一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺，属于硫酸铝制备领域。一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺，本发明专利技术解决了稀硫酸再利用问题，省去了处理费用，达到环保要求。节约硫酸，变废为宝；本发明专利技术尾气符合环保要求，回收热量供其他锅炉预热纯水，回收冷凝水节约了一次水。提高产量；本发明专利技术解决了尾渣环境污染问题，由赔钱送给别人到作为产品，产生效益。隔膜压滤机使渣水分离干净,回水清澈,利于沉降,形成了良性循环，实现水零外排。

A new clean production process of aluminum sulfate by industrial sulfuric acid decomposition bauxite process

【技术实现步骤摘要】
一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺
本专利技术涉及硫酸铝制备领域，尤其涉及一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺。
技术介绍
随着我国对环境保护越来越重视，反应尾气、蒸发尾气等酸性水蒸气（约PH=3）直接排空，已不符合要求。尾渣含水量太大，且含有部分硫酸铝不易晾干,环保也不允许露天晾晒，用户难于使用,厂家难于保存、难于处理，是企业负担。渣水分离不净,回用水浑浊,导致沉降效果差,影响产量,且能形成恶性循环。时间长了使生产难以为继，周期性外排废水。尾渣残铝(AL2O3)含量13%～15%，较高,粹取率低,浪费资源，产品单一。现有的一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺，生产成本高，对生产废弃物无法有效回收利用，并且制备产品衍生物较少。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决生产成本高，对生产废弃物无法有效回收利用，并且制备产品衍生物较少的问题，而提出的一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺，包括以下步骤：S1、选取稳定矿源中活性好的铝土矿，按化学反应方程式进行加酸量计算，另外加入出铝土矿中其他耗酸物质的耗酸量进行试生产，看反应出来的头遍液盐基度，计算、调节加酸量；要求带班人员每釜查看头遍液盐基度，根据前后生产情况适时调节；若试验阶段如果出来盐基度不在设定区间内，单独存放，待出来酸性较高的溶液时，计算酸碱中和配比，在中和池中混合即可，反之亦然；S2、将S1中通过试生产的铝土矿送入颚式破碎机中，破碎至35-45mm的块径后，由斗提机送至雷蒙机加料斗研磨成粒度合格的细粉，再由鼓风机送至旋风分离器，将矿粉分离至中间料仓；S3、对S2中的矿粉进行调浆作业，待反应岗位来令后，起动耐腐耐磨泥浆泵，把调好的泥浆全部打入反应釜中，完毕给反应回复命令，反应岗位接到泥浆打完信号后，关闭反应釜上泥浆入口阀门，开始加浓度96%的硫酸,完成后关闭所有阀门封压。待反应釜压力达到（0.31±0.02）时，保持压力，超压少量排气，运转4小时后排气泄压；S4、将S3中的反应气体送入尾气回收阶段，反应生成的混合浆液，用蒸气压入干扰式重力沉降槽中稀释，之后加入絮凝剂，促使残渣沉降分离，清液经自由管放入硫酸铝溶液槽槽，用硫酸中和成合格的溶液；残渣送入残渣回收处理阶段；S5、将S4中的合格的溶液经常压单效盘管式蒸发器浓缩到氧化铝含量大于15.6%,放入浓缩液储槽，供钢带结晶机冷凝结晶；其中常压单效盘管式蒸发器中的二次蒸汽也进入尾气回收阶段，冷凝结晶的片状硫酸铝，经锤式粉碎机粉碎至合格粒度，用斗提机提至料仓进行计量包装，码垛入库。优选地，所述S1中的试生产中溶出率按90%算。优选地，所述S3中的调浆作业包括以下步骤：将稀硫酸和矿粉按质量比，先向调浆釜中加入20%的稀硫酸，之后将矿粉缓慢加入调浆釜中，搅拌20分钟。优选地，所述20%稀硫酸、矿粉和96%浓硫酸的质量比为：1：0.96：1。优选地，所述S4和S5中的尾气回收包括以下步骤：从硫酸铝溶液槽通过耐腐蚀换热器一向常压单效盘管式蒸发器中加入硫酸铝热溶液,运行洗涤塔洗涤水、耐腐离心风机和耐腐蚀换热器二中的冷凝水，打开蒸气冷凝水回阀，打开一次蒸气阀门开始蒸发；二次蒸气通过DN300PPH管道进入耐腐蚀换热器一，预热硫酸铝溶液，预热后的溶液加热蒸发器，产生的冷凝水工艺使用；剩余的二次蒸气进入耐腐蚀换热器二，通过冷却水冷却为冷凝水，产生的冷凝水工艺使用；没有冷凝的气体由耐腐蚀离心风机抽送到洗涤塔，通过洗涤与冷却后放空；反应釜放空蒸气并入二次蒸气进入耐腐蚀换热器二的管道即可，开关阀门为反应釜放空阀。优选地，所述S4中残渣回收阶段包括以下步骤：将残渣送入搅拌池中，开动搅拌池搅拌桨，沉降岗位可以向搅拌池打尾渣，搅拌池里尾渣够用后，打开耐腐高压泵控制回路阀门，开启耐腐高压泵向隔膜压滤机供料，逐渐关小耐腐高压泵控制回路阀门，清水回工艺使用；在隔膜压滤机入料口压力达到1时，停耐腐高压泵卸脱水尾渣，用皮带机打入库房。