專利名稱：一種氧化鋁的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種氧化鋁的生產(chǎn)方法，涉及一種以鋁土礦為原料采用燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，特別涉及生產(chǎn)過程中的熟料溶出后產(chǎn)出的粗鋁酸鈉溶液處理過程的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過程中，熟料溶出后產(chǎn)出的粗鋁酸鈉溶液(簡稱粗液)，一般首先加入一定數(shù)量的燒結(jié)法種分蒸發(fā)母液(或種分母液)和一定數(shù)量的硅渣種子配制成脫硅漿液，其中種分蒸發(fā)母液的加入是為了提高粗鋁酸鈉溶液的苛性比值，增加其在脫硅過程的穩(wěn)定性；硅渣種子的加入是為了提高鋁酸鈉溶液的脫硅指數(shù)。脫硅漿液經(jīng)過一段中壓壓煮脫硅和二段加石灰乳深度脫硅(或一段常壓脫硅和二段加石灰乳深度脫硅)后制成脫硅指數(shù)大于300的精液和脫硅指數(shù)大于600的精液，前者用于燒結(jié)法晶種分解，后者用于燒結(jié)法碳酸化分解，兩種分解工藝均產(chǎn)出成品氫氧化鋁?，F(xiàn)有的燒結(jié)法粗鋁酸鈉溶液處理工藝存在以下問題(1)燒結(jié)法粗鋁酸鈉溶液氧化鋁產(chǎn)出率低由于現(xiàn)有的粗鉛酸鈉溶液處理工藝中必須采用晶種分解工藝，且晶種分解的分解率較低(通常小于60％)；同時(shí)為了保證碳酸化分解產(chǎn)出的氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量，碳酸化分解率控制在92％以下，從而導(dǎo)致現(xiàn)有的粗鋁酸鈉溶液處理工藝氧化鋁產(chǎn)出量較低。
(2)燒結(jié)法氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量較差由于碳酸化分解得到的氧化鋁產(chǎn)品比例大(是燒結(jié)法種分氧化鋁產(chǎn)品的1.5倍以上)，化學(xué)品級(jí)率較低，導(dǎo)致整個(gè)燒結(jié)法氧化鋁產(chǎn)品化學(xué)品質(zhì)量較差，一般為為二、三級(jí)品，一級(jí)品率較低。(3)由于一次脫硅和二次脫硅產(chǎn)出的鈉硅渣和鈣硅渣均返回到燒結(jié)法配料系統(tǒng)，減少了燒結(jié)法系統(tǒng)鋁土礦的處理量，從而降低了燒結(jié)法系統(tǒng)氧化鋁產(chǎn)能。(4)采用中壓脫硅，脫硅溫度為155-165℃，新蒸汽消耗量較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對上述已有的粗鋁酸鈉溶液處理技術(shù)存在的不足，提出一種能有效提高燒結(jié)法粗鋁酸鈉溶液氧化鋁產(chǎn)出率、提高燒結(jié)法產(chǎn)品氧化鋁化學(xué)品級(jí)量、提高整個(gè)燒結(jié)法系統(tǒng)氧化鋁產(chǎn)能、簡化燒結(jié)法脫硅流程、降低脫硅系統(tǒng)新蒸汽消耗的氧化鋁的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種氧化鋁的生產(chǎn)方法，包括將鋁土礦加堿結(jié)燒、用稀堿溶液溶出制備粗鋁酸溶液，其特征在于是將粗鋁酸鈉溶液過濾即進(jìn)行深度碳酸化分解，得到氫氧化鋁和碳分母液；固液分離后將氫氧化鋁送入溶出器中，在110-150℃溫度和添加20g/L-100g/L的晶種條件下用堿液進(jìn)行溶出，堿液苛性堿濃度為100～250g/L；將溶出漿液保溫1～5小時(shí)，使液相的脫硅指數(shù)大于200；然后將溶出漿液調(diào)節(jié)至氧化鋁濃度為100g/L-200g/L；固液分離得到鋁酸鈉溶液，進(jìn)行晶種分解，產(chǎn)出成品氫氧化鋁。
本發(fā)明的方法，用過濾設(shè)備去除絕大部分赤泥懸浮物。再將精制粗鋁酸鈉溶液中的氧化鋁盡可能的分解出來，產(chǎn)出含二氧化硅較高的粗氫氧化鋁和碳分母液。將產(chǎn)出的粗氫氧化鋁用拜耳法工藝提純，得到符合要求的成品氫氧化鋁。在必要時(shí)，實(shí)施碳分母液苛化，產(chǎn)出苛性堿用于給拜耳法工藝流程補(bǔ)堿。通過燒結(jié)法粗鋁酸鈉溶液過濾，產(chǎn)出含赤泥懸浮物很少的精制粗鋁酸鈉溶液。精制粗鋁酸鈉溶液深度碳酸化分解，產(chǎn)出含硅高的粗氫氧化鋁和碳分母液。粗氫氧化鋁用拜耳法工藝提純，產(chǎn)出成品氫氧化鋁。成品氫氧化鋁焙燒，產(chǎn)出成品氧化鋁。碳分母液一般情況下全部送熟料溶出和經(jīng)蒸發(fā)濃縮后配料，必要時(shí)將部分碳分母液苛化，產(chǎn)出苛性堿送拜耳法工藝補(bǔ)堿。有效提高了燒結(jié)法粗鋁酸鈉溶液氧化鋁產(chǎn)出率、提高了燒結(jié)法產(chǎn)品氧化鋁化學(xué)品級(jí)量、提高了整個(gè)燒結(jié)法系統(tǒng)氧化鋁產(chǎn)能、簡化燒結(jié)法脫硅流程、降低脫硅系統(tǒng)新蒸汽消耗。
