一種燒結法氧化鋁生產方法
【技術領域】
[0001 ] 一種燒結法氧化鋁生產方法，涉及一種燒結法氧化鋁生產工藝方法的改進。
【背景技術】
[0002]目前，在生產氧化鋁主要方法中，燒結法氧化鋁生產工藝與拜耳法相比，燒結法氧化鋁生產設備流程復雜、能耗高，因而其生產成本高。燒結法在處理中低品位含鋁原料方面具有優勢，堿耗低、礦耗低、氧化鋁總回收率高是燒結法氧化鋁生產的優點。在礦石資源緊張的狀況下，降低燒結法氧化鋁生產能耗、提高生產水平，有重大的現實意義。
[0003]通常的燒結法氧化鋁生產采用堿一石灰燒結法，在生料漿配制時用純堿、石灰石(或石灰)、循環堿液與含鋁原料混合成為生料漿，生料漿送到熟料窯內進行高溫燒結。在熟料燒結過程中，礦石中的Si02轉變為不易溶解的原硅酸鈣，而A1 203生成易溶于水的鋁酸鈉。熟料經過溶出和赤泥分離洗滌，得到粗液和赤泥；赤泥送堆場堆存，粗液送脫硅工序進行脫硅和硅渣分離，得到鋁酸鈉精液；鋁酸鈉精液分別進行碳酸化分解和種子分解得到氫氧化鋁，氫氧化鋁經過分離洗滌送氧化鋁焙燒爐焙燒得到產品氧化鋁。
[0004]碳酸化分解是在鋁酸鈉精液中通入濃度為35%以上的高濃度二氧化碳氣體進行分解，得到碳分氫氧化鋁。高濃度二氧化碳由特定的石灰爐產出爐氣，由大塊石灰石和焦炭(或煤)燒制出爐氣和石灰；爐氣經過洗滌，由C02壓縮機輸送到碳酸化分解槽碳分。其另一產物石灰，部分用于燒結法配料和脫硅，其余全部外排，造成浪費和污染環境。由于采用特定的石灰爐生產高濃度二氧化碳，造成燒結法能耗更高。
[0005]熟料窯是燒結法氧化鋁生產的核心設備，是高能耗設備，通常采用煤粉或煤氣作為燃料。熟料燒成占燒結法總能耗的35%左右。熟料窯煙氣經過立煙道、旋風收塵器、電收塵器等收塵環節回收粉塵，然后通過煙囪排向大氣。熟料窯煙氣在電收塵出口二氧化碳氣約12%左右，溫度約150°C?250°C，出口含塵0.2?1.0g/Nm3。電收塵煙氣帶走熱量約占熟料窯總熱量損耗的45%左右。熟料窯飛揚損失堿耗達到10kg-Na2C03/t-Al203以上。熱量損失和堿損失都很大，同時造成巨大的環境污染。
[0006]專利200610043377.0熟料窯煙氣中二氧化碳的回收方法，將熟料窯煙氣降溫至35?45°C，再加壓至0.04?0.05MPa，然后再次降溫至35?40°C，進入吸附塔進行選擇吸附后，再使用真空栗將吸附的二氧化碳抽出，獲得體積濃度為38?45%的二氧化碳，用于鋁酸鈉溶液的分解。該專利工藝復雜，工業上難以實現。
[0007]專利201310007554.X 一種利用熟料窯尾氣進行碳酸化分解的方法，對熟料窯尾氣依次實施除塵、水洗預處理后，收集得到C02氣體；將得到的C02氣體加壓后通入到含鋁酸鈉的料液中進行一次碳酸化分解，對該一次碳酸化分解后的料液進行固液分離；將預處理得到的C02氣體加壓后繼續通入經一次碳酸化分解的濾液中，實施二次碳酸化分解。該專利對熟料窯尾氣干法除塵后水洗，洗水量大，廢水堿含量高，在生產中無法全部消化回收。多余的洗水如果排放會造成二次污染。僅采用碳酸化分解工藝，產品質量難以控制。
【發明內容】
[0008]本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能有效簡化生產工藝流程，充分回收利用熟料窯煙氣熱量，減少環境污染，降低生產過程的堿耗和能耗的燒結法氧化鋁生產方法。
[0009]本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
[0010]—種燒結法氧化鋁生產方法，其生產過程包括生料配制、熟料燒成、熟料溶出、赤泥分離洗滌、常壓脫硅、碳酸分解、氫氧化鋁分離洗滌和氧化鋁焙燒工序；其特征在于其熟料燒成工序產生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產生的碳分母液氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發濃縮，吸收煙塵并蒸發濃縮后的碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣凈化后，用于燒結法精液的碳酸分解。
[0011]本發明的一種燒結法氧化鋁生產方法，其特征在于吸收煙塵并蒸發濃縮后的碳分母液中的氧化鈉濃度大于180g/l。
[0012]本發明的一種燒結法氧化鋁生產方法，其特征在于碳分母液收塵后的煙氣，凈化后二氧化碳體積濃度為30%?3%。
[0013]本發明的一種燒結法氧化鋁生產方法，其特征在于碳分母液收塵后的煙氣，采用水進行凈化，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0014]本發明的一種燒結法氧化鋁生產方法，利用熟料窯煙氣蒸發并濃縮碳分母液后，取消了燒結法的母液蒸發工序；利用熟料窯煙氣中的二氧化碳，可以取消燒結法精液碳分相應的石灰爐燒制等工序，簡化燒結法生產流程；采用碳分母液凈化吸熟料窯煙氣中的粉塵，取代熟料窯的電收塵或布袋收塵裝置，簡化熟料燒成系統生產環節和設備，降低生產能耗和損耗，消除了燒結法該生產系統對環境的污染；含堿煙塵的吸收也降低了氧化鋁堿耗，有效降低了生產成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的一種燒結法氧化鋁生產方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0016]—種燒結法氧化鋁生產方法，其生產過程包括生料配制、熟料燒成、熟料溶出、赤泥分離洗滌、常壓脫硅、碳酸分解、氫氧化鋁分離洗滌和氧化鋁焙燒工序，其中熟料燒成工序產生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產生的碳分母液氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發濃縮，吸收煙塵并蒸發濃縮后的碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣凈化后，用于燒結法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0017]本發明的一種燒結法氧化鋁生產方法，碳分母液收塵后的煙氣再通過水洗，進一步吸收煙氣中的蒸汽和少量粉塵，成為含二氧化碳體積濃度在30%?3%的凈化煙氣，用于燒結法精液煙氣碳分。利用熟料窯煙氣中的熱能蒸發并濃縮碳分母液，使收塵母液中的氧化鈉濃度達到180g/l以上的高濃度水平，甚至達到碳酸鈉結晶狀態，能有效降低生料漿配料水分。