用铲车入粉碎机粉碎，产品尾渣水分39%装车销售。如果按客户要求水分再低，可以在入粉碎机粉碎前加入加入少量干燥剂，不影响做水泥助剂质量。优选地，所述S4中的产品还可深度加工延伸出多种不同氧化铁含量的硫酸铝产品，制备步骤如下：将S4中干扰式重力沉降槽产出的头遍液和一定量的氢氧化铝加入新调浆釜中，再采用新耐腐耐磨泥浆泵打到搪瓷反应釜中，向反应釜中加入93%硫酸，封压进行反应，最高压力达到0.1,运行3小时反应完成，打开放料阀向钢带结晶机放料，取样化验，粉碎包装即可，其中头遍液、氢氧化铝和93%硫酸按照以下质量比称量：2.06：1：1.95。与现有技术相比，本专利技术提供了一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺，具备以下有益效果：1．本专利技术解决了稀硫酸再利用问题，省去了处理费用，达到环保要求。节约硫酸2吨/天，变废为宝。2．本专利技术尾气符合环保要求，回收热量（60吨蒸气/天）供其他锅炉预热纯水，回收冷凝水（60吨/天）节约了一次水。提高产量6吨/天。3．本专利技术解决了尾渣环境污染问题，由赔钱送给别人到作为产品，产生效益300元/天。隔膜压滤机使渣水分离干净,回水清澈,利于沉降,形成了良性循环，实现水零外排，本专利技术根治了硫酸铝生产的环境污染问题，同时产生了很好的经济效益，到达了清洁生产的目标。4．本专利技术通过改变反应加酸量，从而控制头遍液盐基度，头遍液盐基度由原来的0～4g/l改变为-1～1g/l，沉降效果特别好，增加了头遍液产量，节省了絮凝剂。取消中和池加硫酸中和的工艺，节省了劳动量。尾渣残铝(AL2O3)含量由原来的13%～15%降低为7%～9%，增加了铝土矿中AL2O3反应收率，相对减少了尾渣量。5．本专利技术考虑到氧化铁含量是影响硫酸铝质量的重要指标，由于铝土矿含氧化铁量通常在0.7%～1.5%之间,即使使用最好的铝土矿也生产不出含氧化铁量0.3%以下的硫酸铝，我公司通过增加搪瓷反应釜、调浆槽等，利用氢氧化铝与头遍液(含ω(AL2O3)7.8%含氧化铁0.25%左右的水溶液)和水按各比例混合调浆，在搪瓷反应釜中与工业93%酸反应生成含氧化铁量不同的硫酸铝产品（含氧化铁0.003%～0.3%之间都能做），供不同用途的用户选购，增加了产品多样性。附图说明图1为本专利技术提出的一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺的利用硫酸车间废硫酸（稀硫酸20%左右）调浆附图；图2为本专利技术提出的一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺的对反应尾气和蒸发尾气等酸性水蒸气（约PH=3）收集、冷凝、洗涤回收热量和酸性冷凝水附图；图3为本专利技术提出的一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺的对尾渣脱水干燥成粉状，作为产品的处理附图；图4为本专利技术提出的一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、选取稳定矿源中活性好的铝土矿，按化学反应方程式进行加酸量计算，另外加入出铝土矿中其他耗酸物质的耗酸量进行试生产，看反应出来的头遍液盐基度，计算、调节加酸量；要求带班人员每釜查看头遍液盐基度，根据前后生产情况适时调节；若试验阶段如果出来盐基度不在设定区间内，单独存放，待出来酸性较高的溶液时，计算酸碱中和配比，在中和池中混合即可，反之亦然；/nS2、将S1中通过试生产的铝土矿送入颚式破碎机中，破碎至35-45mm的块径后，由斗提机送至雷蒙机加料斗研磨成粒度合格的细粉，再由鼓风机送至旋风分离器，将矿粉分离至中间料仓；/nS3、对S2中的矿粉进行调浆作业，待反应岗位来令后，起动耐腐耐磨泥浆泵，把调好的泥浆全部打入反应釜中，完毕给反应回复命令，反应岗位接到泥浆打完信号后，关闭反应釜上泥浆入口阀门，开始加浓度96%的硫酸,完成后关闭所有阀门封压。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选取稳定矿源中活性好的铝土矿，按化学反应方程式进行加酸量计算，另外加入出铝土矿中其他耗酸物质的耗酸量进行试生产，看反应出来的头遍液盐基度，计算、调节加酸量；要求带班人员每釜查看头遍液盐基度，根据前后生产情况适时调节；若试验阶段如果出来盐基度不在设定区间内，单独存放，待出来酸性较高的溶液时，计算酸碱中和配比，在中和池中混合即可，反之亦然；
S2、将S1中通过试生产的铝土矿送入颚式破碎机中，破碎至35-45mm的块径后，由斗提机送至雷蒙机加料斗研磨成粒度合格的细粉，再由鼓风机送至旋风分离器，将矿粉分离至中间料仓；
S3、对S2中的矿粉进行调浆作业，待反应岗位来令后，起动耐腐耐磨泥浆泵，把调好的泥浆全部打入反应釜中，完毕给反应回复命令，反应岗位接到泥浆打完信号后，关闭反应釜上泥浆入口阀门，开始加浓度96%的硫酸,完成后关闭所有阀门封压。


