[發明專利]一種流化床結晶法去除氧化鋁生產母液中有機物的方法

在審

• 申請號: 201910211036.7
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN110203955A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 田林;楊勇;李小英;林琳;楊震;周揚民;謝剛;郝紅杰;胥福順;彭學斌;翟忠標;楊妮;劉維維;歐根能;陳華君
• 申請（專利權）人: 昆明冶金研究院
• 主分類號: C01F7/47
• 分類號: C01F7/47
• 代理公司: 北京名華博信知識產權代理有限公司 11453
• 代理人: 李中強

本發明公開了一種流化床結晶法去除氧化鋁生產母液中有機物的方法，本方法包括如下步驟：將工業氫氧化鋁按照氫氧化鋁與流化床質量體積比為120g/L~240g/L投入流化床中；將氧化鋁生產母液蒸發濃縮至有少量晶體析出，利用水泵將蒸發濃縮后的母液注入流化床內，確保氫氧化鋁處于流態化，母液在床中停留1h~4h，流化床溢流液即為處理后母液。本發明每次可去除母液中總有機碳15.14%~21.97%、草酸鈉19.74%~27.26%，可利用原有氫氧化鋁作為有機物吸附和結晶晶種，氫氧化鋁可反復循環利用。本方法具有工藝流程短，操作簡單，處理時間短，較傳統結晶法節能，處理費用低，可連續運行等優點，符合企業實際需求。

技術領域

本發明屬于工業循環水處理技術領域，具體涉及一種循環流化床去除拜耳法氧化鋁生產母液中有機物的方法。

背景技術

我國是世界最大的氧化鋁生產和消費國，在世界鋁工業生產格局中占據重要地位。目前世界范圍內的氧化鋁生產90%以上都是采用拜耳法，該法具有生產氧化鋁對礦石品位要求范圍寬，成本低且回收率高等優點。典型拜耳法氧化鋁生產工藝流程為：鋁土礦經破碎后，和石灰、循環母液一起進入濕磨，制成礦漿；原礦漿經預脫硅后預熱至溶出溫度進行溶出；溶出后礦漿在經自蒸發降溫后，進入稀釋及赤泥沉降分離工序；自蒸發過程產生的二次蒸汽用于礦漿預熱過程；赤泥沉降分離后，底流經洗滌進入赤泥堆場，而沉降分離的溢流經過濾脫除漂浮物后得到精液；精液進入分解工序經晶種分解得到氫氧化鋁，分解出的氫氧化鋁經分級和分離洗滌后，一部分作為晶種返回晶種分解工序，另一部分經焙燒得到氫氧化鋁產品，晶種分解后分離出的分解母液經蒸發濃縮排鹽后返回溶出工序用于溶出下一批礦石，從而形成閉路循環。

由此可見，拜耳法也同樣存在不可回避的問題，即母液在生產過程中被不斷反復循環，只有排鹽工序可通過結晶水合物帶走一部分雜質，而有機物主要來源為礦石攜帶、絮凝劑、選礦藥劑、脫水劑及凈水劑添加等，這些有機物會在母液中不斷循環累積，致使母液中有機物濃度越來越高。當有機物種類和濃度達到一定程度后，就會對拜耳法氧化鋁生產過程產生重大影響，從而嚴重影響到氧化鋁產品的質量。由于母液在生產過程中被不斷反復循環，使母液成分極其復雜，各種有機化合物之間、無機化合物之間、有機與無機化合物之間相互影響和相互作用，加大了有機物成分精確檢測和有效脫除的難度。

目前脫除拜耳法母液中有機物的方法包括焙燒鋁土礦法、母液焙燒法、氧化法、離子交換法、加入添加劑、結晶法和沉淀法等。鋁土礦焙燒法能耗大，成本高，母液中殘留有機物，未工業化應用。母液焙燒法能耗較大，設備投資高且易結疤、腐蝕，此法在國外氧化鋁廠得到應用。離子交換法樹脂再生困難，交換選擇性差，在強堿性下易變形而未得到應用。石灰苛化法石灰用量大、利用率低，鋁損失嚴重。濕式氧化法的氧化條件苛刻，設備運行要求高，催化劑回收困難，易污染產品，停留在實驗階段。結晶法工藝簡單成熟，設備運行要求低，草酸鈉去除率高，但蒸發濃縮溶液需耗能，有機物脫除不徹底，但易工業化，應用廣泛，發展方向為如何進一步提高有機物去除率和降低能耗。

發明內容

為克服現有結晶法工藝的不足，本發明提供一種流化床結晶法去除氧化鋁生產母液中有機物的方法，具體是一種循環流化床結晶法去除氧化鋁生產母液中有機物的方法，晶種在流化床中循環使用、母液從拜耳法系統導出后在流化床中脫除有機物后再返回拜耳法系統，母液經過多次循環處理后，有機物大幅降低。

本發明是這樣實現的：

A、將氫氧化鋁按照氫氧化鋁與流化床的質量體積比為120g/L~240g/L投入流化床中；

Ｂ、將部分氧化鋁生產母液從拜耳法系統中開路引流出來，蒸發濃縮至有晶體析出（即母液中氫氧化鋁的飽和狀態），利用水泵將蒸發濃縮后溫度為30℃~40℃的母液注入流化床內，確保氫氧化鋁處于流態化，控制母液在流化床中的停留時間為1h~4h，通過氫氧化鋁的吸附和結晶作用，去除母液中有機物，流化床溢流母液L001即為去除有機物后的母液，最后將去除有機物后的母液再引流回拜耳法系統中。