專利名稱：一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，涉及一種氧化鋁生產(chǎn)過程中燒結(jié)法粗液脫
硅渣的處理方法。
背景技術(shù)：
在氧化鋁生產(chǎn)過程中，燒結(jié)法粗液，需要經(jīng)過常壓、中壓以及深度脫硅后得到硅量 指數(shù)高的精液才可以去分解制取氫氧化鋁，脫硅后的固相硅渣主要成分為鈉硅渣和鈣硅 渣，其中含有有效成分氧化鋁和氧化鈉，丟掉會影響氧化鋁的回收率，堿耗升高。目前工業(yè) 生產(chǎn)中一般把硅渣與鋁土礦(還有部分拜耳法赤泥) 一起調(diào)配生料漿，通過熟料燒結(jié)來回 收其中的有價成分氧化鋁和氧化鈉，但這樣降低了熟料中氧化鋁的含量，導(dǎo)致熟料折合比 升高，降低了熟料窯的產(chǎn)能，能耗增加；同時由于硅渣成分波動較大，生料漿調(diào)配難度大、成 分不穩(wěn)定，影響熟料窯的平穩(wěn)操作；還有在燒結(jié)法生產(chǎn)中為了調(diào)整粗液ak，一般需要加入 拜耳法分解母液，為保持物料平衡，設(shè)置燒結(jié)法種分系統(tǒng)，工序增多流程復(fù)雜，同時燒結(jié)法 種分系統(tǒng)也會使燒結(jié)法母液循環(huán)效率降低。硅渣單獨燒結(jié)處理可以回收其中的氧化鋁和氧 化鈉，不再影響熟料窯的產(chǎn)能和操作的穩(wěn)定，能提高燒結(jié)法的循環(huán)效率。但一方面硅渣單獨 燒結(jié)技術(shù)目前還不成熟，另外畢竟要通過高溫燒結(jié)，能耗仍較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能回收硅渣的有效成
分，提高孰料窯的產(chǎn)能，穩(wěn)定孰料窯操作，取消燒結(jié)法種分，簡化生產(chǎn)流程，提高燒結(jié)法循環(huán)
效率的改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。 —種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于將燒結(jié)法粗液脫硅的硅渣加入 堿液、石灰Ca0和拜耳法赤泥進行處理，處理后的漿液分離，分離得到的液相加入粗液系 統(tǒng)，用于調(diào)整燒結(jié)法粗液的a k使之穩(wěn)定，固相加入燒結(jié)法赤泥洗滌系統(tǒng)洗滌后外排。
本發(fā)明的方法，有效避免硅渣在燒結(jié)法流程的無謂循環(huán)，降低了燒結(jié)法熟料折合 比，提高了熟料窯的產(chǎn)能，可以取消燒結(jié)法種分系統(tǒng)，提高了燒結(jié)法系統(tǒng)的循環(huán)效率。
本發(fā)明的一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的堿液為系統(tǒng)需 要補的液堿與氫氧化鋁洗液或赤泥洗液調(diào)配得到的，堿液的濃度Nk為50 250g/L、氧化鋁 濃度《15g/L。 本發(fā)明的一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的石灰CaO加入 量按反應(yīng)總配料中的CaO與Si02的質(zhì)量比C/S為0. 5 2. 5加入。 本發(fā)明的一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的拜耳法赤泥為 Fe203含量> 9%的高鐵赤泥，加入量按硅渣和高鐵赤泥混合后總的Fe203為5% 13%加 入。 本發(fā)明的一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的將燒結(jié)法粗液脫硅的硅渣加入堿液、石灰CaO和拜耳法赤泥進行處理的固含為100 400g/L、處理溫度為 100 290。C，時間0. 5 12小時。 —種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，通過一個簡單的流程把硅渣進行單獨濕法 處理，回收其中的氧化鋁和氧化鈉，回收的溶液進入燒結(jié)法粗液系統(tǒng)調(diào)整a k，剩余的殘渣 進入外排赤泥洗滌系統(tǒng)，經(jīng)洗滌后外排。燒結(jié)法硅渣單獨濕法處理，能耗低，氧化鋁和氧化 鈉的回收率高。硅渣單獨濕法處理后，硅渣無需再進窯燒結(jié)，可明顯提高孰料窯的產(chǎn)能，降 低熟料折合比，使燒結(jié)法生料漿調(diào)配簡單、準確，孰料窯操作穩(wěn)定。采用硅渣處理回收后的 溶液調(diào)整粗液a k，可以取消燒結(jié)法種分系統(tǒng)，簡化生產(chǎn)流程，提高燒結(jié)法母液的循環(huán)效率。
具體實施例方式
