一种拜耳法生产氧化铝的方法技术

本发明专利技术公开了一种拜耳法生产氧化铝的方法，该方法包括步骤：将2～20％的蒸发母液加入稀释脱硅槽和/或赤泥沉降槽和/或赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路；剩余的蒸发母液用于配制铝土矿矿浆。通过将小部分的蒸发母液加入稀释脱硅槽、赤泥沉降槽、赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路中的任何位置，可以显著提高分子比αk，以及料液温度，以实现在稀释、沉降分离、洗涤等过程降低铝酸钠溶液的水解损失，有效减小外排赤泥A/S的上升幅度，减少氧化铝的损失。通过有效利用蒸发母液，提高了精液的Rp值，实现节能增效。

【技术实现步骤摘要】
一种拜耳法生产氧化铝的方法
本专利技术涉及氧化铝生产
，具体涉及一种拜耳法生产氧化铝的方法。
技术介绍
目前氧化铝生产绝大部分采用拜耳法工艺，现有的拜耳法氧化铝生产工艺参见图1，将铝土矿与蒸发母液、石灰送入原料磨配矿磨制成合格矿浆，经预脱硅后高压溶出，得到的溶出矿浆进入稀释脱硅槽与赤泥一次洗液混合，稀释脱硅后的料浆经赤泥沉降槽沉降液固分离，沉降分离底流即固相赤泥多次反向洗涤外排，赤泥一次洗液返回使用，沉降分离溢流即粗液经过过滤精制成精液，送去分解工序分解，种分母液(分解后液固分离后的铝酸钠溶液，氧化铝生产上定义为种分母液)进入蒸发工序，固体氢氧化铝一部分返回做晶种，一部分洗涤后去焙烧炉焙烧成氧化铝，蒸发母液(经过蒸发浓缩用于排盐或原料工序配矿用的铝酸钠溶液，氧化铝生产上定义为蒸发母液)继续去原料工序配矿。沉降工序是氧化铝厂的重要工序，一般溶出赤泥到达外排赤泥时赤泥的A/S会升高0.1左右，主要为铝酸钠溶液水解所致，且沉降分离底流较赤泥洗涤溢流的水解程度大。赤泥A/S升高会造成氧化铝的损失，如某厂的四年统计资料表明，赤泥A/S升高值在0.085～0.185范围，以40万吨规模统计，外排赤泥A/S每升高0.01，损失氧化铝101吨，则该厂年最高可损失氧化铝2.25万吨。降耗增效已经成为目前氧化铝生产中的主要研究方向。传统的氧化铝生产过程中高压溶出后的溶出矿浆的Rp为1.119～1.192(Rp＝1.645/αk)，溶出矿浆进入稀释槽与赤泥一次洗液(赤泥一次洗液为一次赤泥洗涤沉降槽出来的溢流)混合进行稀释，Rp调整为1.082～1.119。赤泥一次洗液的Rp较低，主要就是铝酸钠溶液水解造成的。水解的氢氧化铝随赤泥外排，蒸发母液全部拿去配矿，这势必形成氧化铝单耗的增加。目前，大多数氧化铝厂主要通过降低溶出赤泥A/S、提高沉降槽温度、降低分离底流L/S、改良物料流程、稳定沉降槽操作等措施来减少外排氧化铝的损失，但未解决根本性问题。外排赤泥A/S上升，铝酸钠溶液水解因素占50％左右，工业上外排赤泥的A/S在1.3左右，差的达到2.0左右。目前还没有针对水解造成氧化铝损失的有效解决办法。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种拜耳法生产氧化铝的方法，有效解决铝酸钠溶液水解造成的氧化铝损失，同时提高拜耳法母液的循环效率。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：一种拜耳法生产氧化铝的方法，包括步骤：将2～20％的蒸发母液加入稀释脱硅槽和/或赤泥沉降槽和/或赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路；剩余的蒸发母液用于配制铝土矿矿浆。其中，所述蒸发母液的温度大于80℃，Nk浓度大于180克/升，分子比αk大于2.2。作为一种优选的实施方式，将2～20％的蒸发母液加入到赤泥沉降槽的中下部浆液中。作为一种优选的实施方式，将2～20％的蒸发母液加入到稀释脱硅槽的中下部浆液中。本专利技术提供的拜耳法生产氧化铝的方法，在现有的拜耳法生产氧化铝的工艺基础上进行了改进，改进在于，将蒸发母液分流成两部分，分流出2～20％的蒸发母液加入稀释脱硅槽和/或赤泥沉降槽和/或赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路，剩余的蒸发母液按照现有的流程设计用于配制铝土矿矿浆。稀释脱硅槽、赤泥沉降槽内的料液以及流至一次洗涤沉降槽之前的赤泥沉降槽底流，由于其中的铝酸钠溶液浓度偏低，分子比αk小，且温度低，因此容易引起铝酸钠溶液的水解，导致外排赤泥A/S上升，造成氧化铝的损失。通过将小部分的蒸发母液加入稀释脱硅槽、赤泥沉降槽、赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路中的任何位置，可以显著提高分子比αk，以及料液温度，以实现在稀释、沉降分离、洗涤等过程降低铝酸钠溶液的水解损失，有效减小外排赤泥A/S的上升幅度，减少氧化铝的损失。