用于分离浆料的絮凝剂添加率及混合速率制造技术

本发明专利技术涉及一种用于分离加工浆料中固体和液体组分的方法，所述加工浆料包含液体中带有的固体物质，所述方法包括：(a)预处理步骤：将絮凝剂添加到加工浆料中，并通过在所述步骤的早期阶段中选择比所述步骤的后期阶段更高程度的混合程度来混合絮凝剂和浆料，以及(b)固体/液体分离步骤：使浆料的固体物质——包括固体物质的聚集体——与液体进行分离以制备出澄清液体和带有一些液体的固体物质的方法产品。本发明专利技术还涉及一种用于将絮凝剂添加到加工浆料中的方法和装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于分离加工衆料(process slurry)、特别是在制备氧化招的装置中以湿法冶金法例如拜耳法(Bayer process )制备的加工浆料的固体和液体组分的方法及装置。更具体而言，本专利技术涉及一种用于将絮凝剂添加到加工浆料、特别是一种湿法冶金法的加工浆料(例如拜耳法浆料)中以促进浆料的固体/液体分离的方法及装置。本专利技术特别且非排他性地涉及一种用于将絮凝剂添加到拜耳法装置的溶出单元中制备的加工浆料中以促进浆料的固体/液体分离的方法及装置。本专利技术的以下描述侧重于拜耳法浆料。然而，需强调的是，本专利技术具有比其更宽泛的应用且通常涉及湿法冶金法的加工浆料。
技术介绍
拜耳法包括以下主要方法步骤。(a)将铝土在溶出单元中溶出到苛性钠中并形成一种以下形式的高温和高压的加工浆料(i)溶液中包含铝酸钠的液体和(ii)固体物质，主要为液体中带有的惰性铁氧化物和钛氧化物以及二氧化硅化合物的颗粒。(b)分离加工浆料中的固体和液体组分。(C)从液体中沉淀出三水合氧化铝。(d)煅烧沉淀的三水合氧化铝并形成氧化铝。在溶出单元中制备的高温和高压的加工浆料由所述单元排放出并在递降压力下运行的串联的罐中快速冷却至大气压力。将在闪蒸罐中产生的闪蒸蒸汽有益地用于拜耳法中，通常用于预热溶出罐中使用的苛性钠。固体/液体分离步骤(b)包括使用沉淀罐以分离加工浆料中的固体和液体组分。通常将絮凝剂例如淀粉或合成聚合物添加到罐中的加工液体中以促进罐中固体的沉淀。重要的是，在固体/液体分离的步骤(b)中从加工浆料分离的液体是高纯度的，这是因为随液体进入到氧化铝回收过程的后续步骤——即沉淀和煅烧步骤——中的杂质降低所得氧化铝的纯度和/或使后续回收步骤的操作更加困难。例如，液体中的无机悬浮固体的存在可能导致氧化铝受例如铁的污染，而溶解的有机物质例如腐殖酸酯的存在可能影响回收过程中的沉淀。以上讨论的内容在澳大利亚或其它地区内不应被当做对公知常识的承认。美国专利US4，678，585描述了一种用于从拜耳法氧化铝回收回路中絮凝化赤泥的方法，包括将具有不同组成的絮凝剂以在后续步骤中减少的剂量添加到所述回路的第一步和后续步骤中。
技术实现思路
申请人:已进行了与固体/液体分离步骤(b)相关的研究与开发工作。申请人在该研究与开发工作中发现，在使絮凝剂和浆料混合一通常为剧烈混合一的条件下，将絮凝剂一通常为少量的絮凝剂一添加至拜耳法的溶出步骤中制备的加工浆料里以促进加工浆料中固体物质聚集体的形成将改善后续沉降罐中固体/液体的分离。更具体而言，申请人发现，在不同阶段以及不同程度的混合下添加絮凝剂甚至进一步改善了随后沉降罐中的固体/液体分离。