一種優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法，屬于氧化鋁生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征在于，工藝流程為：本發(fā)明利用拜耳法或燒結(jié)法的傳統(tǒng)工藝得到鋁酸鈉漿液；直接對鋁酸鈉漿液進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)過程中鋁酸鈉漿液溫度降至60~70℃控制，鋁酸鈉漿液的AO濃度同時(shí)得到濃縮，為150~220g/l的鋁酸鈉漿液；再直接進(jìn)行分解，過濾得氫氧化鋁和循環(huán)母液；循環(huán)母液濃縮后做循環(huán)配料，氫氧化鋁脫水即得氧化鋁。利用生產(chǎn)系統(tǒng)的原有設(shè)備前段工藝流程、技術(shù)參數(shù)不變。對所制備的鋁酸鈉漿液提前處理后，提高精液AO濃度、降低溫度，從而提高循環(huán)效率，降低能源消耗。該技術(shù)比現(xiàn)有的公開技術(shù)能降低系統(tǒng)汽耗≥5%、電耗≥3%、循環(huán)效率提高≥5%。
【專利說明】一種優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法，屬于氧化鋁生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在氧化鋁生產(chǎn)現(xiàn)有的公開技術(shù)中，采用現(xiàn)階段通用的基本工藝流程。現(xiàn)在仍在使用工藝的絕大部分為拜耳法，基本工藝流程為:配料-拜耳法礦漿-溶出-精液-分解-母液蒸發(fā)。也有極有小部分仍采用燒結(jié)法，基本工藝流程為:配料-燒結(jié)法礦漿-燒結(jié)-溶出-脫硅-精液-分解-母液蒸發(fā)。該標(biāo)準(zhǔn)工藝流程，有進(jìn)一步優(yōu)化提高效率、降低能源消耗的潛力。該標(biāo)準(zhǔn)工藝流程制取的脫硅精液或溶出精液進(jìn)入種分或碳分工藝流程進(jìn)行分解制得氫氧化鋁產(chǎn)品。
[0003]無論哪種氧化鋁生產(chǎn)過程，制取的溶出精液或脫硅精液都有較高的溫度，進(jìn)入下道工序種分或碳分流程時(shí)，所制備的溶出精液溫度> 90°C、A0濃度≤180g/l,脫硅精液溫度> 75°C、A0濃度< 120g/l，進(jìn)行種分分解步驟制得氫氧化鋁產(chǎn)品時(shí)要先由75~100°C降溫至60°C左右才能進(jìn)行初分解制得氫氧化鋁產(chǎn)品，40°C左右的分解母液在蒸發(fā)過程中又要多消耗大量蒸汽，極其浪費(fèi)能源。生產(chǎn)過程中希望制備高濃度的AO “精液”以得到較高的產(chǎn)出率即循環(huán)效率。傳統(tǒng)方法的步驟中精液AO濃度很難有效提高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高循環(huán)效率、能源利用更合理的一種優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法，其特征在于，工藝流程為:
(O制漿:利用傳統(tǒng)拜耳法或燒結(jié)法工藝制備75~100°c的高溫鋁酸鈉漿液；
(2)蒸發(fā):調(diào)整生產(chǎn)流程次序?qū)?5~100°C的高溫鋁酸鈉漿液蒸發(fā)降溫濃縮，利用75~100°C的高溫鋁酸鈉漿液的熱焓配合蒸汽進(jìn)行真空蒸發(fā)，蒸發(fā)過程中漿液溫度降至6(T70°C得到AO濃度為15(T220g/l的鋁酸鈉母液；
(3)分解:將6(T70°C的AO濃度為15(T220g/1的鋁酸鈉母液，直接進(jìn)行分解，在分解過程中溫度降至4(T45°C，過濾得氫氧化鋁和循環(huán)母液；循環(huán)母液再次蒸發(fā)濃縮后做循環(huán)配料，氫氧化鋁脫水即得氧化鋁。
[0006]生產(chǎn)流程次序調(diào)整:利用生產(chǎn)系統(tǒng)的原有設(shè)備`對鋁酸鈉漿液提前處理后，蒸發(fā)器的蒸水有一步法改二步法操作。改善、達(dá)到分解工藝流程的特定技術(shù)指標(biāo)要求，提高精液AO濃度，從而提高循環(huán)效率，降低能源消耗。
