘过滤机实现快速分离洗涤后，可将原来的溶 出矿浆的氧化铝净溶出率由原来的79?82g/L，提高到84?87g/L。赤泥洗涤水由原来的 每吨赤泥3?4t/h吨水，降到每吨赤泥0. 8?lt/h。排出赤泥附碱含量由原来的5g/L，降 到3. 5g/L以下。
[0026] 根据以上指标优化每年按年产拜耳法生产氧化铝100万吨，烧结法10万吨的产能 计算，就溶出率的提高及碱耗的降低，就可为企业带来年节约1900万元的经济效益。
【权利要求】
1. 一种铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺，所述工艺包括： (1) 铝酸钠熟料溶出矿浆由闪蒸器出料，在调配槽中稀释至碱浓度为ll〇g/L?150g/ L ； (2) 步骤（1)调配后的料浆用泵输送到分离过滤装置，进行快速分离，分离作业时间 2?10分钟；分离的滤液送去粗液槽到精液控制过滤单元，滤液浮游物控制在2g/L?25g/ L ;分离的滤饼即赤泥含水率控制在28 %?42%，进入赤泥再浆槽； (3) 赤泥与分离过滤装置的滤布洗涤液同时进入赤泥再浆槽，搅拌混合均匀；滤布洗 涤液的碱浓度控制在3g/L?85g/L、温度控制在50?100°C，用量为每吨赤泥0. 8?1. 5t/ h ； (4) 步骤（3)再浆搅拌混合后送洗涤过滤装置在下进行三次逆流洗涤，洗涤分为一洗 区、二洗区、三洗区共三个洗涤区域，新水由三洗区加入作为洗涤水，二洗区的洗涤水由三 洗区冲洗残留渣的洗涤水混合三洗区的滤液提供，一洗区的洗涤水由二洗区的滤液提供， 一洗区的滤液回用作为步骤（1)中的稀释用水和步骤（3)中的滤布洗涤用水；洗涤水温度 为50°C?100°C、碱浓度85g/L以下，洗涤水总用量为每吨赤泥0. 8?1. 5t/h ;经洗涤后的 滤饼含水量控制在40%以下，碱残留控制在5. Og/L以下，由下料口排入运输皮带或运输车 外送干堆场。
2. 如权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤（4)洗涤用新水为温度70?85°C的工 业新水，用量为每吨赤泥〇. 8?1. Ot/h。
【文档编号】C01F7/04GK104058433SQ201410275413
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】张洪亮, 杨武, 符庆良 申请人:杭州化工机械有限公司