一种联合法生产氧化铝的方法
【技术领域】
[0001]一种联合法生产氧化铝的方法，涉及一种氧化铝生产方法，特别是联合法生产氧化铝工艺方法的改进。
【背景技术】
[0002]
联合法生产氧化铝即:拜耳一烧结联合法生产氧化铝，包含了拜耳法和烧结法生产氧化铝的主要工艺流程和技术。拜耳法生产氧化铝工艺流程简单，能耗低，但只能处理高品位铝土矿，碱液循环量大，随赤泥排放的碱和氧化铝较多。烧结法氧化铝生产较拜耳法氧化铝生产设备流程复杂、能耗高，因而生产成本高。但是，烧结法在处理中低品位含铝原料方面具有一定的优势，碱耗低、矿耗低、氧化铝总回收率高是烧结法氧化铝生产的优点。在目前国内矿石资源紧张、矿石品位日趋低下的状况下，进行联合法生产氧化铝工艺是一条很好的途径。
[0003]通常的联合法生产氧化铝由拜耳法处理铝土矿，经过循环碱液溶出得到铝酸钠溶液和拜赤泥；铝酸钠溶液经过分解得到氢氧化铝和分解母液，分解率一般为50%左右；分解母液经蒸发后循环使用。赤泥作为一种原料去烧结法配料。烧结法氧化铝生产一般采用碱一石灰烧结法，在生料浆配制时用纯碱、石灰石(或石灰)、循环碱液与含铝原料(铝土矿、赤泥、粉煤灰、煤矸石等)混合成为生料浆，生料浆送到熟料窑内进行高温烧结，在熟料烧结过程中，矿石中的Si02转变为不易溶解的原硅酸钙，而A1 203生成易溶于水的铝酸钠。熟料经过溶出和赤泥分离洗涤，得到粗液和烧结法赤泥，烧结法赤泥外排到堆场堆存，粗液送脱硅工序进行脱硅和硅渣分离，得到铝酸钠精液；铝酸钠精液分别进行碳酸化分解和种子分解得到氢氧化铝，氢氧化铝经过分离洗涤送氧化铝焙烧炉焙烧得到产品氧化铝。碳分母液经过蒸发后用于生料浆配制。有时烧结法部分粗液也会直接送到拜耳法，与拜耳法溶出液混合，进入到拜耳法生产流程。
[0004]碳酸化分解是在铝酸钠精液中通入浓度为35%以上的高浓度二氧化碳气体进行分解，得到碳分氢氧化铝。高浓度二氧化碳由特定的石灰炉产出炉气，由大块石灰石和焦炭(或煤)烧制出炉气和石灰；炉气经过洗涤，由C02压缩机输送到碳酸化分解槽碳分。其另一产物石灰，部分用于烧结法配料和脱硅，其余全部外排，造成浪费和污染环境。由于采用特定的石灰炉生产高浓度二氧化碳，造成烧结法能耗更高。
[0005]熟料窑是烧结法氧化铝生产的核心设备，是高能耗设备，通常采用煤粉或煤气作为燃料。熟料烧成能耗占烧结法总能耗的35%左右。熟料窑烟气经过立烟道、旋风收尘器、电收尘器等收尘环节回收粉尘，然后通过烟囱排向大气。熟料窑烟气在电收尘出口二氧化碳气约12%左右，温度约150°C?250°C，出口含尘0.2?1.0g/Nm3。电收尘烟气带走热量约占熟料窑总热量损耗的45%左右。熟料窑飞扬损失碱耗达到10kg-Na2C03/t-Al203以上。热量损失和碱损失都很大，同时造成巨大的环境污染。
[0006]氢氧化铝经过高温焙烧脱水后变成产品氧化铝。焙烧过程是在流态化焙烧炉中完成的。氧化铝焙烧以煤气或天然气为燃料，原料氢氧化铝经过干燥、预热、焙烧分离等几个阶段，在高温下脱去全部结晶水成为氧化铝。伴随氧化铝产品的生产，煤气或天然气燃烧变成的co2气体与氢氧化铝煅烧产生的水蒸汽一起构成焙烧炉烟气，经过电收尘后向大气中排放。焙烧炉烟气二氧化碳气约5%?10%，烟气中的粉尘为氧化铝和氢氧化铝，随烟气排放直接损失产品，同时污染环境。
[0007]专利200610043377.0熟料窑烟气中二氧化碳的回收方法，将熟料窑烟气降温至35?45°C，再加压至0.04?0.05MPa，然后再次降温至35?40°C，进入吸附塔进行选择吸附后，再使用真空栗将吸附的二氧化碳抽出，获得体积浓度为38?45%的二氧化碳，用于铝酸钠溶液的分解。该专利工艺复杂，工业上难以实现。
[0008]专利201310007554.X 一种利用熟料窑尾气进行碳酸化分解的方法，对熟料窑尾气依次实施除尘、水洗预处理后，收集得到C02气体；将得到的C02气体加压后通入到含铝酸钠的料液中进行一次碳酸化分解，对该一次碳酸化分解后的料液进行固液分离；将预处理得到的C02气体加压后继续通入经一次碳酸化分解的滤液中，实施二次碳酸化分解。该专利对熟料窑尾气干法除尘后水洗，洗水量大，废水碱含量高，在生产中无法全部消化回收。多余的洗水如果排放会造成二次污染。仅采用碳酸化分解工艺，产品质量难以控制。