[0018]實施例1
燒結法氧化鋁生產過程的步驟包括:(1)將含鋁原料、純堿、石灰石進行生料配制；(2)將配制成的生料漿進行熟料燒成；(3)將燒成的熟料進行溶出；(4)赤泥分離洗滌；(5)常壓脫硅；(6)碳酸分解；(7)氫氧化鋁分離洗滌；(8)氧化鋁焙燒，得到產品氧化鋁；其中熟料燒成工序產生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產生的碳分母液，在碳分槽中進行氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發濃縮，吸收煙塵并蒸發濃縮至的氧化鈉濃度達到180g/l后，碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣經水凈化后，含二氧化碳體積濃度為30%，用于燒結法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0019]實施例2
燒結法氧化鋁生產過程的步驟包括:(1)將含鋁原料、純堿、石灰石進行生料配制；(2)將配制成的生料漿進行熟料燒成；(3)將燒成的熟料進行溶出；(4)赤泥分離洗滌；(5)常壓脫硅；(6)碳酸分解；(7)氫氧化鋁分離洗滌；(8)氧化鋁焙燒，得到產品氧化鋁；其中熟料燒成工序產生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產生的碳分母液，在文丘里式氣液混合器中進行氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發濃縮，吸收煙塵并蒸發濃縮至碳酸鈉呈結晶狀態后，碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣經水凈化后，含二氧化碳體積濃度為10%，用于燒結法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0020]實施例3
燒結法氧化鋁生產過程的步驟包括:(1)將含鋁原料、純堿、石灰石進行生料配制；(2)將配制成的生料漿進行熟料燒成；(3)將燒成的熟料進行溶出；(4)赤泥分離洗滌；(5)常壓脫硅；(6)碳酸分解；(7)氫氧化鋁分離洗滌；(8)氧化鋁焙燒，得到產品氧化鋁；其中熟料燒成工序產生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產生的碳分母液氣液，在碳分槽中進行氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發濃縮，吸收煙塵并蒸發濃縮至碳酸鈉呈結晶狀態后，碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣經水凈化后，含二氧化碳體積濃度為3%，用于燒結法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0021]實施例4
燒結法氧化鋁生產過程的步驟包括:(1)將含鋁原料、純堿、石灰石進行生料配制；(2)將配制成的生料漿進行熟料燒成；(3)將燒成的熟料進行溶出；(4)赤泥分離洗滌；(5)常壓脫硅；(6)碳酸分解；(7)氫氧化鋁分離洗滌；(8)氧化鋁焙燒，得到產品氧化鋁；其中熟料燒成工序產生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產生的碳分母液，在碳分槽中進行氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發濃縮，吸收煙塵并蒸發濃縮至的氧化鈉濃度達到200g/l后，碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣經水凈化后，含二氧化碳體積濃度為30%，用于燒結法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
【主權項】
1.一種燒結法氧化鋁生產方法，其生產過程包括生料配制、熟料燒成、熟料溶出、赤泥分離洗滌、常壓脫硅、碳酸分解、氫氧化鋁分離洗滌和氧化鋁焙燒工序；其特征在于其熟料燒成工序產生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產生的碳分母液氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發濃縮，吸收煙塵并蒸發濃縮后的碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣凈化后，用于燒結法精液的碳酸分解。2.根據權利要求1所述的一種燒結法氧化鋁生產方法，其特征在于吸收煙塵并蒸發濃縮后的碳分母液中的氧化鈉濃度大于180g/l。3.根據權利要求1所述的一種燒結法氧化鋁生產方法，其特征在于碳分母液收塵后的煙氣，凈化后二氧化碳體積濃度為30%?3%。4.根據權利要求1所述的一種燒結法氧化鋁生產方法，其特征在于碳分母液收塵后的煙氣，采用水進行凈化，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
【專利摘要】一種燒結法氧化鋁生產方法，涉及一種燒結法氧化鋁生產工藝方法的改進。其特征在于其熟料燒成工序產生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產生的碳分母液氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發濃縮，吸收煙塵并蒸發濃縮后的碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣凈化后，用于燒結法精液的碳酸分解。本發明的方法，取消了燒結法的母液蒸發工序和石灰爐燒制和熟料窯的電收塵或布袋收塵等工序，簡化了燒結法生產流程和設備，降低生產能耗和損耗，減少了燒結法生產系統對環境的污染；含堿煙塵的吸收也降低了氧化鋁堿耗，有效降低了生產成本。
【IPC分類】C01F7/02
【公開號】CN105399118
【申請號】CN201510838662
【發明人】于斌
【申請人】中國鋁業股份有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月27日