[0007]本發(fā)明將氧化鋁生產(chǎn)的基本流程做了調(diào)整，即改進(jìn)拜耳法:配料-拜耳法礦漿-溶出-精液蒸發(fā)-分解-蒸發(fā)-循環(huán)母液；改進(jìn)燒結(jié)法:配料-燒結(jié)法礦漿-燒結(jié)-溶出-脫硅-精液蒸發(fā)-分解-蒸發(fā)-循環(huán)母液。在溶出制得漿液后先進(jìn)行精液蒸發(fā)，精液蒸發(fā)后，直接進(jìn)行分解，分解后的漿液再分離得到氫氧化鋁和循環(huán)母液。精液蒸發(fā)過程中AO濃度得到提高且鋁酸鈉漿液溫度降至6(T65°C，而這一溫度又正好適合進(jìn)行分解步驟，無需再進(jìn)行降溫處理。整個(gè)發(fā)明流程中只需要做工藝次序的調(diào)整，即使的全部工藝的溫度做到最好的銜接，整個(gè)過程中無需再浪費(fèi)能源進(jìn)行降溫，能源得到最大化利用；并得到同樣甚至更好的產(chǎn)物效果。
[0008]氧化鋁生產(chǎn)工藝流程較長，優(yōu)化流程排序能更好的平衡液量循環(huán)，氧化鋁生產(chǎn)中蒸發(fā)器蒸水是唯一的平衡循環(huán)液量的手段，蒸發(fā)器的蒸水由一步法改為二步法，利用溶液潛熱提高工藝流程的效率又能降低蒸發(fā)器汽耗，多年來跟蹤查找分析氧化鋁生產(chǎn)工藝流程運(yùn)行，采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施能 提高氧化鋁流程循環(huán)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。具有廣泛的適用性及行業(yè)推廣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0009]分析氧化鋁生產(chǎn)工藝流程的特點(diǎn)，進(jìn)行優(yōu)化排序，利用設(shè)備特點(diǎn)高效利用工藝流程高溫溶液潛熱后，高溫溶液降溫后又能滿足分解流程的特定條件及要求，達(dá)到降低蒸發(fā)汽耗、提高氧化鋁流程循環(huán)效率的目的。
[0010]對現(xiàn)有生產(chǎn)工藝流程調(diào)整后，溶出(脫硅)精濾之前的工藝流程不變，精液(分解原液)一半或全部的液量濃度提高為25~80g/l的鋁酸鈉母液，由于分解濃度的限制第一步的精液蒸發(fā)后鋁酸鈉母液不可超過220g/l處理后鋁酸鈉母液溫度一步達(dá)到分解要求65±5°C，蒸發(fā)處理后總液量減少、濃度升高，分解體積降低5~20%，分解時(shí)間延長5~20%，產(chǎn)出率提高，方便生產(chǎn)組織；蒸發(fā)汽耗降低> 0.05t/t.A0。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法所具有的有益效果是:本發(fā)明可用于氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)的工藝優(yōu)化，提高生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)效率，提高能源利用效率，在現(xiàn)有氧化鋁生產(chǎn)工藝流程技術(shù)方案下改進(jìn)，投資少(小)、適用性廣，利用生產(chǎn)系統(tǒng)的原有設(shè)備對所制備的“精液”提前處理后。改善、達(dá)到后續(xù)工藝流程的技術(shù)指標(biāo)要求，提高精液AO濃度，從而提高循環(huán)效率，降低能源消耗。該技術(shù)比現(xiàn)有的公開技術(shù)能降低系統(tǒng)汽耗> 5%、電耗> 3%、循環(huán)效率提高> 5%。
[0012]本發(fā)明與發(fā)明人同期申請的名稱為《無預(yù)熱、無閃蒸的節(jié)能蒸發(fā)系統(tǒng)》的發(fā)明配合使用效果更佳。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是一種優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法的工藝流程示意圖。
[0014]其中:1、配料2、燒結(jié)法礦漿3、燒結(jié)4、溶出5、脫硅6、拜耳法礦漿7、溶出8、母液蒸發(fā)9、脫硅漿液分解10、溶出漿液分解11、循環(huán)母液。
