一种拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法技术

本申请涉及一种拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，属于轻金属冶炼技术领域；方法包括：对分解母液进行蒸发，直至所述分解母液的苛性碱浓度达到目标浓度；对苛性碱浓度达到目标浓度的所述分解母液进行换热结晶，得到第一回用液和氟磷的复盐；对氟磷的所述复盐进行溶解，得到溶解液，向所述溶解液中加入调节剂进行反应，得到反应液和冰晶石；向所述反应液中加入生石灰进行苛化，得到氟化钙、磷酸钙和第二回用液；通过将部分氟离子回收到制备冰晶石中，提高了资源利用率，有效的减少了固体废弃物氟化钙的产量。化钙的产量。化钙的产量。

【技术实现步骤摘要】
一种拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法


[0001]本申请涉及轻金属冶炼
，尤其涉及一种拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法。

技术介绍

[0002]铝土矿中含有锂、氟、磷等微量元素，在氧化铝生产过程中，这些微量元素在生产系统内富集，影响生产过程，增加生产调控的难度，降低产品质量。根据有关学者研究，在氧化铝系统中磷、氟等杂质浓度过高时，一方面在设备表面形成结疤，降低传热系数，造成设备换热困难，能耗升高。另一方面这些杂质在蒸发过程析出，造成母液蒸发困难，系统苛性碱提升困难。同时，氟的存在还会加快设备腐蚀，对设备造成不良影响。
[0003]现有技术中，如中国专利技术专利申请CN202110819510.1在氧化铝生产过程中脱除氟化钠的方法及系统，其是将母液蒸发提升苛性碱浓度256g/L以上，然后降温80℃以下，在蒸发器中析出氟化钠结疤，然后使用热水溶解结疤，排出氟化钠溶液，对其进行苛化，用钙固氟，得到氟化钙及低浓度碱液。这种方法，提升母液苛性碱浓度高达256g/L以上，对蒸发器要求很高，很多氧化铝厂不具备这样的蒸发能力。同时结晶析出在蒸发器上，需要用热水溶解，流程复杂。最后产生大量的固体废弃物氟化钙。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，以改善目前去除氟磷杂质产生大量的固体废弃物氟化钙的问题。
[0005]本申请实施例提供了一种拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，所述方法包括：
[0006]对分解母液进行蒸发，直至所述分解母液的苛性碱浓度达到目标浓度；
>[0007]对苛性碱浓度达到目标浓度的所述分解母液进行换热结晶，得到第一回用液和氟磷的复盐；
[0008]对氟磷的所述复盐进行溶解，得到溶解液，
[0009]向所述溶解液中加入调节剂进行反应，得到反应液和冰晶石；
[0010]向所述反应液中加入生石灰进行苛化，得到氟化钙、磷酸钙和第二回用液。
[0011]作为一种可选的实施方式，所述目标浓度为190
‑
240g/L。
[0012]作为一种可选的实施方式，所述换热结晶的换热目标温度为30
‑
50℃；和/或
[0013]所述换热结晶的结晶沉淀时间为3
‑
10h。
[0014]作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：把所述第一回用液回用至氧化铝配料工序。
[0015]作为一种可选的实施方式，所述溶解的温度为60
‑
90℃；和/或
[0016]所述溶解液的固比为1.4
‑
4。
[0017]作为一种可选的实施方式，所述添加剂包括无机酸和/或碳酸氢钠。
[0018]作为一种可选的实施方式，所述反应的溶解液的pH值为8
‑
11，所述反应的时间为
20
‑
60min。
[0019]作为一种可选的实施方式，所述生石灰的摩尔添加量a、所述反应液中磷的摩尔量b和所述反应液中氟的摩尔量c的关系满足：a＝m*b+n*c，其中，m的取值为1.5
‑
1.8，n的取值为0.6
‑
0.8。
[0020]作为一种可选的实施方式，所述苛化的温度为85
‑
95℃，所述苛化的时间为1.5
‑
2.5h。
[0021]作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：把所述第二回用液回用至氧化铝稀释流程。
[0022]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0023]本申请实施例提供的该方法，通过将部分氟离子回收到制备冰晶石中，提高了资源利用率，有效的减少了固体废弃物氟化钙的产量。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本申请实施例提供的方法的流程图；
[0027]图2为本申请实施例提供的方法的工艺图。
具体实施方式
[0028]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0030]本申请提出了一种拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，采用结晶共沉淀的方法以脱除氧化铝生产系统中的氟、磷。本方法蒸发苛性碱浓度低，大大降低蒸发能耗；含氟结晶直接沉淀在母液中，可直接打捞，简化了氟脱除的工艺流程。并对含氟结晶进行回收再利用，生产冰晶石，提高资源利用率。
[0031]如图1所示，本申请实施例提供了一种拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，所述方法包括：
[0032]S1.对分解母液进行蒸发，直至所述分解母液的苛性碱浓度达到目标浓度；
[0033]在一些实施例中，所述目标浓度为190
‑
240g/L。采用较低的目标浓度，大大降低蒸发能耗，有效的降低了对蒸发器的要求，降低投资成本，适应性更广。
[0034]S2.对苛性碱浓度达到目标浓度的所述分解母液进行换热结晶，得到第一回用液和氟磷的复盐；
[0035]在一些实施例中，所述换热结晶的换热目标温度为30
‑
50℃；所述换热结晶的结晶沉淀时间为3
‑
10h。
[0036]具体而言，本实施例中，对分解母液进行蒸发，蒸发到目标苛性碱浓度后，分解母液经过换热冷却，送至母液槽中结晶，待结晶沉淀后，溢流返回氧化铝生产系统，底流经过滤，滤液随溢流一起返回系统。
[0037]S3.对氟磷的所述复盐进行溶解，得到溶解液，
[0038]在一些实施例中，所述溶解的温度为60
‑
90℃；所述溶解液的固比为1.4
‑
4。
[0039]S4.向所述溶解液中加入调节剂进行反应，得到反应液和冰晶石；
[0040]在一些实施例中，所述添加剂包括无机酸和/或碳酸氢钠。所述反应的溶解液的pH值为8
‑
11，所述反应的时间为20
‑
60min。
[0041]控制反应的溶解液的pH值为8
‑
11的原因是利于冰晶石结构的生成，该pH值取值过大或过小难以得到冰晶石结构。
[0042]S5.向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，其特征在于，所述方法包括：对分解母液进行蒸发，直至所述分解母液的苛性碱浓度达到目标浓度；对苛性碱浓度达到目标浓度的所述分解母液进行换热结晶，得到第一回用液和氟磷的复盐；对氟磷的所述复盐进行溶解，得到溶解液，向所述溶解液中加入调节剂进行反应，得到反应液和冰晶石；向所述反应液中加入生石灰进行苛化，得到氟化钙、磷酸钙和第二回用液。2.根据权利要求1所述的拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，其特征在于，所述目标浓度为190
‑
240g/L。3.根据权利要求1所述的拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，其特征在于，所述换热结晶的换热目标温度为30
‑
50℃；和/或所述换热结晶的结晶沉淀时间为3
‑
10h。4.根据权利要求1所述的拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，其特征在于，所述方法还包括：把所述第一回用液回用至氧化铝配料工序。5.根据权利要求1所述的拜耳法流程脱除氟磷杂质的方法，其特征在于，所述溶解的温度为60
‑
90℃；和/或所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐利娟，韦舒耀，杨群太，丁星阳，尹海军，康少杰，梁鑫，杨桂丽，
申请(专利权)人：中铝郑州有色金属研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：