由于粗鋁酸鈉溶液的產(chǎn)品氧化鋁產(chǎn)出量主要受深度碳酸化分解的分解率控制，因深度碳分分解率可以達(dá)到90％-100％，所以本發(fā)明的方法，氧化鋁產(chǎn)出率高；由于使用拜耳法工藝提純粗氫氧化鋁，使整個(gè)燒結(jié)法產(chǎn)品氧化鋁一級(jí)品率可達(dá)100％；由于產(chǎn)出的4A-沸石可作為產(chǎn)品銷售，故新工藝中可以不產(chǎn)生返回配料工序的硅渣，從而大大提高燒結(jié)系統(tǒng)氧化鋁產(chǎn)能。與現(xiàn)有的粗鋁酸鈉溶液處理工藝相比，粗鋁酸鈉溶液氧化鋁產(chǎn)出率可提高20％左右；燒結(jié)法產(chǎn)品氧化鋁一級(jí)品率可達(dá)到100％；燒結(jié)法系統(tǒng)氧化產(chǎn)能可提高10％-20％。
具體實(shí)施例方式
一種氧化鋁的生產(chǎn)方法，包括將鋁土礦加堿結(jié)燒、用稀堿溶液溶出制備粗鋁酸溶液，其特征在于是將粗鋁酸鈉溶液過濾至赤泥懸浮物含量＜0.1g/L進(jìn)行精制；再將精制后的鋁酸鈉溶液通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行深度碳酸化分解，其中二氧化碳?xì)怏w濃度為30％～40％，碳酸化分解率為90％～100％。分解后得到二氧化硅重量含量為1％-5％的粗氫氧化鋁和碳分母液；將粗氫氧化鋁送入溶出器中，在110-150℃溫度和添加20g/L-100g/L的晶種條件下用堿液進(jìn)行溶出，堿液苛性堿濃度為100～250g/L；將溶出漿液保溫1～5小時(shí)，使液相的脫硅指數(shù)大于200；然后將溶出漿液調(diào)節(jié)至氧化鋁濃度為100g/L-200g/L；固液分離出鋁酸鈉溶液送到晶種分解系統(tǒng)；得到的含水鋁硅酸鈉或銷售或返回?zé)Y(jié)法配料系統(tǒng)；在鋁酸鈉溶液中加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解，晶種分解率為45％～60％，產(chǎn)出成品氫氧化鋁。
實(shí)施例1用葉濾濾對燒結(jié)法粗鋁酸鈉溶液進(jìn)行過濾，得到赤泥懸浮物為0.012g/l的粗鋁酸鈉溶液，再將精制后的鋁酸鈉溶液通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行深度碳酸化分解，其中二氧化碳?xì)怏w濃度為30％，碳酸化分解率為90。分解后得到二氧化硅重量含量為5％的粗氫氧化鋁和碳分母液；將粗氫氧化鋁送入溶出器中，在110℃溫度和添加20g/L的晶種條件下用堿液進(jìn)行溶出，堿液苛性堿濃度為100g/L；將溶出漿液保溫1小時(shí)，使液相的脫硅指數(shù)大于200；然后將溶出漿液調(diào)節(jié)至氧化鋁濃度為100g/L；固液分離出鋁酸鈉溶液送到晶種分解系統(tǒng)；得到的含水鋁硅酸鈉或銷售或返回?zé)Y(jié)法配料系統(tǒng)；在鋁酸鈉溶液中加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解，晶種分解率為45％，產(chǎn)出成品氫氧化鋁。燒結(jié)法產(chǎn)品氧化鋁一級(jí)品率可達(dá)到100％；燒結(jié)法系統(tǒng)氧化產(chǎn)能可提高10％。
實(shí)施例2用葉濾濾對燒結(jié)法粗鋁酸鈉溶液進(jìn)行過濾，得到赤泥懸浮物為0.08g/l的粗鋁酸鈉溶液，再將精制后的鋁酸鈉溶液通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行深度碳酸化分解，其中二氧化碳?xì)怏w濃度為34％，碳酸化分解率為95％。分解后得到二氧化硅重量含量為3％的粗氫氧化鋁和碳分母液；將粗氫氧化鋁送入溶出器中，在130℃溫度和添加60g/L的晶種條件下用堿液進(jìn)行溶出，堿液苛性堿濃度為100～200g/L；將溶出漿液保溫3小時(shí)，使液相的脫硅指數(shù)大于200；然后將溶出漿液調(diào)節(jié)至氧化鋁濃度為150g/L；固液分離出鋁酸鈉溶液送到晶種分解系統(tǒng)；得到的含水鋁硅酸鈉或銷售或返回?zé)Y(jié)法配料系統(tǒng)；在鋁酸鈉溶液中加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解，晶種分解率為50％，產(chǎn)出成品氫氧化鋁。燒結(jié)法產(chǎn)品氧化鋁一級(jí)品率可達(dá)到100％；燒結(jié)法系統(tǒng)氧化產(chǎn)能可提高20％。
