[发明专利]一种氧化铝生产中铝酸钠溶液快速分离及赤泥洗涤工艺

说明书

【技术领域】

本发明属于湿法冶金铝土矿、粉煤灰、霞石生产氧化铝技术领域，具体涉及氧化铝生产过程中铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺。

【背景技术】

我国铝土矿资源天然缺乏，目前国内铝土矿保有量仅占世界总储量的2.4％。近年来国外对铝土矿资源输出更是进行了限制，使得提高铝土矿溶出率，降低生产成本的现实要求更加迫切。

根据相关资料统计，在氧化铝生产工艺中，无论是烧结法、拜耳法还是拜耳烧结联合法，现有氧化铝溶出浆液沉降分离技术，氧化铝净溶出率比实际溶出率低3％～5％左右，其中50％以上的损失是在分离沉降过程中发生的。即便是采用高效沉降槽其浆液停留时间也在0.25-1.5小时，而在这过程中浆液仍产生二次反应，造成氧化铝和氧化钠损失，并使二氧化硅含量增加。沉降分离技术在生产过程中易产生结疤造成沉降槽淤堵、清理困难，开车率降低，严重影响产能。生产过程中需要添加絮凝剂和蒸汽保温，赤泥洗水量大，增加生产成本。沉降槽跑混，影响正常生产，外排赤泥含液率40％～45％，不能干堆，增加赤泥堆存成本和安全环保风险。

粉煤灰制取氧化铝生产工艺中，不管采用酸法、碱法还是其它方法都要先制取粗精液，由于粉煤灰经过溶出后溶液中还含有大量的未燃碳，因此该溶出浆液的自然重力沉降性能非常差或可以说是基本没有沉降性。

因而寻找一种合适的铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺和设备组合以降低氧化铝溶出率损失，同时又能保证生产的连续平稳是解决问题的关键。但实验表明在大型生产中将熟料溶出后铝酸钠溶液的快速分离以及赤泥充分洗涤回收在单一设备上完成较难实现。因而寻找合适的分离工艺结合相应设备可使大型工业生产的连续性和稳定性得到保障，改善氧化铝生产技术、降低生产成本的迫切需要,对铝工业的发展有重大意义。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有氧化铝生产工艺中存在的技术问题，提供一种氧化铝生产过程中铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺，其主要解决现有技术所存在的氧化铝净溶出率与实际溶出率差值大，二次反应严重，碱耗量、洗涤水、絮凝剂耗量大，沉降跑混及沉降槽清理困难，单一分离设备无法完成快速分离、赤泥充分洗涤，外排赤泥含液率高、不能干堆等技术问题。提高了氧化铝的产能，节约了铝土矿资源，降低了生产成本，在保证大型工业生产的连续稳定性的同时，提高了市场竞争力。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种铝酸钠溶液快速分离与赤泥洗涤工艺，包括如下步骤：

1)溶出矿浆稀释：铝酸钠熟料溶出矿浆在混合器中与一洗液混合稀释，一洗液为该工艺后面的洗涤过滤设备的赤泥第一次洗涤滤液，稀释后的溶出矿浆碱浓度为150～180g/L；

2)稀释矿浆分离过滤：将混合好的稀释矿浆输送到分离过滤设备，进行快速分离，分离的滤液送去粗液槽到精液控制过滤系统；

3)赤泥滤饼转移到再浆槽；

4)赤泥再浆：从步骤2)分离得到的赤泥与分离过滤设备的滤布再生所用的冲洗水一并排入再浆槽，通过搅拌完成赤泥再浆，为后续赤泥快速洗涤吸干提供稳定进料；

5)赤泥快速洗涤：由再浆槽的来料进入过滤洗涤设备，该过滤洗涤设备，分为一洗区、二洗区、三洗区共三个洗涤区域和一个吸干区；洗涤水由三洗区加入，作为洗涤用新水，二洗区的洗涤水由三洗区的滤液提供，二洗区的滤液回流用于赤泥再浆用水和滤布再生所用冲洗水，一洗区的滤液回用作为步骤1)中的稀释用水；

6)经三次洗涤后的赤泥，在吸干区吸干后，由下料口排入运输皮带或运输车外送干堆场。

作为本发明进一步的方案：所述步骤1)中的混合器为管道强制混合器，优选为采用文丘里原理制造的管道强制混合器。

作为本发明进一步的方案：所述步骤1)中的稀释后的溶出矿浆温度为100～110℃。

作为本发明进一步的方案：所述步骤2)中的分离过滤设备，在分离过滤设备上还加有不合格粗滤系统，用于将指标不合格滤液返回混合器中。

作为本发明进一步的方案，所述步骤2)中的快速分离作业时间为2～10分钟，分离出的滤液中浮游物控制在1～10g/L，分离出的滤饼含液率控制在35～45％。

作为本发明进一步的方案：所述步骤3)中的赤泥滤饼转移到再浆槽，采用自卸装置将赤泥滤饼卸下，并通过输送装置或运输车运送到再浆槽中。

作为本发明进一步的方案：所述步骤4)中的赤泥与分离过滤设备的滤布再生所用的冲洗水温度为80～100℃，每吨赤泥用水量为0.9～2.5t/t。

作为本发明进一步的方案：所述步骤5)中的赤泥快速洗涤，采用喷淋洗涤法或反向洗涤法。