專(zhuān)利名稱(chēng)：燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，屬于燒結(jié)法氧化鋁的生產(chǎn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
燒結(jié)法氧化鋁的高濃度溶出、赤泥的直接過(guò)濾分離是從事氧化鋁生產(chǎn)的技術(shù)人員的不斷追求，力求實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)?！妒澜缬猩饘佟?005年第1期登載的“適合我國(guó)一水硬鋁石鋁土礦特點(diǎn)的燒結(jié)法高濃度熟料溶出工藝可行性研究”文章中報(bào)道，采用高品位的燒結(jié)法氧化鋁熟料，可以制得Al2O3濃度150g/l左右的鋁酸鈉溶出液，但不能實(shí)現(xiàn)赤泥的直接過(guò)濾分離。只有采用高品位的氧化鋁熟料，才能實(shí)現(xiàn)溶出的高濃度。而采用中等品位的燒結(jié)法氧化鋁熟料，高的溶出液固比，不能實(shí)現(xiàn)熟料的高濃度溶出和赤泥的過(guò)濾分離。
文章中報(bào)道，采用高品位燒結(jié)法氧化鋁熟料來(lái)實(shí)現(xiàn)溶出的高濃度，勢(shì)必要提高熟料的Al2O3/SiO2之比，但是燒結(jié)過(guò)程中隨Al2O3/SiO2之比的升高，燒結(jié)好熟料需要的溫度越高，造成燒成困難，這樣燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁就不能實(shí)現(xiàn)低耗高效的生產(chǎn)。再者采用高品位熟料溶出，就意味著配制生料時(shí)將要使用Al2O3/SiO2之比大于7.0的高品位鋁土礦，這與我國(guó)鋁土礦礦源和燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的實(shí)際情況不相適應(yīng)。
專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?1128564的高濃度鋁酸鈉溶液的制備方法中也報(bào)道。采用了兩段溶出的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)燒結(jié)法熟料的高濃度溶出，雖實(shí)現(xiàn)了溶出液的高濃度，但需要進(jìn)行兩次的赤泥分離，溶出流程復(fù)雜，造成生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，降低了工作效率。
現(xiàn)有的氧化鋁熟料燒成工藝采用堿——石灰——燒結(jié)法，氧化鋁熟料中含有30～40％的原硅酸鈣；熟料溶出工藝中采用的是濕磨溶出工藝，沉降槽加入絮凝劑進(jìn)行赤泥的沉降分離，赤泥反向多次洗滌的工藝。存在的主要技術(shù)問(wèn)題是①溶出液中鋁氧濃度低，在120g/l以下，溶出液量大，造成后續(xù)工藝過(guò)程很長(zhǎng)，蒸發(fā)量大，能耗高。②由于在該濃度下，鋁酸鈉溶液的極不穩(wěn)定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)赤泥的直接過(guò)濾分離，采取溶出液加絮凝劑沉降分離，沉降分離時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1.5～2.0小時(shí)，并且由于時(shí)間長(zhǎng)，容易發(fā)生硅、鋁二次反應(yīng)，造成氧化鋁損失，進(jìn)入赤泥，無(wú)法回收，造成浪費(fèi)。③溶出液Al2O3/SiO2比低，脫硅氧化鋁損失大，形成的鈉硅渣、鈣硅渣返回配料，造成流程復(fù)雜、二次燒成工藝能耗提高、降低回轉(zhuǎn)窯的利用率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，溶出液濃度高，后期蒸發(fā)量小，能耗小，并且赤泥能夠直接過(guò)濾分離，時(shí)間短，氧化鋁收率高。
本發(fā)明所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，首先將原料煅燒獲得熟料，然后用調(diào)整液對(duì)熟料進(jìn)行溶出處理，最后經(jīng)赤泥分離而獲得，其特征在于將熟料經(jīng)過(guò)水蒸汽蒸養(yǎng)后再進(jìn)行溶出處理。
水蒸汽可以是濕煙氣、新蒸汽、生產(chǎn)乏汽，或在高溫熟料表面淋水產(chǎn)生的蒸汽。
熟料在蒸汽環(huán)境下進(jìn)行蒸養(yǎng)，使熟料中原硅酸鈣進(jìn)行水化，生成穩(wěn)定的水化硅酸鈣。水化硅酸鈣是一種相對(duì)鋁酸鈉溶液穩(wěn)定的礦物，不易在鋁酸鈉溶液中分解，因此，可減少二次反應(yīng)，提高熟料溶出率。并且燒結(jié)法熟料經(jīng)過(guò)蒸汽蒸養(yǎng)后，在顆粒表面形成了相對(duì)穩(wěn)定的水化硅酸鈣薄膜，改善了熟料顆粒的表面張力，減小了顆粒之間的范德華力，可使赤泥的沉降性能和過(guò)濾性能得到了很大改善與提高，使赤泥的直接過(guò)濾分離變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
