一種三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法與流程

本發(fā)明屬于氧化鋁節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法。

背景技術(shù)：

鋁土礦類型的不同，氧化鋁生產(chǎn)的方法就會不同，目前以三水鋁石型鋁土礦為原料，采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁，由于三水鋁石型鋁土礦中氧化鋁很容易溶出，因而采用低溫、低堿濃度溶出，溶出溫度為140～150℃，溶出母液NK為150～180g/L。

拜耳法在處理三水鋁石型鋁土礦時，流程簡單，作業(yè)方便，其經(jīng)濟效果非其它方法所能媲美。目前全世界生產(chǎn)的氧化鋁和氫氧化鋁有90％以上是用拜耳法生產(chǎn)的，拜耳法實質(zhì)上分為4個過程，溶出，稀釋，分解，蒸發(fā)，他們構(gòu)成一個循環(huán)過程，其中蒸發(fā)主要有蒸發(fā)站和母液調(diào)配構(gòu)成，主要作用是保持循環(huán)母液體系的水分量的平衡，使蒸發(fā)母液達到符合拜耳法溶出配料的濃度要求。有數(shù)據(jù)表明，蒸發(fā)車間的能耗約占氧化鋁生產(chǎn)能耗的17～24％，約占生產(chǎn)成本的9～11％。由此可見，氧化鋁廠的能耗直接影響著工廠經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益，節(jié)能降耗是所有企業(yè)追求的目標。如何大幅度降低蒸發(fā)能耗，對整個氧化鋁生產(chǎn)節(jié)能降耗具有十分重要意義。

目前三水鋁石生產(chǎn)的氧化鋁，均采用NK值為100～130g/L的分解母液全部進入蒸發(fā)站，出料母液的NK為150～180g/l，后送至母液調(diào)配槽待用，這種母液制備方法，流程簡單，但是蒸發(fā)站過料壓力大，從而導致循環(huán)泵和過料泵流量增加，設備規(guī)格增大，電耗，初期投資都提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)方法制備循環(huán)母液存在的問題，本發(fā)明提供一種三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，目的是通過該工藝方法降低生產(chǎn)成本，初期投資，維護成本。

一種三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1，原液儲存：將NK值為100～130g/L的分解母液輸送至蒸發(fā)原液槽；

步驟2，蒸發(fā)：從蒸發(fā)原液槽中取出分解母液，輸送至蒸發(fā)站；采用兩段全逆流蒸發(fā)工藝流程進行蒸發(fā)；控制蒸發(fā)站進料量，使出料母液的NK值為250～260g/L，控制原理為公式(1)：

Q_原×NK_原＝(Q_原-W)×NK_母 (1)

式中：Q_原-蒸發(fā)站進料量；NK_原-蒸發(fā)原液槽中分解母液的NK值；W-蒸發(fā)站蒸水能力；NK_母-蒸發(fā)站出料母液的NK值；

步驟3，母液調(diào)配：從蒸發(fā)原液槽中取出分解母液，加入出料母液進行調(diào)配，制得溶出母液；其中，溶出母液的NK值為150～180g/L；

步驟4，母液儲存：將溶出母液送至母液槽緩沖槽備用。

NK的含義為：溶液中氫氧化鈉的濃度，單位為g/L；

所述的步驟1中，分解母液來源于拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的分解車間，蒸發(fā)原液槽位于蒸發(fā)車間，設置原液槽的目的是給蒸發(fā)站停車，不影響分解母液生產(chǎn)；

所述的步驟2中，為了獲得NK值更高的出料母液，蒸發(fā)達到蒸發(fā)站能力上限值為宜，目前蒸發(fā)站均可以濃縮NK值至250g/L；蒸發(fā)站均采用標準設備，所用的工藝流程為常規(guī)方法；其中蒸發(fā)站中的VI效管式降膜蒸發(fā)器能夠替換成七效分段管式降膜蒸發(fā)器；蒸發(fā)站要求I效降膜蒸發(fā)器分離室內(nèi)溶液的NK值不能超過250g/L，防止碳堿析出；降膜蒸發(fā)器中NK值最高的就是I效降膜蒸發(fā)器，所以控制好I效降膜蒸發(fā)器分離室內(nèi)溶液的NK值，其他降膜蒸發(fā)器中的NK值就低于安全濃度；