實(shí)施例3用葉濾濾對燒結(jié)法粗鋁酸鈉溶液進(jìn)行過濾，得到赤泥懸浮物為0.1g/L的粗鋁酸鈉溶液，再將精制后的鋁酸鈉溶液通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行深度碳酸化分解，其中二氧化碳?xì)怏w濃度為40％，碳酸化分解率為98％。分解后得到二氧化硅重量含量為1％的粗氫氧化鋁和碳分母液；將粗氫氧化鋁送入溶出器中，在150℃溫度和添加100g/L的晶種條件下用堿液進(jìn)行溶出，堿液苛性堿濃度為250g/L；將溶出漿液保溫5小時(shí)，使液相的脫硅指數(shù)大于200；然后將溶出漿液調(diào)節(jié)至氧化鋁濃度為200g/L；固液分離出鋁酸鈉溶液送到晶種分解系統(tǒng)；得到的含水鋁硅酸鈉或銷售或返回?zé)Y(jié)法配料系統(tǒng)；在鋁酸鈉溶液中加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解，晶種分解率為60％，產(chǎn)出成品氫氧化鋁。
實(shí)施例4用葉濾濾對燒結(jié)法粗鋁酸鈉溶液進(jìn)行過濾，得到赤泥懸浮物為0.054g/L的粗鋁酸鈉溶液，再將精制后的鋁酸鈉溶液通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行深度碳酸化分解，其中二氧化碳?xì)怏w濃度為38％，碳酸化分解率為97％。分解后得到二氧化硅重量含量為3.5％的粗氫氧化鋁和碳分母液；將粗氫氧化鋁送入溶出器中，在140℃溫度和添加80g/L的晶種條件下用堿液進(jìn)行溶出，堿液苛性堿濃度為230g/L；將溶出漿液保溫3.8小時(shí)，使液相的脫硅指數(shù)大于200；然后將溶出漿液調(diào)節(jié)至氧化鋁濃度為185g/L；固液分離出鋁酸鈉溶液送到晶種分解系統(tǒng)；得到的含水鋁硅酸鈉或銷售或返回?zé)Y(jié)法配料系統(tǒng)；在鋁酸鈉溶液中加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解，晶種分解率為55％，產(chǎn)出成品氫氧化鋁。
權(quán)利要求
1.一種氧化鋁的生產(chǎn)方法，包括將鋁土礦加堿結(jié)燒、用稀堿溶液溶出制備粗鋁酸溶液，其特征在于是將粗鋁酸鈉溶液過濾即進(jìn)行深度碳酸化分解，得到氫氧化鋁和碳分母液；固液分離后將氫氧化鋁送入溶出器中，在110-150℃溫度和添加20g/L-100g/L的晶種條件下用堿液進(jìn)行溶出，堿液苛性堿濃度為100～250g/L；將溶出漿液保溫1～5小時(shí)，使液相的脫硅指數(shù)大于200；然后將溶出漿液調(diào)節(jié)至氧化鋁濃度為100g/L-200g/L；固液分離得到鋁酸鈉溶液，進(jìn)行晶種分解，產(chǎn)出成品氫氧化鋁。
全文摘要
一種氧化鋁的生產(chǎn)方法，涉及一種以鋁土礦為原料采用燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，特別涉及生產(chǎn)過程中的熟料溶出后產(chǎn)出的粗鋁酸鈉溶液處理過程的改進(jìn)。其特征在于是將粗鋁酸鈉溶液過濾即進(jìn)行深度碳酸化分解，得到氫氧化鋁和碳分母液；固液分離后將氫氧化鋁送入溶出器中，在110－150℃溫度和添加20g/L－100g/L的晶種條件下用堿液進(jìn)行溶出脫硅后，進(jìn)行晶種分解，產(chǎn)出成品氫氧化鋁。與現(xiàn)有的粗鋁酸鈉溶液處理工藝相比，粗鋁酸鈉溶液氧化鋁產(chǎn)出率可提高20％左右；燒結(jié)法產(chǎn)品氧化鋁一級(jí)品率可達(dá)到100％；燒結(jié)法系統(tǒng)氧化產(chǎn)能可提高10％－20％。
文檔編號(hào)C01F7/00GK1686810SQ200510070738
公開日2005年10月26日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者鄧衛(wèi)明, 張占明, 薛亮民, 張立強(qiáng), 衛(wèi)璜, 郭慶山, 李光柱, 李鑫金, 梁春來, 董保才, 付群生, 藺迎征, 郝向東, 馬讓懷, 江基旺, 趙保民, 王繼永, 王素剛 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司