本专利技术提供了 一种分离湿法冶金法制备的加工浆料中的固体和液体的方法，所述加工浆料包含液体中带有的固体物质，所述方法包括:(a)预处理步骤:将絮凝剂添加到加工浆料中，并通过在所述步骤的早期阶段中选择比所述步骤后期阶段更高程度的混合来混合絮凝剂和浆料，以及(b)固体/液体分离步骤:使浆料的固体物质——包括固体物质的聚集体——与液体进行分离以制备出澄清液体和带有一些夹带的液体的固体物质的方法产品。预处理步骤(a)的总体目的是促进浆料中固体物质聚集体的形成，从而促进步骤(b)中固体物质和液体的分离。在预处理步骤中将絮凝剂和加工浆料混合的目的是:(i)提高浆料中絮凝剂和固体物质之间接触的几率以及(ii)保持固体物质——包括形成的固体物质的任何聚集体——在浆料中的分散(优选均匀分散)，并且以此使在预处理步骤中使用的装置里的固体物质沉淀最小化，以及(iii)使聚集体增长到适于促进沉降罐中的固体物质——包括固体物质的聚集体——与液体分离的大小。选择混合程度的目的是(i)在预处理步骤的早期阶段中增加固体物质和絮凝剂接触的几率，以及(ii)促进聚集体的形成同时保持固体物质——包括可能形成的任何聚集体——在加工浆料中的分散。预处理步骤(a)可以包括在该步骤过程中改变絮凝剂的剂量率。预处理步骤(a)可以包括在该步骤的早期阶段中选择比该步骤的后期阶段中更高的剂量率。对混合程度和剂量率进行以上选择的原因是:(i)进一步提高固体物质和絮凝剂在预处理步骤的早期阶段中接触的几率，以及(ii)进一步促进聚集体的形成，同时保持固体物质——包括可能形成的聚集体——在加工浆料中的分散。加工浆料可以是来自拜耳法的加工浆料。该浆料可以是来自拜耳法溶出步骤的加工浆料。该加工浆料可以包含⑴溶液中含有铝酸钠的液体和(ii)固体物质。絮凝剂可以为任何合适的絮凝剂。预处理步骤(a)可包括将少量的絮凝剂添加到加工浆料中。在预处理步骤中絮凝剂的添加可以是持续的。在预处理步骤(a)中，添加到加工浆料中的絮凝剂的总量可以低于300g絮凝剂/t加工浆料中的固体物质。絮凝剂的总量可以低于200g/t固体物质。絮凝剂的总量可以低于100g/t固体物质。预处理步骤(a)可以包括将絮凝剂添加到单独的罐中并在所述罐中将加工浆料与絮凝剂混合。预处理步骤(a)可以包括在该步骤过程中的上述单独的罐中改变混合程度，并且更具体而言，在该步骤的早期阶段中选择比该步骤的后期阶段中更高的混合程度。预处理步骤(a)可包括在该步骤过程中改变絮凝剂加入上述单独的罐中的剂量率，更具体而言，在步骤的早期阶段中选择比步骤的后期阶段中更高的剂量率。对混合的程度和剂量率进行以上选择的原因是:(i)提高固体物质和絮凝剂在罐中的预处理步骤早期阶段中接触的几率，以及(ii)促进罐中聚集体的形成同时保持固体物质——包括可能在罐中形成的任何聚集体——在罐中的加工浆料中的分散。预处理步骤(a)可包括通过搅拌器或其它适合于罐中的机械搅拌器将加工浆料和絮凝剂在te中混合。预处理步骤(a)可以包括将加工浆料连续地通过一系列罐中的每个罐并将絮凝剂添加到至少两个罐或罐的上游，并将加工浆料和絮凝剂在罐中混合。预处理步骤(a)可以包括通过搅拌器或其它罐中合适的机械搅拌器将加工浆料和絮凝剂在te中混合。预处理步骤(a)可以包括在所述一系列的罐的第一个罐中选择比该系列的罐的最后一个罐中更高的混合程度。当存在至少3个罐并且通过至少在第一个和第三个罐中安装于转轴上的搅拌器进行混合时，混合速率可以为使任何罐中的搅拌器端处的速度在0.5和5m/s之间，优选在0.5 和 2.5m/s 之间。预处理步骤(a)可以包括在该步骤的过程中，改变所述系列的罐的至少一个罐中的混合程度。