[發明專利]消除種分產品粒度周期性細化的方法

有效

• 申請號: 200910187308.0
• 申請日: 2009-09-10
• 公開（公告）號: CN101654270A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 吳玉勝;李明春;劉金亮
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 梁 焱

技術領域

本發明涉及工業氧化鋁生產技術領域，特別涉及一種消除種分產品粒度周期性細化的方法。?

背景技術

我國鋁土礦絕大部分屬于高硅、低鐵的一水硬鋁石型，不同于國外易于處理的三水或一水軟鋁石型鋁土礦，溶出條件苛刻，無法簡單采用世界上流行的拜耳法，只能采用能耗高，流程復雜的聯合法生產流程生產氧化鋁，所生產的氧化鋁細粒子含量較高，磨損指數較大，不符合現代鋁工業的要求。多年來，為適應國際市場要求，生產出具有磨損系數小、粒度粗且均勻的砂狀氧化鋁，氧化鋁界的科研單位和企業做了大量的工作，氧化鋁的粒度和強度等均有了很大的改善，但我國拜耳法氧化鋁的粒度控制，仍然沒有擺脫周期性細化的干擾，產品氫氧化鋁粒度中＞44μm(質量)顆粒的質量分數在50～99％范圍內呈現周期性變化，其變化周期為2到5個月不等。在粒度細化期間，立盤及平盤過濾機狀況惡化，產能大幅度下降，焙燒爐電收塵負荷加大，出口含塵升高，事故頻繁，嚴重影響到拜耳法系統的正常運行和砂狀氧化鋁的實現。有研究根據山西鋁廠拜耳法種分實踐，對物料變化過程中的粒度變化分析，將粒度變化分為四個階段進行描述，即：氫氧化鋁顆粒長大期、兩極分化期、兩極分化的急劇期，粒度細化期，其中兩極分化期與兩極分化的加劇期對生產影響較大。在兩極分化期，立盤過濾機效率大幅度升高，濾餅很厚(20～30cm)，過濾機供料的明顯不足供料量僅滿足正常開車臺數的70％，種子泵能力明顯不足，頻繁出現混合槽冒槽現象，嚴重時種子泵斷軸，電機負荷超載，燒電機事故頻繁發生，生產失控。在兩極分化加劇期，生產開始出現種子過濾機效率急劇下降，常因液量滿造成拜耳法系統停產，焙燒爐電收塵因積料大，跳停頻繁，煙塵排放超標，嚴重時造成極板變形短路平盤產能下降，焙燒爐供料常常受到影響。并根據物料的變化提出了一些補救措施，但效果不大。中國鋁業股份有限公司廣西分公司引進法國分解技術，通過觀察1.92um和3.55um顆粒的成核率，采取相應的補救措施，取得了一定的成效，但依然無法消除周期性細化帶來的危害。所以解決產品粒度的周期性細化問題已經成為我國氧化鋁工業節能降耗、實現砂狀氧化鋁亟需解決的問題。?

發明內容

針對氧化鋁工業生產過程中存在產品粒度周期細化的問題，本發明提供一種消除種分產?品粒度周期性細化的方法。?

本發明方法的工藝過程如下。?

將晶種系數為1.5～3.5的氫氧化鋁晶種添加到鋁酸鈉溶液中并開始連續攪拌進行循環晶種分解，利用馬爾文激光粒度分析儀測定產物粒度分布，當用作循環晶種的氫氧化鋁中粒徑＜30μm顆粒的質量分數小于5％時，開始將細氫氧化鋁晶種和晶體生長促進劑連續加入到分解流程中。每次循環分解40～70小時后氫氧化鋁產物經分級、分離后，取部分較細氫氧化鋁作為循環晶種，其余較粗的氫氧化鋁直接作為產品，鋁酸鈉溶液的分解率大于50％。較細氫氧化鋁中粒度＜45μm的顆粒的質量分數為20％～35％，較粗的氫氧化鋁(作為產品)中粒度＞45μm的顆粒的質量分數為90～99％。?

分解首溫為60～80℃，分解末溫為40～60℃，降溫方式采用均勻降溫或中間突然降溫，均勻降溫的降溫速率為：(分解首溫-分解末溫)/分解時間，中間突然降溫是利用板式降溫器采用水冷的方式降溫，降溫速率為1℃/分鐘～3℃/分鐘。?

上述工藝中，鋁酸鈉溶液中Al₂O₃為130～180g/L，苛性化系數為1.4～1.7。所添加的細氫氧化鋁晶種的固體含量為20～90g/L，其中細氫氧化鋁顆粒的平均粒徑＜25μm，粒徑＜30μm的顆粒的質量分數為70％～80％。所添加的晶體生長促進劑的比例為：鋁酸鈉溶液中晶體生長促進劑的體積濃度為10～300ppm。結晶生長促進劑是脂肪酸(C_nH_2n+1COOH，n＝16或18)與十二烷基苯磺酸鈉的混合物，其中脂肪酸的質量分數為20～60％，十二烷基苯磺酸鈉的質量分數為40～80％。?

本發明提供了一種消除種分產品粒度周期性細化的新方法，具有如下優點：?

1、不改變鋁酸鈉溶液晶種進行分解的生產流程，只需控制添加的細晶種和微量晶體生長促進劑，利于工業化實施應用。?

2、產品粒度粗大、穩定，鋁酸鈉溶液分解率高，所得氫氧化鋁產品中粒徑＞45μm顆粒的質量分數≥90％，溶液分解率＞50％，解決了鋁酸鈉溶液加晶種分解過程中的細化問題。?

具體實施方式

下面通過實施例進一步說明本發明的技術方案。?