專利名稱：一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，涉及一種采用拜耳法以一水硬鋁石型鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁的方法。
背景技術(shù)：
采用一水硬鋁石型鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁時(shí)，溶出溫度在260℃左右。溶出后溶液需降溫降壓，故需進(jìn)行自蒸發(fā)，乏氣主要用于預(yù)熱礦漿。而三水鋁石型鋁土礦(或者含有一水軟鋁石的三水鋁石型鋁土礦)在較低的溫度下就可以溶出。
為了提高產(chǎn)能節(jié)約能耗，國(guó)外對(duì)氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，有采用一水軟鋁石型鋁土礦(包括含有一水軟鋁石的三水鋁石型鋁土礦)和三水鋁石型鋁土礦相結(jié)合的后加礦增濃溶出工藝。由于一水硬鋁石型鋁土礦的特殊性，生產(chǎn)的工藝條件有很大的差別。采用一水軟鋁石型鋁土礦(包括含有一水軟鋁石的三水鋁石型鋁土礦)和三水鋁石型鋁土礦相結(jié)合的后加礦增濃溶出工藝，無(wú)法實(shí)現(xiàn)一水硬鋁石型鋁土礦和三水鋁石型鋁土礦(包括含有一水軟鋁石的三水鋁石型鋁土礦)相結(jié)合的后加礦增濃溶出工藝。為了提高產(chǎn)能節(jié)約能耗，國(guó)內(nèi)對(duì)一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的工藝的后加礦增濃溶出技術(shù)的探索的相關(guān)專利申請(qǐng)中(一種聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁降低拜耳法精液αk的方法，申請(qǐng)?zhí)朇N200410100969.2)，披露了采用生產(chǎn)系統(tǒng)的氫氧化鋁，進(jìn)行后加礦增濃溶出工藝，該方法能有效降低拜耳法精液分子比，但提高系統(tǒng)產(chǎn)能的效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種對(duì)一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的工藝的、能有效提高系統(tǒng)產(chǎn)能的一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加入三水鋁石型鋁土礦增濃生產(chǎn)氧化鋁。
一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于溶出后加礦增濃加入的是溫度為130℃～230℃、重量固含為200～1200g/L的三水鋁石型鋁土礦漿，且溶出液經(jīng)稀釋后溶液硅量指數(shù)大于200。
一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于加入增濃的三水鋁石型鋁土礦漿在蒸發(fā)器中的停留時(shí)間為5-10分鐘。
本發(fā)明的方法，根據(jù)三水鋁石型鋁土礦在150～230℃，5分鐘即可完全溶出，在130～150℃時(shí)，10分鐘可以完全溶出的特點(diǎn)，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況，選擇溫度和礦漿停留時(shí)間合適的自蒸發(fā)器作為礦漿加入點(diǎn)，由于不同的生產(chǎn)系統(tǒng)自蒸發(fā)器的設(shè)置不同，滿足溶出溫度和時(shí)間的要求，即可對(duì)三水鋁石型鋁土礦進(jìn)行有效的溶出。為了滿足后續(xù)生產(chǎn)，要求溶出液經(jīng)稀釋后溶液硅量指數(shù)(溶液中Al2O3和SiO2的質(zhì)量比值)達(dá)到200以上。由于生產(chǎn)經(jīng)常采用三水鋁石型鋁土礦的品位不同，自蒸發(fā)器內(nèi)礦漿溫度和停留時(shí)間也有不同，加礦點(diǎn)的選擇主要考慮保證后加礦后料漿的溫度以及在此溫度范圍內(nèi)可以在自蒸發(fā)器中停留的時(shí)間。三水鋁石型鋁土礦在自蒸發(fā)器中溫度保持在150～230℃時(shí)，必須保證大于5分鐘溶出時(shí)間，在自蒸發(fā)器中溫度保持在130～150℃時(shí)，必須保證大于10分鐘溶出時(shí)間。以保證后加礦溶出后的溶出液分子比αk控制在1.28～1.50。
本發(fā)明的方法，當(dāng)采用高品位三水鋁石型鋁土礦時(shí)(A/S＞7)，可采用不預(yù)脫硅直接加入的方式，可以使得溶出液經(jīng)稀釋后溶液硅量指數(shù)(溶液中Al2O3和SiO2的質(zhì)量比值)達(dá)到200以上；而采用中低品位三水鋁石型鋁土礦時(shí)(A/S＜7)，需采用預(yù)脫硅后加入或?qū)ΦV漿預(yù)熱后加入，使得溶出液經(jīng)稀釋后溶液硅量指數(shù)達(dá)到200以上。預(yù)脫硅溫度在95～105℃，預(yù)脫硅時(shí)間需＞5小時(shí)。配制礦漿可以采用水、氫氧化鋁洗液、分解母液、蒸發(fā)母液等。固含范圍可以控制到200～1200g/L，根據(jù)需要，在后加礦的礦漿中，可以加入一定量的石灰，較適宜的石灰加入量為0～5％。
本發(fā)明的方法，是在采用高溫高壓的拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝中，根據(jù)一水硬鋁石型鋁土礦拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝的條件，采用一水硬鋁石型鋁土礦和三水鋁石型鋁土礦相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)后加礦增濃溶出工藝，實(shí)現(xiàn)了一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加三水鋁石型鋁土礦增濃生產(chǎn)氧化鋁目的，利用原有設(shè)備，又可以獲得低苛性比鋁酸鈉溶液，從而可以大幅度提高循環(huán)效率，有效增加了產(chǎn)量，降低了能耗。
具體實(shí)施例方式
一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，是加入三水鋁石型鋁土礦增濃溶出的，且加入的是溫度為130℃～230℃、重量固含為200～1200g/L的三水鋁石型鋁土礦漿；礦漿在蒸發(fā)器中的停留時(shí)間為5-30分鐘，溶出液經(jīng)稀釋后溶液硅量指數(shù)大于200。
實(shí)例1使用A/S＞7的三水鋁石型鋁土礦進(jìn)行溶出。條件試驗(yàn)中，溫度點(diǎn)分別取230℃、180℃、170℃、160℃、150℃、140℃，130℃，反應(yīng)時(shí)間取5分鐘、10分鐘、20分鐘和30分鐘。通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，將鋁土礦用循環(huán)母液調(diào)配成固含為800g/l的礦漿，和自蒸發(fā)器中料漿混合，溫度保持在150℃以上時(shí)，5分鐘后后加鋁土礦可以完全溶出。溫度在130～150℃時(shí)，10分鐘后后加鋁土礦可以完全溶出。
表1溶出溫度為180℃時(shí)不同時(shí)間溶出結(jié)果

