[发明专利]一种拜耳法溶液中有机物的净化方法

说明书

技术领域

一种拜耳法溶液中有机物的净化方法，涉及一种铝酸钠溶液中有机物，特别是拜耳法铝酸钠溶液中有机物的净化方法。

背景技术

拜耳法生产氧化铝的工艺过程中，有机物的主要来源有如下几个方面：一是铝土矿本身带入的以腐殖质形式存在的有机物，经过高压溶出过程，腐殖质逐渐分解为低分子的化合物，最终可能的降解产物是低分子量的乙酸、草酸等的钠盐；二是随着拜耳法溶液的循环，拜耳法流程中逐渐添加的絮凝剂、助滤剂、润滑油等添加剂；而选矿拜耳法的工业化实施，使得选精矿带入的选矿药剂成为有机物的又一来源。据分析，我国拜耳法厂溶液中的有机物存在形式主要有乙酸、草酸、丁二酸、甲酸、丙酸、酒石酸、戊二酸、邻苯二甲酸等多种有机酸的钠盐，含量较多的有乙酸盐和草酸盐，其次为丁二酸、甲酸、丙酸以及少量的酒石酸、戊二酸、邻苯二甲酸等的钠盐。

有机物对氧化铝生产工艺的危害是比较明显的，在有机物积累到一定程度后，能使铝酸钠溶液的表面张力和粘度增大，使溶液和料浆在输送和搅拌过程中容易产生泡沫；在母液蒸发时析出的结晶细小，难于分离；有机物的存在，不仅铝土矿的溶出速度大大减慢，而且成品氢氧化铝由于吸附了有机物，略带灰褐色，影响产品的白度；在焙烧过程中草酸钠分解，既增加了产品氧化铝中的钠含量又降低了产品的粒度。

我国的铝土矿绝大多数为中低品位的一水硬铝石型铝土矿，大多采用混联法或烧结法生产氧化铝，几乎没有有机物的积累问题，因此以前对铝酸钠溶液中的有机物没有进行过深入的研究。国外的铝土矿资源大多为三水铝石或一水软铝石，采用拜耳法生产氧化铝工艺，有机物的积累问题严重，国外对铝酸钠溶液中的有机物进行了许多研究，有大量的控制或清除拜耳法溶液中的有机物的方法，产生了大量的专利。专利可分为两类，一类为草酸盐的控制，另一类为深色的有机物的处理，更多的是草酸盐控制这方面的专利。专利文献中的控制方法主要有：湿法氧化(US4581208、US4668486)、膜技术(US4678477、US6156186、WO88/07975)、吸附(US4280987、US5728180)、蒸发、溶液燃烧、附聚沉淀析出(US5284634，US4789485、US4902425、US5041269)、添加晶种析出(US4999170)及液-液萃取(US4430310、US4496524)等技术。这些专利中，以控制有机物为主要目的，在世界范围内得以广泛应用是溶液燃烧技术。湿法氧化技术和采用高分子添加剂进行附聚沉淀析出，也在部分工厂得以应用。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效减少了有机物存在对拜耳法生产过程的不利影响，有利于拜耳法生产的高效进行的拜耳法溶液中有机物的净化方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种拜耳法溶液中有机物的净化方法，其特征在于净化过程是将拜耳法溶液经过蒸发浓缩后，加入为碳酸钠、硫酸钠、草酸钠、铝酸钙、氧化铝焙烧窑灰中的一种或二种以上的混合物的结晶添加剂，再降温结晶，使其中的有机物随添加剂以及碳酸钠、硫酸钠的结晶析出，分离结晶物而净化铝酸钠溶液。

本发明的一种拜耳法溶液中有机物的净化方法，其特征在于是将拜耳法溶液蒸发浓缩至苛性碱浓度为280-400g/l。

本发明的一种拜耳法溶液中有机物的净化方法，其特征在于是将蒸发浓缩的溶液，经系列降温后温度为100-50℃。

本发明的一种拜耳法溶液中有机物的净化方法，其特征在于结晶添加剂的加入量为5-50g/l-浓缩液。

本发明的方法中，草酸盐的溶解度随溶液苛性碱浓度的提高而下降，随温度的降低而降低，作为晶种添加剂的加入，加快了草酸盐的析出速度和析出量，同时添加剂和蒸发过程中析出的碳酸钠、硫酸钠，既可能起到晶种的作用又可能起到吸附剂的作用。

本发明是针对现有的拜耳法生产流程中的种分母液，采用强化蒸发的方法，使铝酸钠溶液的苛性钠浓度达到280-400g/l，经系列降温至100-50℃并加入碳酸钠、硫酸钠、铝酸钙、草酸钠、窑灰等添加剂，停留一定的时间后，进行液固分离，液相(铝酸钠溶液)返回流程配制矿石进行高压溶出，固相(含有机物的结晶)产物，对于有烧结法系统的生产厂，可以回烧结法系统配料，对于纯拜耳法的生产厂，可以经过焙烧并回收苛性碱后弃之。