本發(fā)明方法中蒸養(yǎng)的熟料粒度要求過(guò)30～100目篩為好，優(yōu)選過(guò)60目篩，既滿(mǎn)足要求，又降低成本。氧化鋁熟料可以預(yù)先粉磨然后蒸養(yǎng)，也可以在粉磨的同時(shí)進(jìn)行蒸養(yǎng)。
蒸養(yǎng)溫度控制為130～250℃，蒸養(yǎng)時(shí)間控制為5～25分鐘適宜，優(yōu)選15分鐘。在較短時(shí)間內(nèi)，完成對(duì)氧化鋁熟料的高溫蒸汽蒸養(yǎng)。
本發(fā)明所述的溶出，將熟料在溶出器內(nèi)高固含濕法溶出完成，溶出器可以是溶出槽，也可以是溶出管道，優(yōu)選管道化溶出。溶出時(shí)控制溶出L/S2.5～1.5，優(yōu)選2.0；溶出溫度70～95℃，優(yōu)選85℃；溶出時(shí)間5.0～20.0分鐘，優(yōu)選10.0～15.0分鐘。
本發(fā)明所述的赤泥分離采用的是真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾分離，可以采用轉(zhuǎn)鼓式真空過(guò)濾機(jī)、真空平板過(guò)濾機(jī)、真空扇形過(guò)濾機(jī)，優(yōu)選真空平板過(guò)濾機(jī)，洗水溫度75～95℃，優(yōu)選85℃。
其它未涉及到的現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)不再贅述，按常規(guī)操作進(jìn)行即可。本發(fā)明生產(chǎn)方法實(shí)施后，可產(chǎn)出氧化鋁濃度121～220g/l，A/S大于25.0的鋁酸鈉溶液，氧化鋁濃度高，高于120g/l。
本發(fā)明采用了熟料在蒸汽環(huán)境下進(jìn)行蒸養(yǎng)的方法，能夠獲得高濃度氧化鋁的溶出液，含水量小，減少了后期蒸發(fā)量，并且，赤泥能夠直接過(guò)濾分離，時(shí)間短，溶出液Al2O3/SiO2比由20.0提高到25.0以上，減少了脫硅時(shí)氧化鋁的損失，提高了熟料的溶出率和氧化鋁的實(shí)收率，提高了設(shè)備產(chǎn)能，全面降低了生產(chǎn)能耗，從而實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)法氧化鋁的高效、低耗生產(chǎn)。
圖1、本發(fā)明工藝流程框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1通過(guò)熟料窯燒結(jié)的氧化鋁熟料，熟料中氧化鋁含量32.8％。經(jīng)破碎機(jī)粗碎制成最大粒徑不大于Φ25mm的熟料顆粒，控制熟料溫度不小于250℃，入粉磨機(jī)粉磨，通入0.3Mpa，140±10℃的飽和水蒸汽，控制粉磨機(jī)磨倉(cāng)溫度180±10℃。粉磨機(jī)自動(dòng)出料，熟料在磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)間15分鐘，磨制成60目篩上殘余5％、溫度170±5℃的熟料干粉。
調(diào)配αk1.9，Al2O3濃度45g/l的調(diào)整液。按L/S為2.5在混和槽內(nèi)配入高溫熟料干粉。泵送入管道化溶出，控制溫度85±3℃，時(shí)間15分鐘。溶出反應(yīng)完畢料漿用真空平板過(guò)濾機(jī)進(jìn)行赤泥液固分離，得到NT170g/l，Al2O3210g/l，SiO28.3g/l，αk1.25的鋁酸鈉溶出液，鋁酸鈉溶液送下道工序處理。赤泥在真空平板過(guò)濾機(jī)上過(guò)濾分離，用85±3℃洗水洗滌合格后送赤泥堆場(chǎng)。
實(shí)施例2通過(guò)熟料窯燒結(jié)的氧化鋁熟料，熟料中氧化鋁含量33.6％。經(jīng)破碎機(jī)粗碎制成最大粒徑不大于Φ25mm的熟料顆粒，控制熟料溫度不小于250℃，入粉磨機(jī)粉磨，通入0.4Mpa，135±8℃的飽和水蒸汽，控制粉磨機(jī)磨倉(cāng)溫度190±10℃。粉磨機(jī)自動(dòng)出料，熟料在磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)間20分鐘，磨制成40目篩上殘余3％、溫度170±10℃的熟料干粉。
調(diào)配ak1.9，Al2O3濃度48g/l的調(diào)整液。按L/S為2.3在混和槽內(nèi)配入高溫熟料干粉。泵送入管道化溶出，控制溫度80±5℃，時(shí)間15分鐘。溶出反應(yīng)完畢料漿用真空平板過(guò)濾機(jī)進(jìn)行赤泥液固分離，得到NT171g/l，Al2O3205g/l，SiO28.2g/l，αk1.24的鋁酸鈉溶出液，鋁酸鈉溶液送下道工序處理。赤泥在真空平板過(guò)濾機(jī)上過(guò)濾分離，用80±5℃洗水洗滌合格后送赤泥堆場(chǎng)。
實(shí)施例3通過(guò)熟料窯燒結(jié)的氧化鋁熟料，熟料中氧化鋁含量31.8％。經(jīng)破碎機(jī)粗碎制成最大粒徑不大于Φ25mm的熟料顆粒，控制熟料溫度不小于250℃，入粉磨機(jī)粉磨，控制粉磨機(jī)磨倉(cāng)溫度160±5℃，磨制成80目篩上殘余5％、溫度150±5℃的熟料干粉自動(dòng)出料，然后向干粉熟料中通入0.25Mpa，160±10℃的飽和水蒸汽，時(shí)間18分鐘。
