一种大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构及结晶工艺的制作方法

本发明涉及化工领域，特别涉及一种大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构及结晶工艺。

背景技术：

1、氧化铝生产企业利用拜耳法生产氧化铝过程中，经换热后的精液送至分解工序与细种子浆料混合，以细种子浆料作为晶核，使精液中铝酸钠分解得到的氢氧化铝逐级长大为大颗粒氢氧化铝晶体，在长大段末槽得到的浆料经旋滤器分离后，底流送至平板过滤器，经过滤、洗涤，送至焙烧工序得到氧化铝产品。

2、目前，分解工序的附聚段数量为两个，串联，换热精液和细种子浆料直排上游的附聚段，混合液在附聚段内散热面大、混合效果差，造成混合液热量损失较大、降温较快，且停留时间过长，造成结晶得到的氢氧化铝强度较弱，焙烧得到的氧化铝粒径较小，不利于提高产品品质。

3、因此，如何生产大粒径氧化铝，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构，其结构简单、操作简单，可有效减少热量损失、减少附聚停留时间，提高结晶氢氧化铝的强度，利于制备得到大粒径氧化铝产品。

2、本发明的目的之二是提供一种利用上述分解槽结构结晶氢氧化铝的工艺，其操作简单、能耗低，物料利用率高，满足制备大粒径氧化铝产品的需求。

3、实现本发明目的之一的技术方案是：一种大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构，包括附聚段、长大段首槽、长大段末槽，所述附聚段的上游设置有混合器，混合器设置有第一进口用于与精液源相连、第二进口用于与细种子浆料源相连，混合器的排料口对附聚段供料，所述附聚段经长大段首槽、长大段末槽，与一级旋流器相连，所述一级旋流器的底液出口经平板过滤机对煅烧工序提供成品氢氧化铝，一级旋流器的溢流口对二级旋流器供料，所述二级旋流器的底液出口对长大段首槽提供粗种子，二级旋流器的溢流出口经立盘过滤机对附聚段提供细种子。

4、所述混合器为两端封闭的管道，所述第一进口、第二进口分别设置在管道的两端，混合器的排料口位于管道的中段底部。

5、所述第一进口、第二进口与管道的延伸方向呈垂直分布。

6、所述混合器的排料口与附聚段的侧壁底部相连。

7、实现本发明目的之二的技术方案是：采用任一上述分解槽结构结晶的工艺，包括以下步骤：

8、1)采用拜耳法制备得到精液，控温后经第一进口进入混合器，制备得到的细种子浆料经第二进口进入混合器，得到混合浆料；

9、2)混合浆料送至附聚段，控制温度为77-81℃、液位高度大于37m，附聚时间为4-6h；

10、3)附聚完毕后，送至长大段首槽，控制温度为64-69℃、停留时间为35-50h；

11、4)物料送至长大段末槽，控制温度为57-63℃；

12、5)分解结晶完毕后，物料送至一级旋流器分离，一级旋流器分离的底液送至平板过滤机，经过滤洗涤后作为成品氢氧化铝送煅烧工序作为原料，分离的溢流液送至二级旋流器分离；

13、6)二级旋流器分离的底液作为粗种子浆料，送至长大段首槽，分离的溢流液送至立盘过滤机，滤饼经冷水洗涤、热水洗涤后，以步骤1)精液作为载体，作为细种子浆料送至混合器。

14、进一步的，步骤1)制备得到的精液中铝酸钠的浓度为150-160g/l，细种子浆料中固含为150-200g/l。

15、优选的，步骤6)所述热水的温度≥95℃。

16、采用上述技术方案具有以下有益效果：

17、1、大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构包括附聚段、长大段首槽、长大段末槽，各级槽结构串联，使精液中的铝酸钠逐级分解并结晶为氢氧化铝晶体。所述附聚段的上游设置有混合器，混合器设置有第一进口用于与精液源相连、第二进口用于与细种子浆料源相连，混合器的排料口对附聚段供料，保证精液和细种子浆料混合充分，提高在附聚段、长大段的结晶效果和效率。所述附聚段经长大段首槽、长大段末槽，与一级旋流器相连，所述一级旋流器的底液出口经平板过滤机对煅烧工序提供成品氢氧化铝，一级旋流器分离的底液主要为大粒径氢氧化铝晶体溶液，经平板过滤机过滤后得到的滤饼可直接作为原料供煅烧工序煅烧得到大粒径的氧化铝产品。一级旋流器的溢流口对二级旋流器供料，一级旋流器分离的溢流液为较小粒径的氢氧化铝料浆。所述二级旋流器的底液出口对长大段首槽提供粗种子，进一步提高精液在长大段内分解结晶得到的晶体粒度，进而保证氧化铝产品的品质。二级旋流器的溢流出口经立盘过滤机对附聚段提供细种子，二级旋流器分离的溢流液为小粒径的氢氧化铝料浆，经过滤、洗涤草酸盐后，作为种子原料返回混合器，与精液混合，实现物料的闭环处理，有效提高铝元素的利用率，避免外排造成环境污染。