预处理步骤(a)可以包括在所述系列的罐的第一个罐中选择比该系列的罐的最后一个罐中更高的絮凝剂剂量率。预处理步骤(a)可以包括在该步骤的过程中，在所述系列的罐的至少一个罐中改变絮凝剂剂量率。预处理步骤(a)可以包括选择添加到所述系列的罐的第一个罐中的絮凝剂的用量比添加到该系列的罐的每个后续罐中的絮凝剂的用量更大。当存在3个罐并且将絮凝剂添加到每个罐时，可以将絮凝剂总量的25-70%添加到第一个罐中，将絮凝剂的15-35%添加到位于第一个罐的下游的第二个罐中，以及将絮凝剂的10-60%添加到位于第二个罐的下游的第三个罐中。预处理步骤(a)可以包括选择浆料在一个或多个罐中的停留时间为1-5分钟。预处理步骤(a)可以包括将加工浆料通过一个在线混合器并将絮凝剂添加到该在线混合器中的加工浆料中。预处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.09 AU 20109030561.一种用于对加工浆料的固体和液体组分进行分离的方法，所述加工浆料包含液体中带有的固体物质，所述方法包括: (a)预处理步骤:将絮凝剂添加到加工浆料中，并通过在所述步骤的早期阶段中选择比所述步骤的后期阶段更高程度的混合来混合絮凝剂和浆料，以及 (b)固体/液体分离步骤:使所述加工浆料的固体物质——包括固体物质的聚集体一与液体进行分离以制备出澄清液体和带有一些液体的固体物质的方法产品。2.权利要求1的方法，其中预处理步骤(a)包括在步骤过程中改变絮凝剂剂量率。3.权利要求2的方法，其中预处理步骤(a)包括在所述步骤的早期阶段中选择比所述步骤的后期阶段更高的剂量率。4.权利要求1至3任一项的方法，其中预处理步骤(a)包括将絮凝剂添加到单独的罐中并混合所述罐中的加工浆料和絮凝剂。5.权利要求1至3任一项的方法，其中预处理步骤(a)包括将加工浆料连续地通过一系列的罐中的每个罐并将絮凝剂添加到至少两个罐中或罐的上游，并通过在该系列的罐的弟IvSii中选择比该系列的的最后更闻程度的混合来将加工衆料和絮凝剂在te中混合。6.权利要求5的方法，其中预处理步骤(a)包括将加工浆料连续地通过一系列至少3个罐中的每个罐，并通过在至少第一个和第三个罐中安装于转轴上的搅拌器进行混合。7.权利要求6的方法，其中在任何罐中的混合速率为搅拌器端处的速度在0.5和5m/s之间。8.权利要求6和7任一项的方 法，其中将絮凝剂添加到每个罐中，将絮凝剂总量的25-70%添加到第一个罐中，将絮凝剂的15-35%添加到位于第一个罐的下游的第二个罐中，以及将絮凝剂的10-60%添加到位于第二个罐的下游的第三个罐中。9.权利要求4至8任一项的方法，其中预处理步骤(a)包括选择浆料在一个或多个罐中的停留时间为1-5分钟。10.权利要求1至3任一项的方法，其中预处理步骤(a)包括将加工浆料通过在线混合器并将絮凝剂添加到在线混合器中的加工浆料中。11.权利要求10的方法，其中预处理步骤(a)包括将絮凝剂在沿着在线混合器长度的多个位置添加到加工浆料中。12.权利要求10和11任一项的方法，其中在线混合器是管道的形式，其具有加工浆料的入口以及混合的加工浆料和絮凝剂的出口，以及具有用于将絮凝剂添加到流经管道的加工浆料中的多个位置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯亚历山大·布查德，G·裴洛坤，R·杜福尔，
申请(专利权)人：力拓艾尔坎国际有限公司，
类型：
国别省市：