[發明專利]一種串聯法氧化鋁生產工藝

在審

• 申請號: 201910570310.X
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110217811A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 趙成明;李志國;孫津
• 申請（專利權）人: 沈陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C01F7/06
• 分類號: C01F7/06;C01F7/14
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明屬于礦物加工技術領域，特別涉及一種串聯法氧化鋁生產工藝。按以下步驟進行：(1)將部分拜耳法分解母液與赤泥混合均勻，加入鐵源、片堿和石灰制成待溶出漿液；(2)溶出后的漿液通過固液分離，得到固體二次赤泥和溶出分離液；固體二次赤泥用熱水洗滌，獲得副產品二次赤泥濾餅和二次赤泥洗液；溶出分離液與二次赤泥洗液混合后，送往拜耳法流程中的循環母液調配工序，與蒸發后的剩余拜耳法分解母液混合后，作為循環母液進入溶出及稀釋工序；(3)循環母液與鋁土礦混合后，經常規拜耳法工序生產出合格的氧化鋁。本發明通過對拜耳法赤泥進行高堿溶出，提高氧化鋁的提取率、減少堿的消耗，實現氧化鋁生產的無廢排放與綜合利用。

技術領域

本發明屬于礦物加工技術領域，特別涉及一種串聯法氧化鋁生產工藝。

背景技術

工業上廣泛應用的氧化鋁生產方法均為堿法，堿法生產氧化鋁又細分為拜耳法、燒結法以及拜耳燒結聯合法等多種流程。拜耳法流程簡單、能耗低、產品質量好、成本低，但其較適用于處理品位較高(A/S＞5)的鋁土礦。燒結法則適用于處理品位較低的鋁土礦，但流程比較復雜，能耗、成本均高于拜耳法。

拜耳燒結聯合法在某些情況下應用，可以得到比單獨采用拜耳法或燒結法更好的經濟效果，使鋁土礦資源得到更充分的利用。拜耳燒結聯合法根據其工藝流程不同分為并聯法、串聯法和混聯法。當原料為大量低硅鋁土礦同時又有一部分高硅鋁土礦時，可采用并聯法工藝，該工藝可充分利用礦石資源，減少有機物循環積累對種分過程的不良影響，但其工藝流程比較復雜，還可能造成Na₂SO₄在溶液中積累，而且赤泥問題仍不能得到有效解決；傳統串聯法是用燒結法處理拜耳法赤泥，其回收率高，堿耗低，產品質量高，但工藝流程復雜，燒結過程的技術條件受拜耳法系統赤泥成分的制約，很難控制，而且赤泥燒結溫度范圍較窄，難于控制；混聯法是添加一部分低品位礦石與赤泥一起進行燒結，以提高熟料的鋁硅比，擴大燒結溫度范圍，混聯法兼具串聯法和并聯法的優點，但其流程更長、設備更多，很多作業過程相互牽制。

我國氧化鋁產量的90％以上均是采用拜耳法生產的。但針對高硅鋁土礦，采用拜耳法工藝，氧化鋁的實際溶出率只能達到～80％，～20％的氧化鋁進入到外排的赤泥中，同時外排赤泥還帶走大量的堿，干赤泥中堿含量為(折合氧化鈉)6～10wt％。近年來，國家對環保越來越重視，外排赤泥帶來的影響也備受關注?！队猩饘俟I發展規劃(2016-2020年)》中明確要求：隨著鋁工業快速發展，赤泥的大量堆存將導致環境污染和安全隱患，立足赤泥利用現狀和相關技術產業化進展，赤泥綜合利用率要達到10％以上。但目前成熟的赤泥利用技術中，將赤泥作為一般性基礎原料整體利用的方法，產品附加值低；燒結法處理赤泥又存在燒結溫度范圍狹窄難于控制，能耗高，經濟性差等諸多問題；酸法處理赤泥工藝對設備要求苛刻，難于工業化。

綜上所述，在國內優質鋁土礦資源日益枯竭，拜耳法溶出赤泥堆存對環境污染日漸加劇的大環境下，尋找一種既能深度提取鋁土礦中氧化鋁又能降低赤泥中堿損失的工藝方法勢在必行。

發明內容

針對現有氧化鋁生產技術存在的上述問題，本發明提供一種串聯法氧化鋁生產工藝，通過對拜耳法赤泥進行高堿溶出，提高氧化鋁的提取率、減少堿的消耗，同時生產新的工業產品，實現氧化鋁生產的無廢排放與綜合利用。

本發明的技術方案是：

一種串聯法氧化鋁生產工藝，按以下步驟進行：

(1)將部分拜耳法分解母液與赤泥混合均勻，加入鐵源、片堿和石灰制成待溶出漿液；

(2)溶出后的漿液通過固液分離，得到固體二次赤泥和溶出分離液；固體二次赤泥用熱水洗滌，獲得副產品二次赤泥濾餅和二次赤泥洗液；溶出分離液與二次赤泥洗液混合后，送往拜耳法流程中的循環母液調配工序，與蒸發后的剩余拜耳法分解母液混合后，作為循環母液進入溶出及稀釋工序；