[发明专利]一种提高拜耳法生产氧化铝过程效率的方法

说明书

技术领域

一种提高拜耳法生产氧化铝过程效率的方法，涉及一种拜耳法生产氧化铝方法的改进。

背景技术

目前，国内外的拜耳法氧化铝厂普遍存在着分解时间长、分解率低等问题，通常情况下种分分解率在50%左右，这就意味着在拜耳法氧化铝生产过程中有一半左右的氧化铝在液相中作无效的循环，液相中无效循环的氢氧化铝量大会造成设备多、投资大、动力消耗大等问题，给拜耳法氧化铝生产过程的节能降本造成障碍。种分过程是拜耳法生产氧化铝的关键工序之一，分解率的高低直接影响到拜耳法系统的循环效率、系统的产能和产量。因此，如何强化种分过程，大幅度提高种分分解率，对提高拜耳法过程循环效率进而获取更好的经济效益具有重要意义。

为了提高分解率，除了更好的控制分解制度，也有大量通过其他途径来强化种分过程的研究报道。如采用添加活性晶种、以及电场、磁场和微波等外场干扰等手段，但都没有取得相应的效果。

也有采用离子膜电解或者萃取分离铝酸钠溶液中游离碱（游离氢氧化钠或氢氧化钾）进而提高种分分解率和循环效率的方法。

申请号为CN200710099828.7的发明专利“一种强化拜耳法种分的方法”涉及一种采用离子膜电解种分母液提高系统氧化铝分解率的方法，其特征在于采用离子膜电解，在电场和离子膜的共同作用下，使溶液的稳定性降低，使其中的氢氧化铝继续分解析出，从而提高拜耳法系统氧化铝的分解率，提高拜耳法生产氧化铝的循环效率。但由于离子膜电解过程中电流效率不高、分解过程中产品的物理化学性质难控制等等原因，未能得到产业化应用。

申请号为CN20141026119.4的专利“一种氧化铝生产中碱性料液的分离方法”涉及一种通过电渗析装置分离碱性料液中氢氧化钠和偏铝酸钠的方法，但该方法同样需要电场的共同作用。

申请号为200610000862.X的发明专利“一种提高拜耳法生产氧化铝循环效率的方法”涉及一种利用液-液萃取法从浓缩的拜耳法循环液中萃取氢氧化钠以降低蒸发母液或分解母液的苛性比，从而强化种子分解和提高拜耳法系统循环效率的方法。但由于萃取过程中有机相和水溶液相比大、有机萃取剂损失明显等等原因，未能得到产业化应用。

张启修等在文献“离子交换膜分离技术在冶金中的应用”中介绍了一种采用阳子膜扩散渗析法从铝蚀刻液中回收苛性钠的方法，由于铝蚀刻液中杂质含量很低，而工业铝酸钠溶液中的杂质种类多、含量高，因此该方法对于优化拜耳法氧化铝生产过程无借鉴意义。

发明内容

本发明的目的就是针对氧化铝生产过程种分分解率低的问题，提供一种能有效提高种分分解率和和溶出过程效率的提高拜耳法生产氧化铝过程效率的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

一种提高拜耳法生产氧化铝过程效率的方法，其特征在于将拜耳法生产氧化铝过程的铝酸钠溶液采用阳离子膜扩散渗析分离器进行处理，在阳离子膜扩散渗析分离器的渗析室中通入铝酸钠溶液，在扩散室中通入扩散液；其铝酸钠溶液和扩散液在所述阳离子膜的两侧逆向流动；将铝酸钠溶液中的氢氧化钠从渗析室内经阳离子膜扩散进入扩散室后得到低α_k的铝酸钠溶液，所述低α_k铝酸钠溶液再进入种分工序进行分解。

本发明的一种提高拜耳法生产氧化铝过程效率的方法，其特征在于其拜耳法生产氧化铝过程的铝酸钠溶液的α_k 为2.74~3.25；降低铝酸钠溶液α_k值后，再进入种分工序的铝酸钠溶液的α_k为1.50~2.00。

本发明的一种提高拜耳法生产氧化铝过程效率的方法，其特征在于其扩散液为水或N_k 1～30g/L、α_k＞2.50的铝酸钠溶液。

本发明的一种提高拜耳法生产氧化铝过程效率的方法，其特征在于其通入到阳离子膜扩散渗析分离器内阳离子膜的一侧的渗析室的铝酸钠溶液进料量相对于膜面积为0.8～2.6L/m²·h；通入阳离子膜的另一侧的扩散室内的扩散液的通入量为所述渗析室内铝酸钠溶液通入体积的0.55～1.00倍。

本发明的一种提高拜耳法生产氧化铝过程效率的方法，其特征在于其扩散液与铝酸钠溶液逆向流经所述扩散室后得到α_k＞6.00的高α_k铝酸钠溶液，经过蒸发后用于溶出铝土矿，或者直接进入拜耳法溶出工序用于溶出铝土矿。