所述的步驟3中，調(diào)配過程采用的設備為調(diào)配混均槽或者靜態(tài)混合器；

所述的步驟3中，從理論上，調(diào)配合格的母液不需要外加液堿，實際生產(chǎn)過程與理論過程有差別，主要存在著氧化鋁和苛堿的化學損失和機械損失，因而在每一次調(diào)節(jié)過程之后，必須補充損失的堿，使母液的濃度保持在三水鋁石溶出要求的NK值的范圍，母液才能達到合格濃度；

所述的步驟3中，根據(jù)公式(2)進行調(diào)配：

C₃×V₃＝C₁×V₁+C₂×V₂ (2)

式中：C₁-出料母液的NK值；V₁-出料母液的體積；C₂-蒸發(fā)原液槽中母液的NK值；V₂-蒸發(fā)原液槽中母液的體積；C₃-溶出母液的NK值；V₃-溶出所需母液的體積；

所述的步驟4中，設置母液槽的目的是蒸發(fā)站停車不影響原料磨生產(chǎn)；加液堿調(diào)節(jié)母液濃度的過程為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述車后，不影響其它工段正常生產(chǎn)。

本發(fā)明的一種三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，特點和有益效果是：

1.本發(fā)明的一種三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，采用部分蒸發(fā)，一部分母液進行高濃度蒸發(fā)的方法，有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中蒸發(fā)電耗高，管件規(guī)格大等技術(shù)弱點，為三水鋁石生產(chǎn)氧化鋁提供了一條經(jīng)濟有效的技術(shù)途徑。

2.本發(fā)明的一種三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，與常規(guī)方法比電耗可以降低30％左右。

3.本發(fā)明的一種三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，管件規(guī)格會大幅度減小。

4.本發(fā)明的一種三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，由于部分母液進行蒸發(fā)，其它荷載也相對減小，同時土建結(jié)構(gòu)也可以進行減小，減小鋼材量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的工藝流程框圖。

具體實施方式

本發(fā)明實施例的工藝流程框圖如圖1所示，采用的蒸發(fā)站的蒸水能力W為300t/h。

實施例1

本實施例的三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1，原液儲存：將NK值為130g/L的分解母液輸送至蒸發(fā)原液槽；

步驟2，蒸發(fā)：從蒸發(fā)原液槽中取出分解母液，輸送至蒸發(fā)站；采用兩段全逆流蒸發(fā)工藝流程進行蒸發(fā)；控制蒸發(fā)站進料量Q原為625m³/h，使出料母液的NK值NK_母為250g/L，控制原理為公式(1)：

Q_原×NK_原＝(Q_原-W)×NK_母 (1)

式中：Q_原-蒸發(fā)站進料量，m³/h；NK_原-蒸發(fā)原液槽中分解母液的NK值，g/L；W-蒸發(fā)站蒸水能力，t/h；NK_母-蒸發(fā)站出料母液的NK值，g/L；

步驟3，母液調(diào)配：從蒸發(fā)原液槽中取出NK值為130g/L的分解母液，加入NK值為250g/L的出料母液在調(diào)配混均槽中進行調(diào)配，制得溶出母液；其中，溶出母液的NK值為180g/L；

根據(jù)公式(2)進行調(diào)配：

C₃×V₃＝C₁×V₁+C₂×V₂ (2)

式中：C₁-出料母液的NK值，g/L；V₁-出料母液的體積，L；C₂-蒸發(fā)原液槽中母液的NK值，g/L；V₂-蒸發(fā)原液槽中母液的體積，L；C₃-溶出所需母液的NK值，g/L；V₃-溶出母液的體積，L；

步驟4，母液儲存：將溶出母液送至母液槽緩沖槽備用。

實施例2

本實施例的三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1，原液儲存：將NK值為100g/L的分解母液輸送至蒸發(fā)原液槽；

步驟2，蒸發(fā)：從蒸發(fā)原液槽中取出分解母液，輸送至蒸發(fā)站；采用兩段全逆流蒸發(fā)工藝流程進行蒸發(fā)；控制蒸發(fā)站進料量Q_原為487.5m³/h，使出料母液的NK值NK_母為260g/L，控制原理為公式(1)：

Q_原×NK_原＝(Q_原-W)×NK_母 (1)

式中：Q_原-蒸發(fā)站進料量，m³/h；NK_原-蒸發(fā)原液槽中分解母液的NK值，g/L；W-蒸發(fā)站蒸水能力，t/h；NK_母-蒸發(fā)站出料母液的NK值，g/L；