[0015]圖1中配料1-燒結(jié)法礦漿2-燒結(jié)3-溶出4-脫硅5-母液蒸發(fā)8_脫硅漿液分解9-循環(huán)母液11的流程示意線路為本發(fā)明改進(jìn)后燒結(jié)法的流程示意圖，圖1中配料1-拜耳法礦漿6-溶出7-母液蒸發(fā)8-溶出漿液分解10-循環(huán)母液11的流程示意線路為本發(fā)明改進(jìn)后拜耳法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的一種優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法做進(jìn)一步說明，其中實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。
[0017]實(shí)施例1(1)將物料進(jìn)行配料后，制備為礦漿，添加質(zhì)量濃度45%氫氧化鈉溶液，反應(yīng)溶出鋁酸鈉漿液，鋁酸鈉漿液溶出后漿液溫度在85°C ；
(2)將85°C的鋁酸鈉漿液直接導(dǎo)入到多效循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行母液蒸發(fā)，在蒸發(fā)器內(nèi)隨著漿液的蒸發(fā)過程漿液溫度自發(fā)降至65°C，并得到AO濃度為220g/l的鋁酸鈉母液；
(3)分解:將65°C的AO濃度為220g/Ι的鋁酸鈉母液直接進(jìn)行逐級降溫的分級碳分，每5°C為一級，逐級降溫分解至45°C，將分解后的漿液進(jìn)行精濾，過濾得氫氧化鋁和循環(huán)母液；循環(huán)母液再次蒸發(fā)后做循環(huán)配料，氫氧化鋁脫水即得氧化鋁。
[0018]本實(shí)施例的經(jīng)濟(jì)效益分析(按60萬噸AO/年企業(yè)規(guī)模，新蒸汽價(jià)格:121.18元/t.汽，電價(jià)格:0.5元/ Kwh):
本實(shí)施例與傳統(tǒng)工藝統(tǒng)計(jì)對比蒸發(fā)汽耗降低0.05t/t.A0，節(jié)約蒸汽價(jià)值:0.05 t/t.AO*121.18 元 /t.汽 *60 萬噸 AO/ 年=363.54 萬元 / 年。
[0019]本發(fā)明提高分解時(shí)AO濃度，節(jié)省升降溫時(shí)間，提高循環(huán)效率5飛％。
[0020]實(shí)施例2
(1)將物料進(jìn)行配料后，制備為礦漿，添加質(zhì)量濃度45%氫氧化鈉溶液，反應(yīng)溶出鋁酸鈉漿液，鋁酸鈉漿液溶出后漿液溫度在75°C ；
(2)將75°C的鋁酸鈉漿液直接導(dǎo)入到多效循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行母液蒸發(fā)，在蒸發(fā)器內(nèi)隨著漿液的蒸發(fā)過程漿液溫度自發(fā)降至60°C，并得到AO濃度為210g/l的鋁酸鈉母液；
(3)分解:將60°C的AO濃度為210g/Ι的鋁酸鈉母液直接進(jìn)行逐級降溫的分級碳分，每5°C為一級，逐級降溫分解至40°C，將分解后的漿液進(jìn)行精濾，過濾得氫氧化鋁和循環(huán)母液；循環(huán)母液再次蒸發(fā)后做循環(huán)配料，氫氧化鋁脫水即得氧化鋁。
[0021]本實(shí)施例的經(jīng)濟(jì)效益分析(按60萬噸AO/年企業(yè)規(guī)模，新蒸汽價(jià)格:121.18元/t.汽，電價(jià)格:0.5元/ Kwh):
本實(shí)施例與傳統(tǒng)工藝統(tǒng)計(jì)對比蒸發(fā)汽耗降低0.046t/t.A0，節(jié)約蒸汽價(jià)值:0.046 t/t.AO *121.18 元 /t.汽 *60 萬噸 AO/ 年=334.46 萬元 / 年。
[0022]本發(fā)明提高分解時(shí)AO濃度，節(jié)省升降溫時(shí)間，提高循環(huán)效率5飛％。
[0023]實(shí)施例3
(1)將物料進(jìn)行配料后，制備為礦漿，添加質(zhì)量濃度45%氫氧化鈉溶液，反應(yīng)溶出鋁酸鈉漿液，鋁酸鈉漿液溶出后漿液溫度在80°C ；
(2)將80°C的鋁酸鈉漿液直接導(dǎo)入到多效循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行母液蒸發(fā)，在蒸發(fā)器內(nèi)隨著漿液的蒸發(fā)過程漿液溫度自發(fā)降至70°C，并得到AO濃度為205g/l的鋁酸鈉母液；
(3)分解:將70°C的AO濃度為205g/Ι的鋁酸鈉母液直接進(jìn)行逐級降溫的分級碳分，每5°C為一級，逐級降溫分解至45°C，將分解后的漿液進(jìn)行精濾，過濾得氫氧化鋁和循環(huán)母液；循環(huán)母液再次蒸發(fā)后做循環(huán)配料，氫氧化鋁脫水即得氧化鋁。