表2溶出溫度為150℃時(shí)不同時(shí)間溶出結(jié)果

表3溶出溫度為130℃時(shí)10分鐘溶出結(jié)果

實(shí)例2不預(yù)脫硅直接加入進(jìn)行溶出。使用高品位三水鋁石型鋁土礦，使用蒸發(fā)母液調(diào)配三水鋁石礦成固含為800左右的礦漿，直接打入料漿溫度為160～170℃的自蒸發(fā)器中，通過(guò)料漿自蒸發(fā)系統(tǒng)以后，后加礦可以完全溶出，溶出液硅量指數(shù)為210左右，完全可以達(dá)到后續(xù)生產(chǎn)的進(jìn)行。
實(shí)例3對(duì)礦漿預(yù)熱后加入進(jìn)行溶出。鑒于某些工廠進(jìn)行后加礦增濃溶出后，損失的熱量較多，熱量難以平衡。故對(duì)礦漿預(yù)熱后加入的方式進(jìn)行了研究。將礦漿溫度預(yù)熱到100～150℃，預(yù)熱后礦石中的三水鋁石可以完全溶出，預(yù)熱后的料漿打入自蒸發(fā)器和自蒸發(fā)器中的料漿混合，混合料漿經(jīng)稀釋后，溶液的硅量指數(shù)為200左右，完全可以滿足后續(xù)工序的要求。
實(shí)例4在使用A/S＜7的三水鋁石型鋁土礦進(jìn)行溶出過(guò)程中，先將鋁土礦與循環(huán)母液調(diào)制成礦漿，在95℃的條件下預(yù)脫硅5小時(shí)，加入自蒸發(fā)器，與自蒸發(fā)器中的料漿混合，5分鐘后完全溶出?；旌狭蠞{經(jīng)稀釋后硅量指數(shù)可達(dá)到200左右。如在預(yù)脫硅過(guò)程中添加石灰，更有利于溶出料漿硅量指數(shù)的提高。
表4溶出溫度為150℃，溶出時(shí)間為5分鐘的溶出結(jié)果

表5添加石灰預(yù)脫硅，溶出后稀釋結(jié)果

注預(yù)脫硅條件溫度95℃，時(shí)間5小時(shí)；溶出條件溫度150℃，時(shí)間5分鐘。
權(quán)利要求
1.一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特在于一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加入三水鋁石型鋁土礦增濃生產(chǎn)氧化鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特在于溶出后加礦增濃加入的是溫度為130℃～230℃、重量固含為200～1200g/L的三水鋁石型鋁土礦漿，溶出液經(jīng)稀釋后溶液硅量指數(shù)大于200。
3.根據(jù)權(quán)利要求所述的一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特在于加入增濃的三水鋁石型鋁土礦漿在蒸發(fā)器中的停留時(shí)間為5-10分鐘。
全文摘要
一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，涉及一種采用拜耳法以一水硬鋁石型鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁的方法。其特在于一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加入三水鋁石型鋁土礦增濃生產(chǎn)氧化鋁，其溫度為130℃～230℃、重量固含為200～1200g/L；加入增濃的三水鋁石型鋁土礦漿在蒸發(fā)器中的停留時(shí)間為5－10分鐘。溶出液經(jīng)稀釋后溶液硅量指數(shù)大于200。本發(fā)明的方法，采用一水硬鋁石型鋁土礦和三水鋁石型鋁土礦相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)后加礦增濃溶出工藝，實(shí)現(xiàn)了一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加三水鋁石型鋁土礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的目的，利用原有設(shè)備，又可以獲得低苛性比鋁酸鈉溶液，從而可以大幅度提高循環(huán)效率，有效增加了產(chǎn)量，降低了能耗。
文檔編號(hào)C01F7/02GK1775686SQ20051013451
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者李旺興, 尹中林, 樊大林, 李新華, 范衛(wèi)東, 車洪生, 武國(guó)寶, 王亞?wèn)|, 吳拓宇, 鄭純輝 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司