步驟3，母液調(diào)配：從蒸發(fā)原液槽中取出NK值為100g/L的分解母液，加入NK值為260g/L的出料母液在靜態(tài)混合器中進行調(diào)配，制得溶出母液；其中，溶出母液的NK值為150g/L；

根據(jù)公式(2)進行調(diào)配：

C₃×V₃＝C₁×V₁+C₂×V₂ (2)

式中：C₁-出料母液的NK值，g/L；V₁-出料母液的體積，L；C₂-蒸發(fā)原液槽中母液的NK值，g/L；V₂-蒸發(fā)原液槽中母液的體積，L；C₃-溶出所需母液的NK值，g/L；V₃-溶出母液的體積，L；

步驟4，母液儲存：將溶出母液送至母液槽緩沖槽備用。

實施例3

本實施例的三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1，原液儲存：將NK值為120g/L的分解母液輸送至蒸發(fā)原液槽；

步驟2，蒸發(fā)：從蒸發(fā)原液槽中取出分解母液，輸送至蒸發(fā)站；采用兩段全逆流蒸發(fā)工藝流程進行蒸發(fā)；控制蒸發(fā)站進料量Q_原為577m³/h，使出料母液的NK值NK_母為250g/L，控制原理為公式(1)：

Q_原×NK_原＝(Q_原-W)×NK_母 (1)

式中：Q_原-蒸發(fā)站進料量，m³/h；NK_原-蒸發(fā)原液槽中分解母液的NK值，g/L；W-蒸發(fā)站蒸水能力，t/h；NK_母-蒸發(fā)站出料母液的NK值，g/L；

步驟3，母液調(diào)配：從蒸發(fā)原液槽中取出NK值為120g/L的分解母液，加入NK值為250g/L的出料母液在調(diào)配混均槽中進行調(diào)配，制得溶出母液；其中，溶出母液的NK值為160g/L；

根據(jù)公式(2)進行調(diào)配：

C₃×V₃＝C₁×V₁+C₂×V₂ (2)

式中：C₁-出料母液的NK值，g/L；V₁-出料母液的體積，L；C₂-蒸發(fā)原液槽中母液的NK值，g/L；V₂-蒸發(fā)原液槽中母液的體積，L；C₃-溶出所需母液的NK值，g/L；V₃-溶出母液的體積，L；

步驟4，母液儲存：將溶出母液送至母液槽緩沖槽備用。

實施例4

本實施例的三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1，原液儲存：將NK值為110g/L的分解母液輸送至蒸發(fā)原液槽；

步驟2，蒸發(fā)：從蒸發(fā)原液槽中取出NK值為110g/L的分解母液，輸送至蒸發(fā)站；采用兩段全逆流蒸發(fā)工藝流程進行蒸發(fā)；控制蒸發(fā)站進料量Q_原為520m³/h，使出料母液的NK值NK_母為260g/L，控制原理為公式(1)：

Q_原×NK_原＝(Q_原-W)×NK_母 (1)

式中：Q_原-蒸發(fā)站進料量，m³/h；NK_原-蒸發(fā)原液槽中分解母液的NK值，g/L；W-蒸發(fā)站蒸水能力，t/h；NK_母-蒸發(fā)站出料母液的NK值，g/L；

步驟3，母液調(diào)配：從蒸發(fā)原液槽中取出NK值為110g/L的分解母液，加入NK值為260g/L的出料母液在靜態(tài)混合器中進行調(diào)配，制得溶出母液；其中，溶出母液的NK值為180g/L；

根據(jù)公式(2)進行調(diào)配：

C₃×V₃＝C₁×V₁+C₂×V₂ (2)

式中：C₁-出料母液的NK值，g/L；V₁-出料母液的體積，L；C₂-蒸發(fā)原液槽中母液的NK值，g/L；V₂-蒸發(fā)原液槽中母液的體積，L；C₃-溶出所需母液的NK值，g/L；V₃-溶出母液的體積，L；

步驟4，母液儲存：將溶出母液送至母液槽緩沖槽備用。

采用本發(fā)明三水鋁石型鋁土礦母液的制備方法，使通過蒸發(fā)站原液量變小，蒸發(fā)站配套的過料泵流量也減小，從而減小過料泵功率，雖然調(diào)配量增大，蒸發(fā)站需要能耗，而調(diào)配只需要泵余壓調(diào)配，無需添加更多輔助。