一种拜耳法高硫铝土矿生产氧化铝的方法，包括原料制备、高压溶出、沉降分离及洗涤、氢氧化铝种子分解、氢氧化铝洗涤及焙烧、母液蒸发，所述高压溶出工序包括低温段、中温段和高温段，在高压溶工序中向高温段反应釜通入压缩空气，将矿浆中的S2-最终氧化成SO42-，SO42-被结合到赤泥中的钠硅渣中，随赤泥排出流程。采用本发明专利技术的技术方案，溶出矿浆液相中负二价硫浓度显著降低；溶出矿浆液相中硫代硫酸根浓度无明显上升；循环母液中负二价硫、氧化铁浓度显著降低；精液中负二价硫浓度显著降低，硫代硫酸根浓度无明显上升，精液中氧化铁含量降低；产品氢氧化铝及氧化铝中氧化铁含量符合国家标准一级品标准；各生产环节均恢复正常。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种拜耳法高硫铝土矿生产氧化铝的方法。
技术介绍
我国一水硬铝石型高硫铝土矿贮量至少在I. 5亿吨以上，矿石中的硫以黄铁矿(FeSz)等形态存在，通常当矿石中的硫含量大于O. 7%被称为高硫铝上矿。采用高硫铝土矿生产氧化铝工艺难度大，矿石中的硫在溶出过程中以负二价硫的形态进入铝酸钠溶液。导致铝酸钠溶液和产品氧化铝中铁含量升高。 目前国内外高硫铝土矿生产氧化铝的除硫技术主要有生料加煤燃烧除硫、加氧化锌除硫、浮选除硫等。但上述方法都具有很大的缺陷。生料加煤燃烧除硫若生产技术条件和操作不当或烧结燃料用煤硫含量增高，则除硫效果较差；加氧化锌除硫成本较高，难以实现工业化生产；浮选除硫设备投资大，成本高，需与浮选脱硅同时进行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种拜耳法高硫铝土矿生产氧化铝的方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下 本专利技术的拜耳法高硫铝土矿生产氧化铝的方法，包括原料制备、高压溶出、沉降分离及洗涤、氢氧化铝种子分解、氢氧化铝洗涤及焙烧、母液蒸发，所述高压溶出工序包括低温段、中温段和高温段，在高压溶工序中向高温段反应釜通入压缩空气，将矿浆中的S2-最终氧化成so42_, so42_被结合到赤泥中的钠娃洛中，随赤泥排出流程。在其中一个高温段反应釜底部设有环形气体分布器，压缩空气通过流量计、逆止阀和截止阀通入环形气体分布器，反应釜中边通入空气边排放废气，反应釜内压力维持在3.0_7· O MPa0所述的环形气体分布器为圆环状，管壁上设有排气孔，环形气体分布器直径为O.9-1. 5 m，排气孔直径为l-5mm，布孔率为500-2000个。铝土矿中硫主要是以黄铁矿(FeS2)形态存在。在拜耳法溶出过程中，黄铁矿中的硫主要以￥_进入溶液，其余以S22'S2O32'SO广、S042_进入溶液。当溶出完成后向高压釜中通入空气，氧气将与溶液中各种含硫化合物发生如下反应2S2- + 202 + H2O — S2O 广 + 20F(I) 2S2- + 302 — 2 S0 广(2)S2O 广 + 202 + 20F — 2S0 广 + H2O(3) 2S0 广 + O2 — 2S0 广(4) 而溶液中的含硫化合物的组成取决于氧化条件。因此本专利技术用空气氧化铝酸钠溶液中的负二价硫和硫代硫酸钠。由于温度越高，反应的动力学条件越有利，所以，本专利技术采用在高压溶工序中向高温段反应釜通入压缩空气，将矿浆中的S2-最终氧化成so42-，SO42-被结合到赤泥中的钠硅渣中，随赤泥排出流程。利用溶出矿浆的高温高压进行除硫，效果最佳；空气氧化法生产成本最低，流程简单；同时将反应放出的废气排放到末级闪蒸槽可以回收蒸汽所含热量。采用本专利技术的技术方案，溶出矿浆液相中负二价硫浓度显著降低；溶出矿浆液相中硫代硫酸根浓度无明显上升；循环母液中负二价硫、氧化铁浓度显著降低；精液中负二价硫浓度显著降低，硫代硫酸根浓度无明显上升，精液中氧化铁含量降低；产品氢氧化铝及氧化铝中氧化铁含量符合国家标准一级品标准；各生产环节均恢复正常。附图说明图I是本专利技术中高压段反应釜的结构示意图。图2是本专利技术中设有环形气体分布器的高压反应釜的结构示意图。具体实施例方式I原料制备 矿山来的铝土矿在破碎站破碎后转运到卸矿站，与外购的矿石一起卸入矿仓后再转运到均化库布料。外购石灰卸入卸灰仓后转运到石灰仓，用于石灰消化和原料磨配料。经过均化库混均后的铝矿用双斗轮取料机横向取料后经皮带运输机送至原料磨磨头铝矿仓,再通过板式给料机、皮带加入到棒磨机内；石灰通过电子皮带秤、皮带加入到棒磨机内；还有通过管道送来的蒸发循环母液一起被加入到棒磨机内，磨出的矿浆通过泵池、中间泵打到水旋器分级，细度不合格的矿浆通过管道进入球磨机内进行细磨，合格的矿浆经回转筛、矿浆槽、矿浆泵送往预脱硅槽。