—種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的燒結(jié)法的方法，對硅渣進行單獨濕法處理，燒結(jié) 法粗液脫硅的硅渣，包括常壓、中壓以及深度脫硅的硅渣也包括混聯(lián)法中加入拜耳法赤泥 作種子進行常壓、中壓脫硅后的硅渣。用堿液在一定條件下加入石灰CaO與高鐵拜耳法赤 泥(或其它高鐵原料) 一起處理，處理后的漿液分離，得到的液相加入粗液系統(tǒng)調(diào)整Qk，固 相加入燒結(jié)法洗滌系統(tǒng)洗滌后外排。解決了硅渣單獨濕法處理的難題，避免了硅渣在燒結(jié) 法流程中的無謂循環(huán)，從而降低了燒結(jié)法熟料折合比，提高了熟料窯的產(chǎn)能。采用硅渣處理 后得到的液相加入粗液系統(tǒng)調(diào)整ak，可以取消燒結(jié)法種分系統(tǒng)，簡化生產(chǎn)流程，提高燒結(jié) 法系統(tǒng)的循環(huán)效率。 燒結(jié)法粗液常壓、中壓脫硅后的硅渣不再進入燒結(jié)法生料漿調(diào)配系統(tǒng)，而進行單 獨濕法處理，即采用堿液Nk濃度為50 250g/L，氧化鋁濃度《15g/L，按固含為100 400g/L加入硅渣和高鐵拜耳法赤泥(Fe203 > 9% )以及石灰，石灰按固體中總C/S(CaO與 Si02的質(zhì)量比)為0. 5 2. 5加入，拜耳法赤泥按硅渣和高鐵拜耳法赤泥(或其它高鐵原 料)混合后總的Fe203為5 13%加入；在溫度為100 290。C的條件下，反應(yīng)0. 5 12小 時，然后進行固液分離，固相進入燒結(jié)法洗滌系統(tǒng)經(jīng)洗滌后外排，得到的液相進入粗液系統(tǒng) 調(diào)整ak，處理后殘渣的鋁硅比在0.8以下，鈉硅比在0.2以下，硅渣的氧化鋁回收率可達 40 60%，氧化鈉回收率達50 90%。如果為混聯(lián)法中采用拜耳法赤泥作種子進行常壓、 中壓脫硅后的硅渣，其中Fe203 > 5%，就無需再加入高鐵拜耳法赤泥(Fe203 > 9% )，直接 按固體中總C/S(CaO與Si02的質(zhì)量比)為0. 5 2. 5加入石灰，用堿液在上述條件下進行 處理即可，效果基本相同。
實施例1 在堿液Nk為110g/L的條件下，按固含為200g/L加入中壓脫硅后的硅渣(A/S為 1.7， N/S為0.45， Fe^含量為1.84%)、高鐵赤泥(Fe203含量為18%)和石灰，石灰的加 入量按總C/S(CaO與Si02固相中的質(zhì)量比)為2. 1加入，高鐵拜耳赤泥量按與硅渣混合后 的總Fe^3含量為10%加入，反應(yīng)溫度28(TC，反應(yīng)時間30min，處理后的固相殘渣可以達到 鋁硅比為0. 73，鈉硅比為0. 08，硅渣的氧化鋁回收率可達57% ，氧化鈉回收率達83% ，洗滌 后可直接外排，液相進入粗液系統(tǒng)調(diào)整ak。
實施例2 在堿液Nk為130g/L的條件下，按固含為300g/L加入硅渣(A/S為1. 7， N/S為0. 45， Fe^含量為1.84% )、石灰和高鐵赤泥(Fe^3含量為24%)，石灰的加入量按C/S(CaO與
4Si0j勺質(zhì)量比)為1.4加入，高鐵拜耳赤泥量按與硅渣混合后總的？6203含量為9%加入，反 應(yīng)溫度26(TC，反應(yīng)時間2小時，處理后的固相殘渣可以達到鋁硅比為0. 64，鈉硅比為0. 16， 硅渣的氧化鋁回收率可達62%，氧化鈉回收率達64%，洗滌后可直接外排，液相進入粗液 系統(tǒng)調(diào)整a k。
實施例3 在堿液Nk為170g/L的條件下，按固含為250g/L加入硅渣(A/S為1.7， N/S為 0. 456203含量為1. 84%)、石灰和高鐵赤泥^6203含量為38%)，石灰的加入量按C/S(CaO 與Si02的質(zhì)量比)為1. 5加入，高鐵拜耳赤泥量按與硅渣混合后總的Fe203含量為11 %加 入，反應(yīng)溫度240°C，反應(yīng)時間2小時，處理后的固相殘渣可以達到鋁硅比為0. 54，鈉硅比為 0. 11，硅渣的氧化鋁回收率可達68 % ，氧化鈉回收率達75% ，洗滌后可直接外排，液相進入 粗液系統(tǒng)調(diào)整a k。
實施例4 在堿液Nk為170g/L的條件下，按固含為150g/L加入硅渣(A/S為1.7， N/S為 0. 35， Fe203含量為2.82%)、石灰和高鐵赤泥(Fe203含量為28 % )，石灰的加入量按C/S (CaO 與Si02的質(zhì)量比)為1. 3加入，高鐵拜耳赤泥量按與硅渣混合后總的Fe203含量為10%加 入，反應(yīng)溫度200°C，反應(yīng)時間3小時，處理后的固相殘渣可以達到鋁硅比為0. 74，鈉硅比為 0. 11 ，硅渣的氧化鋁回收率可達57 % ，氧化鈉回收率達68 % ，洗滌后可直接外排，液相進入 粗液系統(tǒng)調(diào)整a k。
