一种拜耳法氧化铝生产过程的排盐系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于氧化铝生产领域，具体涉及一种拜耳法氧化铝生产过程的排盐系统及 方法。
【背景技术】
[0002] 拜耳法氧化铝生产过程中，铝酸钠溶液中含有碳酸钠、硫酸钠、铝硅酸钠等大量的 杂质。碳酸钠作为最主要的杂质之一，过高的浓度会在特定的条件下析出晶体，导致系统中 的换热器传热系数降低，管道堵塞等危害，对设备效率、生产连续性均产生巨大影响。碳酸 钠的来源主要是铝土矿及石灰等生产所需的原材物料，如果长时间积累不进行排除，对整 个氧化铝生产将带来严重危害。
[0003]目前的技术是在蒸发工序中配置有强制循环蒸发器，利用蒸汽和电对母液进行强 制蒸发，提升体系浓度，从而使得碳酸钠晶体析出后送至盐沉降槽，经过沉降后底流进行过 滤和苛化反应。这种技术需要配置专门的蒸发器设备，使用蒸汽进行加热浓缩并利用电能 进行强制循环，能源消耗大。同时由于溶液的浓度高，腐蚀性强，对设备和管材的要求高，维 护费用高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种拜耳法氧化铝生产过程的排盐系统及方法，在保证系 统补碱量不变的情况下，可实现排盐功能。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
[0006] -种拜耳法氧化铝生产过程的排盐系统，包括强碱储槽、盐沉降槽、溢流槽、循环 母液槽、过滤设备和苛化系统，氧化铝生产工序中的蒸发站出料管分别与强碱储槽和循环 母液槽相连通；所述的强碱储槽的出料口通过栗和管路与盐沉降槽的进料口连通，所述的 盐沉降槽的上部的设有溢流管，底部设有底流出口，所述的溢流管和溢流槽连通，所述的底 流出口经过过滤设备后与连通至苛化系统；所述的溢流槽的出料口通过栗和管路与循环母 液槽连通。
[0007] 本发明的拜耳法氧化铝生产过程的排盐方法，应用了所述的拜耳法氧化铝生产过 程的排盐系统，包括如下步骤：
[0008] A、关闭蒸发站出料管与循环母液槽之间的连通管路，将蒸发站出来的循环母液全 部送至强碱储槽，直至强碱储槽中母液量达到预定值；该预定值根据需要排盐的液体量来 考虑，如果需处理液体量超过强碱储槽溶积，可分次进行处理；
[0009] B、测定强碱储槽中母液的Na2O浓度，根据母液的Na2O浓度及需要进行排盐处理的 母液量，换算补充加入固体氢氧化钠量，控制补充加入的氢氧化钠量能够保证母液中Na2O 浓度大于310g/L，充分搅拌均匀，然后将母液送入盐沉降槽中，此时关闭盐沉降槽的底流出 P ;
[0010] C、母液在盐沉降槽中液位慢慢上升，直到达到溢流管的高度，上层母液通过溢流 管流出，进入溢流槽中，然后经溢流槽送入循环母液槽中；
[0011] D、当强碱储槽中的母液全部排盐完毕后，开启蒸发站出料管与循环母液槽之间的 连通管路，调配符合要求的循环母液送入下一工序。
[0012] 所述的步骤C中，当溢流槽积累了一定量的沉积物后，打开底流出口，经过过滤设 备分离固液，液体送入苛化系统进行处理。
[0013] 所述的步骤B和步骤C全过程控制母液的温度控制在90°C以上，通常通过固体氢 氧化钠的溶解放热就能保证，如果温度不够时，可以通过热交换器加热升温。
[0014] 所述的步骤A中，从蒸发站出来的的循环母液的Na2O浓度控制在在240g/l以上。
[0015] 本发明的有益效果为：
