[发明专利]一种拜耳法赤泥脱碱系统和脱碱方法

说明书

本发明公开了一种拜耳法赤泥脱碱系统及脱碱方法，包括至少两级赤泥脱碱装置，所述赤泥脱碱装置包括输送泵、与输送泵出口连接的脱钠反应槽、与脱钠反应槽出口连接的渣浆泵、以及与渣浆泵出口连接的固液分离装置；脱钠反应槽内设置有搅拌装置和加热装置。本发明通过对拜耳法赤泥脱碱系统的结构设计和工艺优化，可以实现拜耳法赤泥的连续规模化脱碱操作，有效提高了拜耳法赤泥脱碱的效率；通过对赤泥脱碱工艺的改进，可以提高赤泥中碱的脱除率，一方面可以提高苛性碱的回收率，减低生产成本；另一方面也能进一步降低脱碱后赤泥中的含碱率，使其更容易被回收利用。

技术领域

本发明涉及拜耳法赤泥脱碱技术领域，具体涉及一种拜耳法赤泥脱碱系统和脱碱方法。

背景技术

目前冶金级氧化铝主要采用拜耳法生产方法，拜耳法是用苛性钠在高温、高压下将铝土矿中的有用成份氧化铝溶出，使其与杂质分离的提炼冶金级氧化铝的方法。从铝土矿中提炼氧化铝后剩余的残渣称为赤泥，赤泥中主要成份为残余氧化铝、氧化硅、氧化钠、氧化铁、氧化钛等组成的复杂化合物，赤泥中的氧化钠来源是原料苛性钠(氢氧化钠)，在高温、高压溶出铝土矿中氧化铝的过程中，矿石中的硅、铝等氧化物会与之发生化学反应，生成的牢固的化合物，一般情况这种化合物难溶出碱液和水。苛性钠以氧化钠形态进入赤泥后，会造成原料苛性钠的损失，从而使生产成本升高，它是氧化铝生产成本中最重要的组成之一。同时，进入赤泥的苛性钠含量高，还导致赤泥再利用变得非常困难。目前国内还没有规模化处理拜耳法赤泥的方法，所以氧化铝生产过程产生的赤泥需要建设专门的赤泥坝大量堆存，不但存在很大安全隐患，还有引起环境污染的风险，是氧化铝生产的难题，也是行业和国家鼓励解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种拜耳法赤泥脱碱系统和脱碱方法，可以实现拜耳法赤泥的规模化、高效脱碱处理，具体包括以下内容：

一种拜耳法赤泥脱碱系统，包括至少两级赤泥脱碱装置，所述赤泥脱碱装置包括输送泵、与输送泵出口连接的脱钠反应槽、与脱钠反应槽出口连接的渣浆泵、以及与渣浆泵出口连接的固液分离装置；所述脱钠反应槽内设置有搅拌装置和加热装置；所述固液分离装置设置有液体出口和渣浆出口；；所述后一级赤泥脱碱装置的输送泵的入口与前一级赤泥脱碱装置的固液分离装置的渣浆出口连接；所述后一级赤泥脱碱装置的固液分离装置的液体出口通过第二管道与前一级赤泥脱碱装置的固液分离装置连接，所述第二管道上设置有第二离心泵。

具体的，还包括出料泵、洗涤装置和第三离心泵，所述出料泵入口与最后一级赤泥脱碱装置的固液分离装置的渣浆出口连接，出料泵的出口与洗涤装置的入口连接；所述洗涤装置设置有出液口和出渣口，洗涤装置的出液口通过第三管道与最后一级赤泥脱碱装置的固液分离装置连接，所述第三管道上设置有第三离心泵。

具体的，还包括热水槽、热水泵、石灰粉碎装置、加料泵，所述热水槽出口与热水泵入口连接，热水泵出口与石灰粉碎装置通过管道连接；所述石灰粉碎装置的出料口与加料泵入口连接，加料泵出口分别通过加料管与各级赤泥脱碱装置的脱钠反应槽连接。

具体的，所述热水泵出口还通过管道与洗涤装置连接。

一种采用本发明公开的拜耳法赤泥脱碱系统进行拜耳法赤泥脱碱的方法，包括以下步骤：

(1)将拜耳法赤泥通过第一级赤泥脱碱装置的输送泵输送到第一级赤泥脱碱装置的脱钠反应槽中，向该脱钠反应槽中加入热水和石灰或石灰乳，并开启脱钠反应槽的搅拌和加热装置，形成混合浆料，将混合浆料加热到70-97℃，反应1-3h，得到反应完毕的浆料；

(2)通过渣浆泵将脱钠反应槽中反应完毕的浆料输送到固液分离装置中，进行固液分离；

(3)将上一步分离得到的渣浆通过下一级赤泥脱碱装置的输送泵输送到下一级赤泥脱碱装置的脱钠反应槽中，向该脱钠反应槽中加入水和石灰、或石灰乳，并开启脱钠反应槽的搅拌，形成混合浆料，将混合浆料加热到70-97℃，反应1-3h，得到反应完毕的浆料；