[發明專利]一種從碳分母液中析出結晶堿的方法

在審

• 申請號: 202010018668.4
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111170347A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 樊大林;楊志民;韋舒耀;邵帥
• 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;C01F7/08;C01D7/00
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李子健

本發明公開了一種從碳分母液中析出結晶堿的方法，包括以下步驟：(1)通入CO₂氣體對碳分母液進行深度碳分，然后液固分離；(2)將步驟(1)得到的液相繼續碳酸化，碳酸化析出碳酸氫鈉晶體，并進行液固分離；(3)將步驟(2)得到的液相再進行蒸發濃縮；(4)將步驟(3)得到的濃縮料漿進行閃蒸降溫或先閃蒸降溫后溶液換熱降溫析出結晶堿，液固分離后，得到的溶液代替部分赤泥洗液進入燒結法氧化鋁生產流程，得到的結晶堿同步驟(1)、步驟(2)中分離出的固相一同返回燒結法配料。本發明使結晶堿析出率達70％以上，低溫條件下結晶堿結晶良好、粒度粗，易于過濾分離，并有效降低燒結法生料水分，實現干法燒結，降低燒結法能耗。

技術領域

本發明屬于氧化鋁生產領域，具體涉及的是一種氧化鋁生產過程中碳分母液的處理方法。

背景技術

燒結法是利用低品位鋁土礦生產氧化鋁的重要方法，具有氧化鋁回收率高、堿耗低、可處理礦石品位A/S低至1.0的鋁土礦，但由于目前燒結法采用濕法噴漿入窯燒結熟料，其能耗較高，如何大幅度降低能耗是發揮燒結法優勢的必由之路。熟料干法燒結工藝與裝備技術的開發成功，可以將燒結法能耗降低25％以上。

一般燒結法碳分分解率在90％左右，碳分母液仍含有部分苛性堿和氧化鋁；碳分母液返回配料時需要經過蒸發濃縮。一般蒸發流程為四效強制循環，蒸發母液中Nt在230g/l左右，致使配制成的生料漿水分高達40％左右，為了降低生料漿水分，需要蒸發母液濃度更高，但目前即使采用循環蒸發，母液Nt也很難超過300g/L，且蒸汽消耗較高。

實現熟料干法燒結，燒結法生料水分要求小于15％，則需要將碳分母液中的大部分堿變成結晶堿返回配料。這是目前的碳分母液蒸發流程難以實現的。

現有技術中，專利號為CN101780969B公開了一種碳分母液的處理方法，該方法是通過向碳分母液中通入CO₂氣體使其中碳酸氫鈉含量達到95％以上，再添加碳酸鈉作為晶種來撈取碳酸氫鈉結晶堿，該方法節省了蒸發能耗，也能夠使生料水分減少20％，但需要額外添加碳酸鈉作為晶種，且需要使碳酸氫鈉含量達到95％，因此，液固分離條件高，工藝復雜，成本高。

發明內容

本發明的目的就是針對上述熟料干法燒結技術需要從碳分母液中撈取結晶堿，提出一種從碳分母液中析出結晶堿的方法，本發明能夠有效降低生料水分，并減少蒸發規模、降低蒸發能耗和改善結晶堿的過濾分離性能，滿足熟料干法燒結的配料要求，為實現燒結法大幅度節能提供條件。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種從碳分母液中析出結晶堿的方法，包括以下步驟：

(1)通入CO₂氣體對碳分母液進行深度碳分，當溶液中苛性堿含量達到零或者溶液PH≤11時，進行液固分離，得到的固相氫氧化鋁和絲鈉鋁石混合物返回燒結法配料；

(2)將步驟(1)得到的液相繼續碳酸化，碳酸化析出碳酸氫鈉晶體，并進行液固分離，得到的碳酸氫鈉晶體返回燒結法配料；

(3)將步驟(2)得到的液相進行蒸發濃縮；

(4)將步驟(3)得到的濃縮料漿進行閃蒸降溫或先閃蒸降溫后溶液換熱降溫析出結晶堿，液固分離后，得到的溶液代替部分赤泥洗液進入燒結法氧化鋁生產流程，得到的結晶堿返回燒結法配料。

進一步地，在步驟(2)中，使溶液中碳酸氫鈉含量達到5～100％，并控制溫度在40～100℃下，進行液固分離，得到碳酸氫鈉結晶堿。

進一步地，在步驟(3)中，對液相進行蒸發濃縮時，控制溶液Nt濃度達到120～330g/L。

進一步地，步驟(4)的濃縮料漿降溫至40～100℃，停留5～100min后再進行液固分離。

相對于現有技術，本發明的有益技術效果如下：