[發明專利]一種鋁酸鈉溶液濃縮降溫工藝

在審

• 申請號: 202110705818.3
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113443642A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 倪陽
• 申請（專利權）人: 貴陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C01F7/47
• 分類號: C01F7/47;C01F7/02;B01D1/26;B01D1/30;B01D3/06
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 李余江

本發明公開了一種鋁酸鈉溶液濃縮降溫工藝，包括如下步驟：鋁酸鈉溶液經過多效蒸發得到濃縮后的蒸發母液，采用閃蒸的方式對蒸發母液進行進一步濃縮，提高濃度的同時降低溫度，閃蒸出料經過換熱器進一步降低溫度之后送至其它工序進行結晶以去除鋁酸鈉溶液中的有機物；工藝參數為：原始鋁酸鈉溶液N_k為130～180g/L，草酸鈉濃度為1.4～2.5g/L，溫度為80～95℃；經過蒸發濃縮后蒸發母液N_k為190～245g/L，草酸鈉濃度為1.9～4.7g/L，溫度為70～90℃；經過閃蒸濃縮后母液N_k為200～260g/L，草酸鈉濃度為2～4.9g/L，溫度為60～80℃；經過換熱后濃度不變，溫度降低到50～65℃。通過本發明能夠經濟、有效地在提升母液濃度的同時降低母液溫度，提濃降溫后的母液經過換熱器進一步降溫后用于結晶去除有機物。

技術領域

本發明屬于氧化鋁生產技術領域，尤其是涉及一種鋁酸鈉溶液濃縮降溫工藝。

背景技術

拜耳法是當今世界上最主要的氧化鋁生產技術，世界上超過90％的冶金級氧化鋁是采用拜耳法生產的。拜耳法生產過程中，母液需要不斷循環，在循環過程中有部分成分會不斷積累增濃。如采用的鋁土礦中有機物含量較高，在循環過程中，母液中有機物濃度也會逐漸提高，超過一定限度后就會對拜耳法生產過程產生重大影響，甚至導致生產無法繼續。目前去除有機物的工藝主要有種子洗滌和母液結晶兩種方式。如在中國專利文獻中，公開號為CN101607725A的發明專利公開了一種回收拜爾法赤泥中氧化鋁和氧化鈉的方法，步驟為：將赤泥在30-70wt％NaOH溶液中行浸出反應，堿溶液與赤泥重量配比4∶1～8∶1，浸出溫度180-250℃，浸出時間0.2-5h，浸出壓力0.3-1.8MPa，過濾得含鋁酸鈉的堿液和脫鋁赤泥；含鋁酸鈉的堿液50-100℃下結晶，得水合鋁酸鈉粗晶及結晶母液，結晶母液循環用于浸出反應；水合鋁酸鈉粗晶用水溶解返回拜爾法生產，經脫硅種分和煅燒得氧化鋁；脫鋁赤泥中加水和脫鋁赤泥重量5-20％的氧化鈣，液固比6∶1～10∶1，100-180℃下脫鈉，脫鈉后的赤泥用于水泥生產，NaOH溶液用于浸出反應。該方法溶出溫度和壓力較低，氧化鋁溶出率高達90％。又如，公開號為CN106145169A的發明專利公開了一種從高鋁粉煤灰中濕法提取氧化鋁的方法，包括以下步驟：1)高鋁粉煤灰經預脫硅處理；2)預脫硅粉煤灰經低溫濕法溶出部分氧化鋁；3)低溫溶出渣經高溫濕法溶出氧化鋁；4)步驟2)和3)溶出液以及種分母液混合后蒸發濃縮結晶制備水合鋁酸鈉晶體，或者步驟2)溶出液和種分母液混合后蒸發濃縮結晶制備水合鋁酸鈉晶體，步驟3)溶出液返回至步驟2)作為溶出介質；5)水合鋁酸鈉晶體用稀堿液溶解，經脫硅、種子分解得到氫氧化鋁，再經煅燒得到氧化鋁產品。該方案中氧化鋁分步溶出，溶出溫度和溶出壓力低，能耗低，設備材質要求低，工藝簡單，鋁、硅均得到有效利用，全濕法流程，適用于工業化生產。

然而，現有技術中還存在如下技術問題：采用母液結晶方式去除有機物需要對母液中的有機物進行濃縮，目前工業上采用多效蒸發的方式對母液進行濃縮。但通過多效蒸發的方式提濃后的母液溫度較高，并且Nk和草酸鹽濃度仍不夠高，如采用強制蒸發的方式進行提濃一方面成本較高，另一方面出料溫度會更高，在后續降溫結晶的過程中造成能量浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁酸鈉溶液濃縮降溫工藝，以克服現有技術的不足。

本發明是這樣實現的：

一種拜耳法生產氧化鋁中鋁酸鈉溶液蒸發濃縮工藝流程：鋁酸鈉溶液經過多效蒸發得到濃縮后的蒸發母液，蒸發母液再經過閃蒸，提高濃度的同時降低溫度，閃蒸出料經過換熱器進一步降低溫度之后送至其它工序進行結晶以去除鋁酸鈉溶液中的有機物。

主要工藝參數為：