[发明专利]由铝土矿矿石生产氧化铝的方法和系统

权利要求书

1.以连续稳态的方式由铝土矿矿石生产氧化铝的方法，其包括

(a)通过混合铝土矿矿石与Al耗尽的液体成分的至少一部分来制备铝土矿浆料，

(b)将铝土矿浆料分离成至少第一铝土矿浆料部分和第二铝土矿浆料部分；

(c)混合第一铝土矿浆料部分与碱性物质以获得第一铝土矿碱性混合物；

(d)将第一铝土矿碱性混合物保持在第一温度范围内持续第一时间段，从而获得包含第一固体成分和第一液体成分的第一反应产物；

(e)将第一固体成分与第一液体成分分离，

(f)混合第一液体成分与第二铝土矿浆料部分从而获得第二铝土矿碱性混合物，

(g)将第二铝土矿碱性混合物保持在第二温度范围内和大于环境压力下持续第二时间段，从而获得包含第二固体成分和第二液体成分的第二反应产物；

(h)在降低至少第二液体成分的压力至环境压力前将第二固体成分与第二液体成分分离；

(i)降低第二液体成分的压力和任选额外地降低第二固体成分的压力至环境压力；

(j)在降低第二液体成分的压力之后从第二液体成分沉淀Al-化合物，从而获得固体Al-化合物和Al耗尽的液体成分；

(k)干燥固体Al-化合物从而获得氧化铝，

其中第一温度范围低于第二温度范围，并且其中第一时间段短于第二时间段。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在混合第一液体成分与第二铝土矿浆料部分从而获得第二铝土矿碱性混合物之前将第二铝土矿浆料部分脱硅。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中第一时间段为1-30分钟。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中第一温度范围为100-135℃。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中第二时间段为30-90分钟。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中第二温度范围为140-180℃。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中第一铝土矿浆料部分与第二铝土矿浆料部分的每单位时间的重量比在1:1和4:1之间。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中从第二液体成分沉淀Al-化合物包括将至少一部分之前获得的Al-化合物添加至第二液体成分作为沉淀晶种。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中碱性物质是液体溶液，其包含NaOH、Na₂CO₃、Na[Al(OH)₄]中至少一种或多种和另外NaCl、Na₂SO₄、Na₂SiO₃、Na₂C₂O₄、NOOC中至少一种或多种，NOOC即非草酸盐有机碳。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在将Al耗尽的液体成分的至少一部分与铝土矿矿石混合之前，从Al耗尽的液体成分蒸发水。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其中冲洗第二固体成分从而回收在第二固体成分中含有的含钠组分。

12.根据权利要求1或2所述的方法，还包括通过混合Al耗尽的液体成分的一部分与碱来制备碱性物质，其中碱是液体溶液，其包含NaOH、Na₂CO₃、Na[Al(OH)₄]中至少一种或多种和另外NaCl、Na₂SO₄、Na₂SiO₃、Na₂C₂O₄、NOOC中至少一种或多种，NOOC即非草酸盐有机碳。

13.以连续稳态的方式由铝土矿矿石生产氧化铝的系统(10)，其中将系统(10)构造为实施根据权利要求1至12中任一项的方法，其包含

具有第一铝土矿碱性混合物用入口和包含第一固体成分和第一液体成分的第一反应产物用出口的第一溶出器(50)，

具有第二铝土矿碱性混合物用入口和包含第二固体成分和第二液体成分的第二反应产物用出口的第二溶出器(70)，

分离第一液体成分与第一固体成分的第一固-液分离器(55)，具有与第一溶出器(50)的出口连接的入口并具有第一固体成分用出口和第一液体成分用出口，其中第一固-液分离器(55)的第一液体成分用出口与第二溶出器(70)的第二铝土矿碱性混合物的入口经由管线流体连通，并且其中将铝土矿浆料添加至沿着管线流动的第一液体成分，并且其中连接第一固-液分离器(55)的第一固体成分用出口的进一步管线(56)与系统(10)的外侧相连，

分离第二液体成分与第二固体成分的第二固-液分离器(80)，具有与第二溶出器(70)的出口流体连通的入口并具有第二固体成分用出口和第二液体成分用出口，

具有与第二固-液分离器(80)的第二液体成分用出口流体连通的入口并具有Al耗尽的液体成分用出口和固体Al-化合物用出口的沉淀容器(100)，其中将沉淀容器(100)构造为从第二液体成分沉淀固体Al-化合物，

与固体Al-化合物用出口连接的用于干燥固体Al-化合物从而获得氧化铝的干燥设备，

其中在上游-下游方向上在第二固-液分离器(80)的第二液体相用出口和沉淀容器(100)的入口之间提供降低压力和温度的装置(90)，并且其中在系统的使用过程中进入第二固-液分离器(80)的入口的第二反应产物的压力等于或高于第二溶出器(70)中的压力。