18、2、混合器为两端封闭的管道，所述第一进口、第二进口分别设置在管道的两端，混合器的排料口位于管道的中段底部，且第一进口、第二进口与管道的延伸方向呈垂直分布，对进入混合器的精液、细种子浆料缓冲减速，两个液相最终在混合器的中部混合，保证混合效率。

19、3、本发明结晶工艺，在混合器充分混合的混合浆料先送至附聚段，且控制温度为77-81℃、附聚时间为4-6h、附聚段的数量为一个、限定混合浆料在附聚段内的液位高度大于37m，如此减少混合浆料的热量损失、减少附聚停留时间，使附聚段排出物料的温度较高，促进铝酸钠溶液分解为氢氧化铝且以小粒径晶核作为附聚，提高结晶氢氧化铝的强度。

20、4、本发明结晶工艺，分解结晶完毕的物料先通过一级旋流器分离，分离的溢流液再经过二级旋流器分离后，分离的底流返回长大段首槽，作为粗种子晶核，促进混合物料中的氢氧化铝结晶析出得到大粒径氢氧化铝晶体，分离的溢流液经过滤、洗涤草酸盐后，以精液作为载体，进入混合器作为细种子晶核，使分解得到的氢氧化铝助剂结晶，利于得到大粒径氢氧化铝晶体，且保证晶体的强度，此外，还有效提高物料的利用率。

21、5、本发明二级旋流器分离的溢流液过滤得到的滤饼先用冷水洗涤，将其中夹杂的碱液洗出，再利用温度≥95℃的热水洗涤，将其中夹杂的少量草酸盐洗脱，避免回流作为晶核时这些杂质影响氢氧化铝的结晶效率和效果，提高氢氧化铝晶体强度、利于得到大粒径氧化铝产品。

22、下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

技术特征：

1.一种大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构，其特征在于：包括附聚段(1)、长大段首槽(2)、长大段末槽(3)，

2.根据权利要求1所述的大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构，其特征在于：所述混合器(4)为两端封闭的管道，所述第一进口(5)、第二进口(6)分别设置在管道的两端，混合器的排料口位于管道的中段底部。

3.根据权利要求2所述的大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构，其特征在于：所述第一进口(5)、第二进口(6)与管道的延伸方向呈垂直分布。

4.根据权利要求1所述的大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构，其特征在于：所述混合器(4)的排料口与附聚段(1)的侧壁底部相连。

5.采用权利要求1-4任一分解槽结构结晶的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，步骤1)制备得到的精液中铝酸钠的浓度为150-160g/l，细种子浆料中固含为150-200g/l。

7.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，步骤6)所述热水的温度≥95℃。

技术总结
一种大粒径氧化铝生产系统的分解槽结构，包括附聚段、长大段首槽、长大段末槽，所述附聚段的上游设置有混合器，混合器设置有第一进口用于与精液源相连、第二进口用于与细种子浆料源相连，混合器的排料口对附聚段供料，所述附聚段经长大段首槽、长大段末槽，与一级旋流器相连，所述一级旋流器的底液出口经平板过滤机对煅烧工序提供成品氢氧化铝，一级旋流器的溢流口对二级旋流器供料，所述二级旋流器的底液出口对长大段首槽提供粗种子，二级旋流器的溢流出口经立盘过滤机对附聚段提供细种子。本发明结构简单、操作简单，可有效减少热量损失、减少附聚停留时间，提高结晶氢氧化铝的强度，利于制备得到大粒径氧化铝产品。

技术研发人员：田伟,汪小波,夏杰,樊钉铜,韦美川
受保护的技术使用者：重庆市九龙万博新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15