[發明專利]一種提高拜耳法生產氧化鋁過程效率的方法

在審

• 申請號: 201710678056.6
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107585781A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 尹中林;路曉濤;武國寶;齊利娟
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C01F7/14
• 分類號: C01F7/14
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心11028
• 代理人: 李迎春,李子健

技術領域

一種提高拜耳法生產氧化鋁過程效率的方法，涉及一種拜耳法生產氧化鋁方法的改進。

背景技術

目前，國內外的拜耳法氧化鋁廠普遍存在著分解時間長、分解率低等問題，通常情況下種分分解率在50%左右，這就意味著在拜耳法氧化鋁生產過程中有一半左右的氧化鋁在液相中作無效的循環，液相中無效循環的氫氧化鋁量大會造成設備多、投資大、動力消耗大等問題，給拜耳法氧化鋁生產過程的節能降本造成障礙。種分過程是拜耳法生產氧化鋁的關鍵工序之一，分解率的高低直接影響到拜耳法系統的循環效率、系統的產能和產量。因此，如何強化種分過程，大幅度提高種分分解率，對提高拜耳法過程循環效率進而獲取更好的經濟效益具有重要意義。

為了提高分解率，除了更好的控制分解制度，也有大量通過其他途徑來強化種分過程的研究報道。如采用添加活性晶種、以及電場、磁場和微波等外場干擾等手段，但都沒有取得相應的效果。

也有采用離子膜電解或者萃取分離鋁酸鈉溶液中游離堿（游離氫氧化鈉或氫氧化鉀）進而提高種分分解率和循環效率的方法。

申請號為CN200710099828.7的發明專利“一種強化拜耳法種分的方法”涉及一種采用離子膜電解種分母液提高系統氧化鋁分解率的方法，其特征在于采用離子膜電解，在電場和離子膜的共同作用下，使溶液的穩定性降低，使其中的氫氧化鋁繼續分解析出，從而提高拜耳法系統氧化鋁的分解率，提高拜耳法生產氧化鋁的循環效率。但由于離子膜電解過程中電流效率不高、分解過程中產品的物理化學性質難控制等等原因，未能得到產業化應用。

申請號為CN20141026119.4的專利“一種氧化鋁生產中堿性料液的分離方法”涉及一種通過電滲析裝置分離堿性料液中氫氧化鈉和偏鋁酸鈉的方法，但該方法同樣需要電場的共同作用。

申請號為200610000862.X的發明專利“一種提高拜耳法生產氧化鋁循環效率的方法”涉及一種利用液-液萃取法從濃縮的拜耳法循環液中萃取氫氧化鈉以降低蒸發母液或分解母液的苛性比，從而強化種子分解和提高拜耳法系統循環效率的方法。但由于萃取過程中有機相和水溶液相比大、有機萃取劑損失明顯等等原因，未能得到產業化應用。

張啟修等在文獻“離子交換膜分離技術在冶金中的應用”中介紹了一種采用陽子膜擴散滲析法從鋁蝕刻液中回收苛性鈉的方法，由于鋁蝕刻液中雜質含量很低，而工業鋁酸鈉溶液中的雜質種類多、含量高，因此該方法對于優化拜耳法氧化鋁生產過程無借鑒意義。

發明內容

本發明的目的就是針對氧化鋁生產過程種分分解率低的問題，提供一種能有效提高種分分解率和和溶出過程效率的提高拜耳法生產氧化鋁過程效率的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的。

一種提高拜耳法生產氧化鋁過程效率的方法，其特征在于將拜耳法生產氧化鋁過程的鋁酸鈉溶液采用陽離子膜擴散滲析分離器進行處理，在陽離子膜擴散滲析分離器的滲析室中通入鋁酸鈉溶液，在擴散室中通入擴散液；其鋁酸鈉溶液和擴散液在所述陽離子膜的兩側逆向流動；將鋁酸鈉溶液中的氫氧化鈉從滲析室內經陽離子膜擴散進入擴散室后得到低α_k的鋁酸鈉溶液，所述低α_k鋁酸鈉溶液再進入種分工序進行分解。

本發明的一種提高拜耳法生產氧化鋁過程效率的方法，其特征在于其拜耳法生產氧化鋁過程的鋁酸鈉溶液的α_k 為2.74~3.25；降低鋁酸鈉溶液α_k值后，再進入種分工序的鋁酸鈉溶液的α_k為1.50~2.00。

本發明的一種提高拜耳法生產氧化鋁過程效率的方法，其特征在于其擴散液為水或N_k 1～30g/L、α_k＞2.50的鋁酸鈉溶液。

本發明的一種提高拜耳法生產氧化鋁過程效率的方法，其特征在于其通入到陽離子膜擴散滲析分離器內陽離子膜的一側的滲析室的鋁酸鈉溶液進料量相對于膜面積為0.8～2.6L/m²·h；通入陽離子膜的另一側的擴散室內的擴散液的通入量為所述滲析室內鋁酸鈉溶液通入體積的0.55～1.00倍。

本發明的一種提高拜耳法生產氧化鋁過程效率的方法，其特征在于其擴散液與鋁酸鈉溶液逆向流經所述擴散室后得到α_k＞6.00的高α_k鋁酸鈉溶液，經過蒸發后用于溶出鋁土礦，或者直接進入拜耳法溶出工序用于溶出鋁土礦。