2.待反应釜压力达到（0.31±0.02）时，保持压力，超压少量排气，运转4小时后排气泄压；
S4、将S3中的反应气体送入尾气回收阶段，反应生成的混合浆液，用蒸气压入干扰式重力沉降槽中稀释，之后加入絮凝剂，促使残渣沉降分离，清液经自由管放入硫酸铝溶液槽槽，用硫酸中和成合格的溶液；残渣送入残渣回收处理阶段；
S5、将S4中的合格的溶液经常压单效盘管式蒸发器浓缩到氧化铝含量大于15.6%,放入浓缩液储槽，供钢带结晶机冷凝结晶；其中常压单效盘管式蒸发器中的二次蒸汽也进入尾气回收阶段，冷凝结晶的片状硫酸铝，经锤式粉碎机粉碎至合格粒度，用斗提机提至料仓进行计量包装，码垛入库。


3.根据权利要求1所述的一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺，其特征在于：所述S1中的试生产中溶出率按90%算。


4.根据权利要求1所述的一种工业硫酸分解铝土矿法生产硫酸铝的清洁生产新工艺，其特征在于：所述S3中的调浆作业包括以下步骤：将稀硫酸和矿粉按质量比，先向调浆釜中加入20%的稀硫酸，之后将矿粉缓慢加入调浆釜中，搅拌20分钟。


5.根据权利要求1所述的一种工业硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志勇，徐学，张世东，赵继国，
申请(专利权)人：卢龙县双益磷化有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13