[发明专利]一种氧化铝及精细氧化铝生产流程中去除草酸钠的装置

说明书

一种氧化铝及精细氧化铝生产流程中去除草酸钠的装置，由结晶器反应槽、换热器和压滤机组成；结晶器反应槽的顶部设有母液加料口、晶种加料口和碱加料口，内部设有搅拌器，搅拌器与变频驱动系统装配在一起；结晶器反应槽的下部与换热器连通，还设有出料口通过管道与压滤机的进口相连。本发明的装置通过温控装置和搅拌装置控制分解过程中的反应温度和搅拌速度，以及碱浓度的控制，能够在温度100℃以下低温反应，生产易于操作控制，运行能耗较低，生产的草酸钠晶体易于分离。

技术领域

本发明属于氧化铝生产技术领域，特别涉及一种氧化铝及精细氧化铝生产流程中去除草酸钠的装置。

背景技术

草酸钠一般是利用含有机物的铝土矿生产氧化铝及精细氧化铝(也称化学品氧化铝、非冶金级氧化铝或铝基新材料)流程铝酸钠溶液中的有害杂质，当精制铝酸钠溶液中的草酸钠浓度超过临界浓度后，在分解过程中的晶种表面及浆液中会有大量析出；这种草酸钠的析出，一方面使得晶种过滤困难，系统液量无法通过，系统产量水平不得不大幅度降低；另一方面，会使得分解晶种表面活性降低，分解率下降、分解系统粒度细化，分解产品粒度品级下降，严重时可能出现不合格品；此外，也出现平盘洗涤过滤困难，系统通过能力明显下降，威胁到产品附碱和附水超标，同时也会导致分解槽内壁和槽顶结疤速度急剧加快、换热器流道内结疤速度急剧加快等。

通常传统去除草酸钠的装置有溶液燃烧装置(也称液体燃烧装置)、高温氧化法装置、结晶法装置、化学沉淀法装置等；溶液燃烧法能耗，装置流程复杂、投资成本较高；高温氧化法装置仅适应高温处理流程；结晶法的也流程较为复杂，设备环节较多，是通过蒸发分解母液使得铝酸钠溶液中草酸钠结晶析出；但是在通常的分解母液蒸发过程析出的草酸钠晶体粒度很细，过滤分离困难。

发明内容

针对上述已有去除草酸钠技术存在的不足，本发明提供一种氧化铝及精细氧化铝生产流程中去除草酸钠的装置。

本发明的氧化铝及精细氧化铝生产流程中去除草酸钠的装置由结晶器反应槽、换热器和压滤机组成；结晶器反应槽的顶部设有母液加料口、晶种加料口和碱加料口，结晶器反应槽的内部设有搅拌器，搅拌器与结晶器反应槽外部的变频驱动系统装配在一起；结晶器反应槽的下部设有换热进口和换热出口，分别与换热器的出料口和进料口连通；结晶器反应槽的下部还设有出料口通过管道与压滤机的进口相连。

上述装置中，换热器为宽流道换热器。

本发明的氧化铝及精细氧化铝生产流程中去除草酸钠的装置的使用方法按以下步骤进行：

1、将含有草酸钠的分解母液和含有草酸钠的强滤液从母液加料口通入结晶器反应槽内，在结晶器反应槽内获得混合浆液；

2、开启搅拌器，通过变频驱动系统控制搅拌速度在0.2～7rpm；

3、向换热器通入冷却介质；此时结晶器反应槽内的混合浆液进入换热器内与冷却介质换热，然后返回结晶器反应槽；通过调节冷却介质流量，控制结晶器反应槽内的混合浆液温度在15～76℃；

4、将碱液或片碱从碱加料口通入结晶器反应槽内，控制结晶反应槽内物料的NaOH浓度以Na₂O_k计为120～216g/L，进行搅拌结晶反应，反应时间2～45h；

5、反应完成后，通过出料口将反应后的物料输送到压滤机中，压滤获得滤饼和滤液；滤饼为草酸钠和氢氧化铝的混合物；滤液作为完成去除草酸钠的分解母液原料。

上述的步骤3中，换热器的冷却介质为循环冷却水。

上述的步骤5中，完成去除草酸钠的分解母液原料中，草酸钠浓度为0.6～5.5g/L。

上述的步骤5中，草酸钠和氢氧化铝的粒径30～80μm。