一種聯合法混合脫硅工藝的制作方法

專利名稱：一種聯合法混合脫硅工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種脫硅工藝，尤其涉及一種全部或部分燒結法粗液進入拜耳 法溶出系統，與拜耳法溶出后槳液按照一定比例混合，共同進行脫硅的聯合法 混合脫硅工藝。
背景技術：
氧化鋁生產中聯合法產量占氧化鋁產品總產量的60%以上，現行的聯合法氧
化鋁生產中存在著兩個脫硅工序 一個是拜耳法系統的礦漿本身經原礦漿的預 脫硅后，又經過溶出、稀釋、分離等流程進行的自脫硅，其拜耳法精液硅量指
數可達到250以上，能夠滿足種分分解的需要，獲得優質的氫氧化鋁產品。另一 個就是燒結法系統用硅渣或拜耳法赤泥作為脫硅種子，用種分母液調整脫硅原 液的cxk，采用新蒸汽為熱源的直接加熱或間接加熱加壓脫硅。其燒結法種分精 液硅量指數可達到250以上，碳分精液硅量指數可達到600以上，可以滿足燒結 法種分分解和碳分分解的需要。
現行的聯合法脫硅工藝存在以下缺點-
1、 如上所述工藝流程復雜，存在兩套脫硅系統。
2、 燒結法粗液脫硅工序設備產能有限，成為制約老廠提產的瓶頸。
3、 拜耳法溶出系統為了回收溶出漿液中的熱量， 一般是采用多級自蒸發降 溫，閃蒸二次汽去預熱低溫原礦漿。但是此種方法中，閃蒸出來的二次汽參數 較低，相對于采用新蒸汽給原礦漿傳熱，所需的換熱面積大。 4、在混聯法系統中，脫硅工序的汽耗占總能耗的10%以上，是主要的耗能 工序之一。

發明內容
為解決上述技術問題本發明提供一種聯合法混合脫硅工藝，目的是將燒結 法粗液與拜耳法溶出后漿液混合，簡化工藝流程，節能降耗，提高拜耳法溶出 系統的熱利用效率，降低種分精液OlK，提高種分分解率。
一種聯合法混合脫硅工藝，它包括下述步驟將燒結法粗液加入到拜耳法 系統中，利用拜耳法溶出后漿液中大量新鮮的赤泥作為脫硅種子，漿液中蘊含 的大量熱量作為熱源，即可完成混合脫硅。
所述的燒結法粗液加入到拜耳法系統中是將全部或部分燒結法粗液加入到 拜耳法系統的自蒸發器中與拜耳法溶出后漿液混合，再經稀釋槽、稀釋后槽進 入赤泥分離洗滌工序。
所述的將燒結法粗液加入到自蒸發器中是將部分燒結法粗液通過兩個流程 加入到不同自蒸發器。
所述的燒結法粗液加入到拜耳法系統中是將部分燒結法粗液加入到拜耳法 系統的自蒸發器、稀釋槽或稀釋后槽中與拜耳法溶出后漿液混合，然后進入赤 泥分離洗滌工序。
所述的混合液的溫度為140 180°C，進行加壓脫硅，壓力為0.7 l.lMpa。 所述的混合液的溫度為90 115'C，進行常壓脫硅。 所述的混合的停留時間為0.5 8h。
向所述的混合后溶液中添加石灰，使硅量指數為600 1500。
所述的燒結法粗液與拜耳法溶出后漿液的混合比為3 7: 7。 所述的燒結法粗液加入到拜耳法系統中是將燒結法粗液加入到拜耳法系統
的稀釋槽中混合，再進入赤泥分離洗滌工序。
所述的將燒結法粗液加入到稀釋槽中是將燒結法粗液通過管路加入到稀釋槽。
所述的將燒結法粗液加入到稀釋后槽中是將全部或部分燒結法粗液先送入 常壓脫硅槽進行常壓脫硅后再進入稀釋后槽中。
所述的常壓脫硅的硅量指數為150 600左右。
所述的混合后溶液溫度為90 115°C。 所述的混合時的種子濃度為30 80 g/L。
所述的混合的停留時間為3 8h。
所述的混合后的出料硅量指數為200 350。
所述的燒結法粗液與拜耳法溶出后漿液的混合比為0.5 4: 7。
向所述的混合后溶液中添加石灰，使硅量指數為600 1500。
本發明的原理如下
將全部或部分燒結法粗液直接送入拜耳法系統，利用拜耳法溶出后漿液中 大量新鮮的赤泥作為脫硅種子，漿液中蘊含的大量的熱量作為熱源，即可完成 脫硅反應。
燒結法粗液在脫硅過程中所析出的鈉硅渣與拜耳法赤泥中所含的鈉硅渣的 核心成分是一樣的，其它物理化學性質也類似。因此，燒結法粗液與拜耳法溶 出礦漿混合，就是利用低濃度的燒結法粗液稀釋高濃度的拜耳法溶出礦漿，同 時還利用溶出礦漿的高溫和新鮮而充足的拜耳法赤泥做脫硅種子。使混合液中 二氧化硅快速脫除，達到粗液脫硅的目的。所以，燒結法粗液與拜耳法溶出礦 漿混合具備鋁酸鈉溶液脫硅的必要條件。
根據燒結法粗液與拜耳法溶出后漿液混合后所達到的溫度、固含等不同的 脫硅條件，導致不同的脫硅機理，以下為不同混合點
1、 在自蒸發器混合，混合液溫度為140 180°C，即基本滿足加壓脫硅條件;
2、 在自蒸發器混合，混合液溫度90 115X:，即基本滿足常壓脫硅條件；
3、 在稀釋槽混合，需額外補加熱量，達到常壓脫硅條件，即混合液溫度90 U5。C。
