專利名稱：一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法
技術領域：
—種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，涉及一種氧化鋁生產過程中燒結法粗液脫
硅渣的處理方法。
背景技術：
在氧化鋁生產過程中，燒結法粗液，需要經過常壓、中壓以及深度脫硅后得到硅量 指數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 生產中一般把硅渣與鋁土礦(還有部分拜耳法赤泥) 一起調配生料漿，通過熟料燒結來回 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，導致熟料折合比 升高，降低了熟料窯的產能，能耗增加；同時由于硅渣成分波動較大，生料漿調配難度大、成 分不穩定，影響熟料窯的平穩操作；還有在燒結法生產中為了調整粗液ak，一般需要加入 拜耳法分解母液，為保持物料平衡，設置燒結法種分系統，工序增多流程復雜，同時燒結法 種分系統也會使燒結法母液循環效率降低。硅渣單獨燒結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能和操作的穩定，能提高燒結法的循環效率。但一方面硅渣單獨 燒結技術目前還不成熟，另外畢竟要通過高溫燒結，能耗仍較高。
發明內容
本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能回收硅渣的有效成
分，提高孰料窯的產能，穩定孰料窯操作，取消燒結法種分，簡化生產流程，提高燒結法循環
效率的改進的燒結法生產氧化鋁的方法。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的。 —種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，其特征在于將燒結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，用于調整燒結法粗液的a k使之穩定，固相加入燒結法赤泥洗滌系統洗滌后外排。
本發明的方法，有效避免硅渣在燒結法流程的無謂循環，降低了燒結法熟料折合 比，提高了熟料窯的產能，可以取消燒結法種分系統，提高了燒結法系統的循環效率。
本發明的一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，其特征在于所述的堿液為系統需 要補的液堿與氫氧化鋁洗液或赤泥洗液調配得到的，堿液的濃度Nk為50 250g/L、氧化鋁 濃度《15g/L。 本發明的一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，其特征在于所述的石灰CaO加入 量按反應總配料中的CaO與Si02的質量比C/S為0. 5 2. 5加入。 本發明的一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，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。 本發明的一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，其特征在于所述的將燒結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。 —種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，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法粗液系統調整a k，剩余的殘渣 進入外排赤泥洗滌系統，經洗滌后外排。燒結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，可明顯提高孰料窯的產能，降 低熟料折合比，使燒結法生料漿調配簡單、準確，孰料窯操作穩定。采用硅渣處理回收后的 溶液調整粗液a k，可以取消燒結法種分系統，簡化生產流程，提高燒結法母液的循環效率。
具體實施例方式
—種改進的燒結法生產氧化鋁的燒結法的方法，對硅渣進行單獨濕法處理，燒結 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調整Qk，固 相加入燒結法洗滌系統洗滌后外排。解決了硅渣單獨濕法處理的難題，避免了硅渣在燒結 法流程中的無謂循環，從而降低了燒結法熟料折合比，提高了熟料窯的產能。采用硅渣處理 后得到的液相加入粗液系統調整ak，可以取消燒結法種分系統，簡化生產流程，提高燒結 法系統的循環效率。 燒結法粗液常壓、中壓脫硅后的硅渣不再進入燒結法生料漿調配系統，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0. 5 12小 時，然后進行固液分離，固相進入燒結法洗滌系統經洗滌后外排，得到的液相進入粗液系統 調整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，反應溫度28(TC，反應時間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，液相進入粗液系統調整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 應溫度26(TC，反應時間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 系統調整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，反應溫度240°C，反應時間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 粗液系統調整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，反應溫度200°C，反應時間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 粗液系統調整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的質量比)為1. 1加入，反應 溫度27(TC，反應時間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 統調整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的質量比)為1. 9加 入，反應溫度25(TC，反應時間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 粗液系統調整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的質量比)為1. 1加入，反應 溫度22(TC，反應時間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 系統調整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，反應溫度 27(TC，反應時間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，液相進入粗液系統調 整ak。
權利要求
一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，其特征在于將燒結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，用于調整燒結法粗液的αk使之穩定，固相加入燒結法赤泥洗滌系統洗滌后外排。
2. 根據權利要求1所述的一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，其特征在于所述的 堿液為系統需要補的液堿與氫氧化鋁洗液或赤泥洗液調配得到的，堿液的濃度Nk為50 250g/L、氧化鋁濃度《15g/L。本發明的一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，其特征在于所述的石灰CaO加入量按 反應總配料中的CaO與Si02的質量比C/S為0. 5 2. 5加入。
3. 根據權利要求1所述的一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，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. 根據權利要求1所述的一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，其特征在于所述的將 燒結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
一種改進的燒結法生產氧化鋁的方法，涉及一種氧化鋁生產過程中燒結法粗液脫硅渣的處理方法。其特征在于將燒結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，用于調整燒結法粗液的αk使之穩定，固相加入燒結法赤泥洗滌系統洗滌后外排，本發明的方法解決了濕法處理硅渣的難題，避免了硅渣在燒結法流程中的無效循環，從而降低了燒結法熟料折合比，提高了熟料窯的產能，取消燒結法種分系統，提高了燒結法系統的循環效率。
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 優先權日2009年12月18日
發明者尹中林, 李新華, 武國寶, 顧松青 申請人:中國鋁業股份有限公司