通过研究发现，水解主要发生在赤泥沉降槽及赤泥洗涤的一、二次洗涤过程，尤其是赤泥沉降槽的底流部分，高温、高浓度、高αk蒸发母液的加入，提高了赤泥沉降槽底流浆液的液相稳定性，由于提高了液相αk，在后续的洗涤系统由于αk达到或超过其原来的水解造成的αk值，不致继续发生水解行为。通过有效利用蒸发母液，提高了精液的Rp值，实现节能增效。由于蒸发母液中含有大量的Al2O3，含量为130g/L左右，因此需要较少的蒸发母液就可以满足生产上稀释液对于Al2O3浓度的要求，经试验表明，只需要分流出2～20％的蒸发母液加入稀释脱硅槽和/或赤泥沉降槽和/或赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路，剩余的蒸发母液依然按照现有的流程设计用于配制铝土矿矿浆，即可有效减小外排赤泥A/S的上升幅度，减少氧化铝的损失，提高氧化铝产量。本专利技术还可以降低碱的消耗，其原因是：高压溶出料浆Rp比传统的Rp高，也即αk比传统的αk低，相应地稀释所需配液量增大，产生的精液量也增多，精液量的增多相应提高了氧化铝产品的产量，由于溶出Rp的升高，溶出所需配入的碱量就减少了，碱耗降低。本专利技术提供的拜耳法生产氧化铝的方法，提高了拜耳法蒸发母液的循环效率，降低了水解损失，提高了氧化铝的回收率，达到了提高氧化铝产量，降低碱耗的目的。本专利技术具有广泛的经济、社会价值，易于氧化铝企业推广应用。附图说明图1是现有的拜耳法生产氧化铝工艺流程图；图2是本专利技术提供的一种拜耳法生产氧化铝工艺流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。如图2，是本专利技术提供的一种拜耳法生产氧化铝工艺流程图。通过与图1现有的拜耳法生产氧化铝工艺流程图相比，本专利技术是在现有的拜耳法生产氧化铝的工艺基础上进行了改进，改进在于，将蒸发母液分流成两部分，分流出2～20％的蒸发母液加入稀释脱硅槽和/或赤泥沉降槽和/或赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路，剩余的蒸发母液按照现有的流程设计用于配制铝土矿矿浆，即回到磨制配矿工序。分流出的2～20％的蒸发母液可以加入稀释脱硅槽、赤泥沉降槽、赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路中的任何位置。例如可以选择性的加入稀释脱硅槽或赤泥沉降槽或赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路中，也可以在稀释脱硅槽、赤泥沉降槽和赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路中均加入蒸发母液。具体地，本专利技术提供的拜耳法生产氧化铝的方法，将温度大于80℃、Nk浓度(Na2O的浓度)大于180克/升、分子比αk大于2.2(或Rp小于0.748，Rp＝1.645/αk)的蒸发母液分流成两部分，将其中2～20％的小部分蒸发母液注入到容易引起铝酸钠溶液水解的稀释脱硅槽、赤泥沉降槽的一个或几个位置以及赤泥沉降槽底流至一次洗涤沉降槽前的任何位置，在溶出赤泥A/S为1.0～1.15时，外排赤泥A/S为1.05～1.15，外排赤泥A/S上升小；剩余蒸发母液按照原有流程返回原料氧化铝溶出工艺段。当蒸发母液注入赤泥沉降槽时，最好注入到容易引起铝酸钠溶液水解的赤泥沉降槽的下半截底部的浆液中，效果更好。同样，当蒸发母液注入稀释脱硅槽时，最好注入到容易引起铝酸钠溶液水解的稀释脱硅槽的下半截底部的浆液中，效果更好。采用本专利技术提供的拜耳法生产氧化铝的方法，磨制配矿得到的合格矿浆经过高压溶出，进入稀释脱硅槽，与Rp值为0.914～1.028的赤泥一次洗液混合，稀释脱硅后的料浆Rp为1.192～1.237，溶出料浆R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拜耳法生产氧化铝的方法，其特征在于，包括步骤：将2～20％的蒸发母液加入稀释脱硅槽和/或赤泥沉降槽和/或赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路；剩余的蒸发母液用于配制铝土矿矿浆。

【技术特征摘要】
1.一种拜耳法生产氧化铝的方法，其特征在于，包括步骤：将2～20％的蒸发母液加入稀释脱硅槽和/或赤泥沉降槽和/或赤泥沉降槽至一次洗涤沉降槽之间的底流流路；剩余的蒸发母液用于配制铝土矿矿浆。2.根据权利要求1所述的拜耳法生产氧化铝的方法，其特征在于，所述蒸发母液的温度大于80℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：李余才，陈湘清，娄世彬，
申请(专利权)人：湖南绿脉环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43