4、 全部或部分燒結法粗液先經過常壓脫硅，然后進入稀釋后槽與溶出后漿 液混合，完成脫硅反應。
燒結法粗液與拜耳法溶出后漿液混合，如果混合點在自蒸發器，混合比一
般應不大于3: 7;如果混合點在稀釋槽，混合比可適當增大。 本發明的優點和效果如下
低濃度的燒結法粗液與高濃度的溶出礦漿混合，同樣起到了對拜耳法溶出 液的稀釋作用，減少了拜耳法洗滌系統的加水量，從而減輕了蒸發負擔，降低 了蒸發汽耗；降低了種分精液(Xk，提高了種分分解率，有利于生產砂狀氧化鋁。
由于將燒結法粗液加入到了拜耳法系統的自蒸發器中，分流了部分燒結法 粗液，大幅度減輕了燒結法脫硅系統的設備負荷，提高了燒結法系統的通過能
力；燒結法粗液與溶出后礦漿混合，通過直接混合利用了溶出后漿液的低參數 余熱，盡管拜耳法部分的新蒸汽耗量將上升(同時燒結法脫硅的新蒸汽耗量下 降)，但是所需拜耳法部分的換熱設備將減少。
將燒結法粗液加入到了拜耳法系統的稀釋后槽中，簡化了串聯法流程，降 低了脫硅能耗；將燒結法粗液先進行常壓脫硅，可以有效保證混合后的硅量指 數，減少由于拜耳法產量變化時對整個生產過程操作的影響，穩定了操作溫度。
向混合液中添加石灰，可以有效保證混合后的硅量指數，而且以鋁酸三鈣 形式損失的氧化鋁，被送入燒結法系統配料被本系統回收。
混合脫硅技術的應用可以提高聯合法的生產技術水平，簡化工藝設備流程， 降低生產過程能耗，解決燒結法粗液脫硅部分現存的問題，實現良好的經濟效


圖i是本發明工藝流程圖。
附圖中1、溶出器；2、自蒸發器；3、稀釋槽；4、稀釋后槽；5、赤泥分 離工序；6、常壓脫硅槽。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明做進一步說明，但本發明的保護范圍不受實施例所限。
如圖1所示，本發明聯合法混合脫硅工藝，是將燒結法粗液加入到拜耳法 系統中，利用拜耳法溶出后漿液中大量新鮮的赤泥作為脫硅種子，漿液中蘊含 的大量熱量作為熱源，停留一定時間，即可完成脫硅反應。 實施例l:
將燒結法粗液與拜耳法溶出后漿液混合脫硅的方法，拜耳法系統的礦漿經溶
出器1進入到自蒸發器2中，再依次進入稀釋槽3、稀釋后槽4，最后進入赤泥 分離洗滌工序5;部分燒結法粗液沿a或b兩流程進入拜耳法系統的自蒸發器2 中進行混合，再經稀釋槽3，稀釋后槽4后進入赤泥分離洗滌工序。
當混合液的溫度為140 180°C，進行的是加壓脫硅，壓力為0.7 l.lMpa, 混合的停留時間為0.5 lh;當混合液的溫度為90 115。C，進行的是常壓脫硅， 混合的停留時間為3 8h;向所述的混合后溶液中添加石灰，使硅量指數為600 1500。
上述的燒結法粗液與拜耳法溶出后漿液的混合比為3 7: 7。
實施例2:
實施例1中所述的部分燒結法粗液分別沿b流程進入拜耳法系統的自蒸發器
2中進行混合，經稀釋槽3，稀釋后槽4進入赤泥分離洗滌工序5由下述步驟替 代部分燒結法粗液沿c流程進入拜耳法系統的稀釋槽3中進行混合，補加一 部分新蒸汽，達到與實施例1中b流程之條件后，再經稀釋后槽4進入赤泥分 離洗滌工序5。
實施例3:
將燒結法粗液與拜耳法溶出后漿液混合脫硅的方法，拜耳法系統中的料漿經
溶出器1進入到自蒸發器2中，再依次進入稀釋槽3、稀釋后槽4，最后進入赤
泥分離洗滌工序5;將全部或部分燒結法粗液先送入常壓脫硅槽6進行常壓脫硅
后，硅量指數為150 600左右，再經d流程進入稀釋后槽4與拜耳法溶出后漿
液混合，進入赤泥分離洗滌工序5。
上述的混合后溶液溫度為90 115i:;混合時的種子濃度為30 80g/L;混
合的停留時間為3 8h;混合后的出料硅量指數為200 350;燒結法粗液與拜
耳法溶出后漿液的混合比為0.5 4: 7。
在混合后溶液中添加石灰，使硅量指數達到600 1500。
權利要求
1、一種聯合法混合脫硅工藝，其特征在于它包括下述步驟將全部或部分燒結法粗液加入到拜耳法系統中，利用拜耳法溶出后漿液中大量新鮮的赤泥作為脫硅種子，漿液中蘊含的大量的熱量作為熱源，完成脫硅反應。
2、 根據權利要求1所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的燒結法 粗液加入到拜耳法系統中是將燒結法粗液加入到拜耳法系統的自蒸發器中與拜耳法溶出后漿液混合，再經稀釋槽(3)、稀釋后槽(4)進入赤泥分離洗滌工序 (5)。
3、 根據權利要求2所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于將燒結法粗液 加入到自蒸發器(2)中是將部分燒結法粗液通過兩種流程加入到不同的自蒸發器中。