2高压溶出 经脱硅后的成品矿浆用料浆泵送到溶出前槽或直接进入荷兰泵进口送入溶出系统。矿浆首先经过六级单管预热器并由来自相应闪蒸槽的二次蒸汽间接加热到163°C左右，后进入四级带机械搅拌间接加热的预热压煮器，由来自相应级别的闪蒸槽的二次蒸汽预热到200°C左右，再进入带机械搅拌间接加热反应压煮器内，用来自热电站的6. OMPa新蒸汽加热到溶出温度260°C左右，最后经过反应停留压煮器停留反应45 60分钟，溶出后料浆经过十级闪蒸槽降压降温后，进入稀释槽。在稀释槽内，根据料浆的密度和浓度，确定一次洗液的加入量，稀释成合格的稀释浆液，送往溶出后槽停留，再送往沉降作业区。本专利技术在高压溶工序中向高温段反应釜通入压缩空气，将矿浆中的S2-最终氧化成so42_, so42_被结合到赤泥中的钠娃洛中，随赤泥排出流程。本专利技术的高压段反应釜的结构示意图如图1，新蒸汽通过蒸汽进入管道I通入各个反应釜8内，各个反应釜顶部设有不凝性气体排放管3，用于排出不凝性气体。在其中至少一个高温段反应釜底部设有环形气体分布器4，压缩空气通过流量计7、逆止阀6和截止阀5通入环形气体分布器4，反应釜中边通入空气边排放废气，反应釜内压力维持在3. 0_7· O MPa0 所述的环形气体分布器为圆筒状，桶壁上设有排气孔9，环形气体分布器直径为O. 9-1. 5 m，排气孔直径为l-5mm，布孔率为500-2000个。3沉降分离及洗涤 从高压溶出后槽来的料浆和立式叶滤机滤饼在深锥沉降槽内进行液固分离，底流进入洗涤沉降槽进行四次赤泥反向洗涤，再送入赤泥过滤机进行过滤洗涤，热水分别加入过滤机和末次洗涤，滤饼经螺旋输送进入强搅拌槽；赤泥在强搅拌槽经过充分摇匀改性后用离心泵向荷兰泵喂料，然后压送到赤泥堆场进行堆存。分离沉降槽及洗涤槽中分别添加液态合成絮凝剂。分离沉降槽溢流经泵送粗液槽，再用泵送往立式叶滤机进行控制过滤，过滤时加入助滤剂(石灰乳或苛化渣)。滤饼分别送一洗槽，精液送板式热交换器。4氢氧化铝种分分解 精液经三级板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换冷却到设定温度。再与种子过滤滤饼在晶种槽内混合后用晶种泵送至由15台平底机械搅拌槽组成的分解系列的首槽。经连续分解后从末槽顶用立式泵抽取分解浆液去进行旋流分级，分级前加入部分过滤母液稀释。分级溢流进末级分解槽，底流再用部分母液冲稀后自压至产品过滤。5氢氧化铝洗涤及焙烧 经分级后的氢氧化铝浆液送入平盘过滤机进行成品过滤并用热水洗涤，氢氧化铝滤饼经皮带送至氢氧化铝仓或直接送焙烧炉前小仓。母液送种子过滤的锥形母液槽，氢氧化铝洗液送赤泥洗涤或锥形母液槽。母液槽内的分解母液部分送氢氧化铝分级用于稀释水旋器进料和底流，其余经板式热交换器与精液进行热交换后送蒸发原液槽。来自平盘过滤机的氢氧化铝在文丘里干燥后，送到预热旋风筒里进行预焙烧，预焙烧后的物料送至气体悬浮焙烧炉内完成最后的焙烧和产品质量的调整。 产品再通过冷却旋风筒和流化床冷却器进行冷却。焙烧过程中产生的烟气，进入静电除尘器内除尘，收集的粉尘被送回焙烧炉系统。成品氧化铝输送至氧化铝大仓，包装外销。6母液蒸发 蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外，经降膜蒸发器内进行蒸发浓缩后送调配。在流程中Na2CO3浓度高需排盐时，二级闪蒸出料部分进强制循环蒸发器，并加入盐晶种，在进行超浓缩蒸发的同时进行盐的诱导本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种拜耳法高硫铝土矿生产氧化铝的方法，包括原料制备、高压溶出、沉降分离及洗涤、氢氧化铝种子分解、氢氧化铝洗涤及焙烧、母液蒸发，所述高压溶出工序包括低温段、中温段和高温段，其特征在于在高压溶工序中向高温段反应釜通入压缩空气，将矿浆中的S2_最终氧化成so42_，SO42-被结合到赤泥中的钠硅渣中，随赤泥排出流程。2.根据权利要求I所述的拜耳法高硫铝土矿生产氧化铝的方法，其特征在于在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文汨，彭欣，金立业，苏旭，蒋炜，赵新涛，范尚，胡琴，
申请(专利权)人：洛阳香江万基铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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