【发明内容】
[0009]本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供能有效提高氧化铝分解率，提高生产能力，大幅度降低能耗，简化生产流程，减少环境污染的联合法生产氧化铝的方法。
[0010]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0011]—种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于其生产过程中的熟料烧成的窑烟气和氧化铝焙烧炉烟气通入种子分解的分解母液中，进行烟气深度分解；将分解得到的氢氧化铝进行分级，分级得到细粒级氢氧化铝加入拜耳精液中作为种子分解的晶种，进行种子分解；分级得到粗粒级的氢氧化铝进入氢氧化铝洗涤、焙烧得到氧化铝产品。
[0012]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于所述的烟气深度分解过程，其种子分解的分解母液中的氧化铝分解率为80%?100%。
[0013]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于所述的熟料烧成的窑烟气与净化液进行气液混合吸尘净化。
[0014]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于熟料烧成的窑烟气采用烟气深度分解母液为净化液，进行气液混合吸尘净化，产生的收尘母液用于生料配制工序。
[0015]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于采用烟气深度分解母液为净化液进行吸尘净化后的熟料烧成的窑烟气，进一步采用水为净化液进行净化后，再通入种子分解的分解母液中，进行烟气深度分解。
[0016]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于净化烟气后的水用于赤泥洗涤。
[0017]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于深度分解母液在净化熟料窑烟气过程中会吸收烟气中的粉尘和二氧化碳，并继续分解产出残存的氢氧化铝，该物料直接去烧结法配料，或用碱液溶解，返回拜耳法溶出或烧结法粗液脱硅工序。
[0018]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于净化后的熟料窑烟气，作为粗液脱硅或母液蒸发的热源，进一步回收烟气中的热量和水分。
[0019]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于净化后的熟料窑烟气加入拜耳法精液进行分解。
[0020]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，其特征在于净化后的熟料窑烟气加入拜耳法精液或分解母液进行分解时，加入分解种子，种子添加量为25?300g/l。
[0021]本发明的一种联合法生产氧化铝的方法，对联合法氧化铝生产工艺流程进行了重大改进，使联合法生产氧化铝总体分解率得到提高，氧化铝生产能力提高；熟料窑或氧化铝焙烧炉烟气热量被回收，能耗大幅度降低；熟料窑或氧化铝焙烧炉排出的二氧化碳被有效利用，取消了烧结法相应专有的石灰炉烧制等工序，简化了烧结法生产流程，降低了生产能耗和消耗。熟料窑和氧化铝焙烧炉烟气含有大量热量和水蒸气，通入低温度的种子分解浆液，可以提高溶液温度并回收烟气中的氧化铝粉尘和水分，提高了蒸发原液的温度，降低了蒸发工序的能耗；回收烟气中的碱和氧化铝粉尘，既减少了环境污染，又增加了产量。
【附图说明】
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图1为本发明的联合法氧化铝生产的工艺流程图。
【具体实施方式】
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