4、 根據權利要求1所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的燒結法 粗液加入到拜耳法系統中是將部分燒結法粗液加入到拜耳法系統的稀釋槽(3) 中與拜耳法溶出后漿液混合，再經稀釋后槽(4)進入赤泥分離洗滌工序(5)。
5、 權利要求2所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的混合液的溫 度為140 180。C，進行加壓脫硅，壓力為0.7 UMpa。
6、 權利要求2或4所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的混合液 的溫度為90 115。C，進行常壓脫硅。
7、 權利要求2所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的混合的停留 時間為0.5 lh。
8、 權利要求2或4所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的混合的 停留時間為3 8h。
9、 權利要求2或4所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于向所述的混合 后溶液中添加石灰，使硅量指數為600 1500。
10、 權利要求l、 2或4所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的燒 結法粗液與拜耳法溶出后漿液的混合比為3 7: 7。
11、 根據權利要求1所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的燒結 法粗液加入到拜耳法系統中是將燒結法粗液加入到拜耳法系統的稀釋后槽(4)中混合，再進入赤泥分離洗滌工序。
12、 根據權利要求ll所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的將燒結法粗液加入到稀釋后槽(5)是將全部或部分燒結法粗液先送入常壓脫硅槽(6) 進行常壓脫硅后，再進入稀釋后槽(5)中。
13、 根據權利要求12所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的常壓 脫硅的硅量指數為150 600左右。
14、 根據權利要求ll所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的混合 后溶液溫度為90 115"C。
15、 根據權利要求ll所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的混合時的種子濃度為30 80g/L。
16、 根據權利要求ll所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的混合 的停留時間為3 8h。
17、 根據權利要求ll所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的混合 后的出料硅量指數為200 350。
18、 根據權利要求ll所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于所述的燒結 法粗液與拜耳法溶出后漿液的混合比為0.5 4: 7。
19、 根據權利要求10所述的聯合法混合脫硅工藝，其特征在于向所述的混 合后溶液中添加石灰，使硅量指數為600 1500。
全文摘要
本發明涉及一種脫硅工藝，特別是一種聯合法混合脫硅工藝。它包括下述步驟將全部或部分燒結法粗液加入到拜耳法系統中，利用拜耳法溶出后漿液中大量新鮮的赤泥作為脫硅種子，漿液中蘊含的大量的熱量作為熱源，混合完成脫硅反應。本發明方法與原有生產流程相比，簡化了生產流程，提高了拜耳法溶出系統的熱利用效率，簡化了工藝流程，節能降耗，降低了種分精液α_K，提高了種分分解率。
文檔編號C01F7/02GK101348270SQ20071001214
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月17日 優先權日2007年7月17日
發明者周鳳祿, 李志國, 劍 王, 金亞利 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院