實施例5 在堿液Nk為90g/L的條件下，按固含為150g/L加入硅渣(A/S為1. 6，N/S為0. 48， Fe203含量為9. 82% )、石灰，石灰的加入量按C/S (CaO與Si02的質(zhì)量比)為1. 1加入，反應(yīng) 溫度27(TC，反應(yīng)時間1小時，處理后的固相殘渣可以達到鋁硅比為0. 69，鈉硅比為0. 17，硅 渣的氧化鋁回收率可達57%，氧化鈉回收率達65%，洗滌后可直接外排，液相進入粗液系 統(tǒng)調(diào)整a k。
實施例6 在堿液Nk為190g/L的條件下，按固含為200g/L加入硅渣(A/S為1.6， N/S為 0. 48， Fe203含量為9. 82% ))、石灰，石灰的加入量按C/S (CaO與Si02的質(zhì)量比)為1. 9加 入，反應(yīng)溫度25(TC，反應(yīng)時間90min，處理后的固相殘渣可以達到鋁硅比為0. 77，鈉硅比為 0. 20，硅渣的氧化鋁回收率可達52 % ，氧化鈉回收率達58 % ，洗滌后可直接外排，液相進入 粗液系統(tǒng)調(diào)整a k。
實施例7 在堿液Nk為210g/L的條件下，按固含為150g/L加入硅渣(A/S為1. 6，N/S為0. 48， Fe203含量為9. 82% )、石灰，石灰的加入量按C/S (CaO與Si02的質(zhì)量比)為1. 1加入，反應(yīng) 溫度22(TC，反應(yīng)時間150min，處理后的固相殘渣可以達到鋁硅比為0. 79，鈉硅比為0. 19， 硅渣的氧化鋁回收率可達51 % ，氧化鈉回收率達60% ，洗滌后可直接外排，液相進入粗液 系統(tǒng)調(diào)整a k。
實施例8 在堿液Nk為140g/L的條件下，按固含為200g/L加入硅渣(A/S為1. 7， N/S為0. 45， Fe203含量為1. 84% )、石灰和粗鐵礦(Fe203含量為46% )，石灰的加入量按C/S (CaO與Si02的質(zhì)量比)為1.9加入，其中粗鐵礦按與硅渣混合后總的Fe^3含量為11%加入，反應(yīng)溫度 27(TC，反應(yīng)時間l小時，處理后的固相殘渣可以達到鋁硅比為O. 54，鈉硅比為0. ll，硅渣的 氧化鋁回收率可達68%，氧化鈉回收率達75%，洗滌后可直接外排，液相進入粗液系統(tǒng)調(diào) 整ak。
權(quán)利要求
一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于將燒結(jié)法粗液脫硅的硅渣加入堿液、石灰CaO和拜耳法赤泥進行處理，處理后的漿液分離，分離得到的液相加入粗液系統(tǒng)，用于調(diào)整燒結(jié)法粗液的αk使之穩(wěn)定，固相加入燒結(jié)法赤泥洗滌系統(tǒng)洗滌后外排。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的 堿液為系統(tǒng)需要補的液堿與氫氧化鋁洗液或赤泥洗液調(diào)配得到的，堿液的濃度Nk為50 250g/L、氧化鋁濃度《15g/L。本發(fā)明的一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的石灰CaO加入量按 反應(yīng)總配料中的CaO與Si02的質(zhì)量比C/S為0. 5 2. 5加入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的 拜耳法赤泥為Fe203含量> 9%的高鐵赤泥，加入量按硅渣和高鐵赤泥混合后總的Fe203為 5% 13%加入。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的將 燒結(jié)法粗液脫硅的硅渣加入堿液、石灰CaO和拜耳法赤泥進行處理的固含為100 400g/L、 處理溫度為100 290°C，時間0. 5 12小時。
全文摘要
一種改進的燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，涉及一種氧化鋁生產(chǎn)過程中燒結(jié)法粗液脫硅渣的處理方法。其特征在于將燒結(jié)法粗液脫硅的硅渣加入堿液、石灰CaO和拜耳法赤泥進行處理，處理后的漿液分離，分離得到的液相加入粗液系統(tǒng)，用于調(diào)整燒結(jié)法粗液的αk使之穩(wěn)定，固相加入燒結(jié)法赤泥洗滌系統(tǒng)洗滌后外排，本發(fā)明的方法解決了濕法處理硅渣的難題，避免了硅渣在燒結(jié)法流程中的無效循環(huán)，從而降低了燒結(jié)法熟料折合比，提高了熟料窯的產(chǎn)能，取消燒結(jié)法種分系統(tǒng)，提高了燒結(jié)法系統(tǒng)的循環(huán)效率。
文檔編號C01F7/00GK101746792SQ200910243369
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者尹中林, 李新華, 武國寶, 顧松青 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司