[0024]本實(shí)施例的經(jīng)濟(jì)效益分析(按60萬噸AO/年企業(yè)規(guī)模，新蒸汽價(jià)格:121.18元/t.汽，電價(jià)格:0.5元/ Kwh):
本實(shí)施例與傳統(tǒng)工藝統(tǒng)計(jì)對比蒸發(fā)汽耗降低0.048t/t.A0，節(jié)約蒸汽價(jià)值:0.048 t/t.AO *121.18 元 /t.汽 *60 萬噸 AO/ 年=349 萬元 / 年。
[0025]本發(fā)明提高分解時(shí)AO濃度，節(jié)省升降溫時(shí)間，提高循環(huán)效率5飛％。
[0026]實(shí)施例4(1)將物料進(jìn)行配料后，制備為燒結(jié)法礦漿，對燒結(jié)法礦漿進(jìn)行燒結(jié)，然后溶出后再進(jìn)行脫硅反應(yīng)值得鋁酸鈉漿液，鋁酸鈉漿液脫軌后漿液溫度在100°C ；
(2)將100°C的鋁酸鈉漿液直接導(dǎo)入到多效循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行母液蒸發(fā)，在蒸發(fā)器內(nèi)隨著漿液的蒸發(fā)過程漿液溫度自發(fā)降至67°C，并得到AO濃度為150g/l的鋁酸鈉母液；
(3)分解:將67°C的AO濃度為215g/l的鋁酸鈉母液直接進(jìn)行逐級降溫的分級碳分，每5°C為一級，逐級降溫分解至42°C，將分解后的漿液進(jìn)行精濾，過濾得氫氧化鋁和循環(huán)母液；循環(huán)母液再次蒸發(fā)后做循環(huán)配料，氫氧化鋁脫水即得氧化鋁。
[0027]本實(shí)施例的經(jīng)濟(jì)效益分析(按60萬噸AO/年企業(yè)規(guī)模，新蒸汽價(jià)格:121.18元/t.汽，電價(jià)格:0.5元/ Kwh):
本實(shí)施例與傳統(tǒng)工藝統(tǒng)計(jì)對比蒸發(fā)汽耗降低0.09t/t.A0，節(jié)約蒸汽價(jià)值:0.09 t/t.AO*121.18 元 /t.汽 *60 萬噸 AO/ 年=654.37 萬元 / 年。
[0028]本發(fā)明提高分解時(shí)AO濃度，節(jié)省升降溫時(shí)間，提高循環(huán)效率5飛％。
[0029]對比例I
采用傳統(tǒng)拜耳制備出反應(yīng)溶出鋁酸鈉漿液，鋁酸鈉漿液溶出后漿液溫度在100°c，AO濃度為178g/l ;精濾后利用水冷器將鋁酸鈉漿液降溫至65°C開始逐級降溫的碳分，碳分后鋁酸鈉漿液溫度為45°C，再進(jìn)行分解母液蒸發(fā)，蒸發(fā)過程中由新蒸汽提供提供蒸發(fā)熱量，蒸發(fā)完成后，循環(huán)母液升溫至67 °C。
[0030]對比例為傳統(tǒng)的拜耳法氧化鋁生產(chǎn)過程，與本發(fā)明相比，需要消耗水資源進(jìn)行水冷；還需要蒸汽能源進(jìn)行加熱，而在水冷和加熱過程中一直伴隨消耗電能源。且對比例在較低AO濃度下，同體積分解效率相較于本發(fā)明更低，同產(chǎn)量生產(chǎn)所需設(shè)備更多或生產(chǎn)周期更長。整體工藝能降低系統(tǒng)汽耗≥5%、電耗≥3%、循環(huán)效率提高≥5%。
[0031]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種優(yōu)化流程次序的氧化鋁生產(chǎn)方法，其特征在于，工藝流程為: (1)制漿:利用拜耳法或燒結(jié)法工藝制備75~100°c的高溫鋁酸鈉漿液； (2)蒸發(fā):直接對75~100°C的高溫鋁酸鈉漿液蒸發(fā)降溫濃縮，利用75~100°C的高溫鋁酸鈉漿液的熱焓配合蒸汽進(jìn)行真空蒸發(fā)，蒸發(fā)過程中漿液溫度降至6(T70°C得到AO濃度為15(T220g/l的鋁酸鈉母液； (3)分解:將6(T70°C的AO濃度為15(T220g/1的鋁酸鈉母液，直接進(jìn)行分解，在分解過程中溫度降至4(T45°C，過濾得氫氧化鋁和循環(huán)母液；循環(huán)母液再次蒸發(fā)濃縮后做循環(huán)配料，氫氧化鋁脫水即得氧化鋁。
【文檔編號】C01F7/14GK103539176SQ201310505800
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】滿永國 申請人:滿永國