[0016] 本发明通过巧妙的工艺路线设计，在不需要对生产线设备做过大改进的前提下， 实现了一举多得的技术效果。一方面利用碳碱在高浓度碱溶液中易结晶析出的化学原理， 通过控制碱液浓度，达到排盐的目的；更进一步的是，本发明通过重新合理规划设计了整体 工艺流程，没有采用传统排盐所采用的氢氧化钠溶液，改为固体投料，巧妙的利用了固体氢 氧化钠的溶解热，来控制母液温度，防止多水碳酸盐的产生，可以将本工序中原来的强制循 环蒸发器停用或者大为减少使用率，降低了大量的能源消耗；同时，因为在拜耳法氧化铝生 产过程中，由于存在碱损失，需要在系统中不断的补充氢氧化钠，将整个系统中需要补充的 氢氧化钠改放在本工序中加入，既补充了碱液，也保证了排盐效果。
[0017] 本发明的节能效果非常突出，原来每调配1000 m3的循环母液，等同于一组进料量 为42m3/h的强制循环蒸发器，而现在才有本发明的方法后，基本可以停用处理强制循环蒸 发器，以每日补充如130~150吨碱量来计算，日节约新蒸汽约144吨，相当节约蒸汽6t/h， 具有非常可观的节能效果，以拜耳法氧化铝生产的规模来看，具有非常突出的意义。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明排盐系统的结构示意图
[0019] 图中各序号和名称如下：
[0020] 1-强碱储槽；2-盐沉降槽；3-溢流槽；4-循环母液槽；5-过滤设备；6-苛化系统； 7-溢流管；8-底流出口。
【具体实施方式】
[0021] 下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。
[0022] 实施例1
[0023] 本发明的拜耳法氧化铝生产过程的排盐系统，包括强碱储槽1、盐沉降槽2、溢流 槽3、循环母液槽4、过滤设备5和苛化系统6,氧化铝生产工序中的蒸发站出料管分别与强 碱储槽2和循环母液槽5相连通；所述的强碱储槽1的出料口通过栗和管路与盐沉降槽2 的进料口连通，所述的盐沉降槽2的上部的设有溢流管7,底部设有底流出口 8,所述的溢流 管7和溢流槽3连通，所述的底流出口 8经过过滤设备5后与连通至苛化系统6 ;所述的溢 流槽3的出料口通过栗和管路与循环母液槽4连通。
[0024] 本发明的拜耳法氧化铝生产过程的排盐方法，应用了所述的拜耳法氧化铝生产过 程的排盐系统，包括如下步骤：
[0025] A、关闭蒸发站出料管与循环母液槽5之间的连通管路，将蒸发站出来的循环母液 全部送至强碱储槽1，直至强碱储槽1中母液量达到777m3;
[0026] B、测定强碱储槽1中母液的Na2O浓度为249g/l，根据母液的Na2O浓度及需要进 行排盐处理的母液量，换算补充加入固体氢氧化钠量为100吨，充分搅拌均匀，然后将母液 送入盐沉降槽2中，此时关闭盐沉降槽2的底流出口 8 ;
[0027] C、母液在盐沉降槽2中液位慢慢上升，直到达到溢流管7的高度，上层母液通过溢 流管7流出，进入溢流槽3中，然后经溢流槽3送入循环母液槽4中；
[0028] D、当强碱储槽1中的母液全部排盐完毕后，开启蒸发站出料管与循环母液槽5之 间的连通管路，调配符合要求的循环母液送入下一工序。
[0029] 所述的步骤C中，当溢流槽3积累了一定量的沉积物后，打开底流出口 8,经过过滤 设备5分离固液，液体送入苛化系统6进行处理。
[0030] 所述的步骤B和步骤C全过程控制母液的温度控制在90°C以上。
[0031] 所述的步骤A中，从蒸发站出来的的循环母液的Na2O浓度控制在在240g/l以上。
[0032] 本实施例的蒸发站出料成分、混合液成分及单槽排盐量如表1所示。
[0033] 表1本实施例蒸发站出料成分、混合液成分及单槽排盐量
[0035] 实施例2
[0036] 本发明的拜耳法氧化铝生产过程的排盐系统，包括强碱储槽1、盐沉降槽2、溢流 槽3、循环母液槽4、过滤设备5和苛化系统6,氧化铝生产工序中的蒸发站出料管分别与强 碱储槽2和循环母液槽5相连通；所述的强碱储槽