調(diào)配αk2.0，Al2O3濃度45g/l的調(diào)整液。按L/S為2.5在混和槽內(nèi)配入高溫熟料干粉。在溶出槽中溶出，控制溫度90±2℃，時(shí)間10分鐘。溶出反應(yīng)完畢料漿用真空平板過(guò)濾機(jī)進(jìn)行赤泥液固分離，得到NT170g/l，Al2O3206g/l，SiO28.1g/l，αk1.23的鋁酸鈉溶出液，鋁酸鈉溶液送下道工序處理。赤泥在真空平板過(guò)濾機(jī)上過(guò)濾分離，用90±2℃洗水洗滌合格后送赤泥堆場(chǎng)。
實(shí)施例4本發(fā)明所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，首先將原料煅燒獲得熟料，將熟料粉碎成過(guò)60目篩的粉料，通入水蒸汽蒸養(yǎng)，蒸養(yǎng)溫度為160±5℃，蒸養(yǎng)時(shí)間為12分鐘；然后按常規(guī)溶出方法用調(diào)整液進(jìn)行溶出，溶出溫度為88±2℃，溶出時(shí)間為12分鐘；溶出完畢用真空平板過(guò)濾機(jī)過(guò)濾分離赤泥，最后用88±2℃洗水洗滌合格送赤泥堆場(chǎng)。
實(shí)施例5本發(fā)明所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，首先將原料煅燒獲得熟料，將熟料粉碎成過(guò)100目篩的粉料，通入水蒸汽蒸養(yǎng)，蒸養(yǎng)溫度為140±5℃，蒸養(yǎng)時(shí)間為20分鐘；然后按常規(guī)溶出方法用調(diào)整液進(jìn)行溶出，溶出溫度為80±3℃，溶出時(shí)間為20分鐘；溶出完畢用真空平板過(guò)濾機(jī)過(guò)濾分離赤泥，最后用80±3℃洗水洗滌合格送赤泥堆場(chǎng)。
實(shí)施例6本發(fā)明所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，首先將原料煅燒獲得熟料，將熟料粉碎成過(guò)80目篩的粉料，通入水蒸汽蒸養(yǎng)，蒸養(yǎng)溫度為200±5℃，蒸養(yǎng)時(shí)間為15分鐘；然后按常規(guī)溶出方法用調(diào)整液進(jìn)行溶出，溶出溫度為85±3℃，溶出時(shí)間為15分鐘；溶出完畢用真空平板過(guò)濾機(jī)過(guò)濾分離赤泥，最后用80±3℃洗水洗滌合格送赤泥堆場(chǎng)。
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，首先將原料煅燒獲得熟料，然后用調(diào)整液對(duì)熟料進(jìn)行溶出處理，最后經(jīng)赤泥分離而獲得，其特征在于將熟料經(jīng)過(guò)水蒸汽蒸養(yǎng)后再進(jìn)行溶出處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，其特征在于蒸養(yǎng)的熟料粒度要求過(guò)30～100目篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，其特征在于蒸養(yǎng)溫度為130～250℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，其特征在于蒸養(yǎng)時(shí)間為5～25分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，其特征在于溶出溫度為70～95℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，其特征在于溶出時(shí)間為5～20分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，其特征在于溶出采用管道化溶出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，其特征在于赤泥分離采用真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，其特征在于真空過(guò)濾機(jī)為真空平板過(guò)濾機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，其特征在于真空平板過(guò)濾機(jī)的洗水溫度為75～95℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)中高濃度溶出液的生產(chǎn)方法，屬于燒結(jié)法氧化鋁的生產(chǎn)技術(shù)，首先將原料煅燒獲得熟料，然后用調(diào)整液對(duì)熟料進(jìn)行溶出處理，最后經(jīng)赤泥分離而獲得，其特征在于將熟料經(jīng)過(guò)水蒸氣蒸養(yǎng)后再進(jìn)行溶出處理。本發(fā)明采用了熟料在蒸汽環(huán)境下進(jìn)行蒸養(yǎng)的方法，能夠獲得高濃度氧化鋁的溶出液，含水量小，減少了后期蒸發(fā)量，并且，赤泥能夠直接過(guò)濾分離，時(shí)間短，溶出液Al
文檔編號(hào)C01F7/00GK1785813SQ20051004526
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者孟令利, 劉輝, 陳玉海 申請(qǐng)人:山東鋁業(yè)股份有限公司