[发明专利]一种烧结法生产氧化铝碳分母液的苛化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结法生产氧化铝碳分母液的苛化工艺，属于粉煤灰综合利用领域。

背景技术

目前，在烧结法生产氧化铝工艺中，由于铝土矿和石灰中的碳酸盐在浸出过程中发生反应生成碳酸钠，当碳酸钠达到一定浓度后析出，在管道和设备表面形成结垢，从而影响生产和降低设备产能。因此，必须降低工艺流程中的碳酸钠浓度，进行苛化反应以减少碳酸钠对生产造成的危害。现有技术中，在烧结法生产氧化铝工艺中碳分母液大多采用先蒸发、后排盐的苛化工艺流程，具体地：碳分母液→蒸发浓缩→沉降→过滤得到碳酸钠和石灰乳进行苛化反应→过滤、蒸发→碱液。现有的苛化工艺，在苛化反应前后均进行了蒸发，具有工艺流程繁琐、能耗高的缺陷，因此，如何研发一种新的苛化工艺变得尤为重要。

发明内容

本发明所解决的技术问题，在于提供一种烧结法生产氧化铝碳分母液的苛化工艺，该工艺采用先苛化、后蒸发的方式，具有工艺流程简单、低能耗的优点。

本发明提供了一种烧结法生产氧化铝碳分母液的苛化工艺，将石灰乳与碳分母液按体积比0.3-0.4混合进行反应，反应产物依次进行过滤、蒸发浓缩处理，得到碱液；其中，所述碳分母液中Na₂CO₃溶液与NaOH溶液的浓度之和按Na₂O计为100-120g/L；所述碳分母液中NaOH溶液的浓度按Na₂O计为2-5g/L。

本发明碳分母液的苛化工艺具体为：1）碳分母液和石灰乳进行苛化反应；2）过滤、分离反应得到的浆料，得到苛化渣和苛化液；3）将苛化液蒸发后得到碱液，将苛化渣返回生料浆进行配料循环使用。本发明碳分母液的苛化工艺，有效的简化了苛化工艺流程、降低了能耗。

在本发明中，所述碳分母液中Na₂CO₃溶液与NaOH溶液的浓度之和按Na₂O计为100-120g/L，本领域技术人员通常表示为NT浓度为100-120g/L；所述碳分母液中NaOH溶液的浓度按Na₂O计为2-5g/L，本领域技术人员通常表示为NK浓度为2-5g/L。

根据本发明的具体实施方式，所述石灰乳的浓度按CaO计为150-200g/L。

根据本发明的具体实施方式，控制反应温度为90-100℃，反应时间为1.5-4h。

根据本发明的具体实施方式，控制蒸发温度为140-150℃。

本发明提供的烧结法生产氧化铝碳分母液的苛化工艺采用先苛化、后蒸发的方式，不仅具有工艺流程简单、低能耗的优点，而且通过本发明苛化工艺得到的苛化液的苛化率可达到97%以上。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

原料选用：

1）烧结氧化铝碳分母液：Al₂O₃浓度为8.0g/L，NT浓度为105.4g/L，NK浓度为2.4g/L；

2）石灰乳：石灰乳浓度按CaO计为180g/L；

将37mL石灰乳与100mL碳分母液搅拌混合后置于1L烧杯中，加热至95℃反应1.5h，然后对产物进行真空抽滤，得到苛化液和苛化渣。将苛化液在温度为145℃下蒸发浓缩，最后得到NaOH溶液，其浓度按Na₂O计为105g/L。

经分析得知：

1）苛化液的主要成分：Al₂O₃浓度为0.3g/L，NT浓度为57.0g/L，NK浓度为58.6g/L，苛化率为97.8%，

2）苛化渣的成分（重量百分比计）：Al₂O₃含量为4.08%，Na₂O含量为2.39%，CaO含量在34.5%，水分含量为41.9%，此苛化渣可返回生料浆进行配料循环使用，且不影响生料浆的水分等指标。

实施例2

原料选用：

1）烧结氧化铝碳分母液：Al₂O₃浓度为9.7g/L，NT浓度为112.8g/L，NK浓度为3.1g/L；