[發明專利]拜耳法氧化鋁溶液有機物高效脫除的方法

有效

• 申請號: 202210447153.5
• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN114655972B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 吳學燦;于站良;畢廷濤;吳文衛;鄧鑫;吳咪娜;劉暢;李天彧;趙加平;楊子軒;楊燕平;張航
• 申請（專利權）人: 云南省生態環境科學研究院
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01F7/14;C01F7/46;B01J27/24;B01J35/00
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 謝丹丹

本發明公開了一種拜耳法氧化鋁溶液有機物高效脫除的方法，本發明將拜耳法氧化鋁生產母液從拜耳法氧化鋁生產系統中抽出，并向其中加入氧化劑后，在光催化和超聲波的共同作用下，控制一定的反應溫度，一段時間后，生產母液中的有機物以草酸鹽的形式從母液中結晶出來；處理后的生產母液經過固液分離后，重新返回氧化鋁生產系統；本發明實現了拜耳法氧化鋁生產母液中的有機物得以高效脫除，處理后的循環母液的顏色由深褐色變為淺綠色或無色；本發明方法簡單，易于操作，綠色環保，為拜耳法氧化鋁生產母液中的有機物高效脫除提供了一條有效途徑，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種拜耳法氧化鋁溶液有機物高效脫除的方法，屬于冶金技術領域。

背景技術

拜耳法氧化鋁生產的原料主要是鋁土礦，通常情況下，鋁土礦中含有萬分之幾到千分之幾的低分子、中分子或高分子有機物。同時為了確保拜耳法氧化鋁生產系統的順利進行，系統中通常會添加一些如選礦藥劑、絮凝劑、結晶助劑、消泡劑等有機溶劑。隨著管道化溶出的不斷進行，各種有機物在氧化鋁循環母液得到不斷富集。有機物的富集給整個生產系統造成了負面影響，如種分槽中的溶液中泡沫過多，直接影響種分槽中實際液面較低。要想在種分槽中儲存更多的溶液，則需要添加過多的有機消泡劑。此外，有機物富集的另一個負面影響是直接倒是氧化鋁產品粉化比較高，產品質量不同程度的下降。現有的有機物脫除方法有焙燒鋁土礦法、濕式氧化法、加入添加劑法、結晶法、光催化法和離子交換法等方法。上述這些技術均未應用于工業戶生產中。因此，尋求一個有機物脫除效果好，價格實惠，處理方便的技術迫在眉睫，意義重大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種拜耳法氧化鋁溶液有機物高效脫除的方法，本發明將拜耳法氧化鋁生產母液從生產系統中抽出，并向其中加入氧化劑后，在光催化和超聲波的共同作用下，控制一定的反應溫度，一段時間后，生產母液中的有機物以草酸鹽的形式從母液中結晶出來；處理后的生產母液經過固液分離后，重新返回氧化鋁生產系統。本發明有效降低了拜耳法氧化鋁生產系統中有機物含量，方法簡單，易于操作，環境友好。

本發明的技術方案是：

拜耳法氧化鋁溶液有機物高效脫除的方法，具體步驟如下：

（1）將拜耳法氧化鋁生產母液從生產系統中抽出，然后向生產母液中加入固態氧化劑和氣體氧化劑，控制反應溫度后，輔以光催化劑和超聲波共同作用，得到處理后的母液；

（2）將步驟（1）處理后的母液進行固液分離，得到固體部分和液體部分，液體部分重新返回拜耳法氧化鋁生產原系統，固體部分直接進入赤泥堆場。

所述固態氧化劑為次氯酸鈉、過氧化鈉、電石、漂白粉、過氧化鈣中的一種或幾種的混合物，氣體氧化劑為臭氧、高壓氧氣、氯氣、ClO₂中的一種或幾種的混合氣體。

生產母液中有機物總量與固態氧化劑的摩爾比為1:0.01~1。

所述光催化劑為以尿素和TiO₂為原料，以微硅粉、硅藻土等黏性礦物為光催化劑的載體，通過高溫合成的異構結構的g-C₃N₄-TiO₂。

光催化劑催化過程所采用的光源為紫外光。

超聲波的頻率為25~120kHz。

步驟（1）中反應溫度為60~150℃，共同作用時間為1~10h。

本發明通過將拜耳法氧化鋁生產母液與氧化劑混合，在光催化和超聲波的共同作用下，不僅使循環母液中的有機物得到有效脫除，且促使氧化鋁生產產品向砂狀氧化鋁轉化。本發明綠色環保，為拜耳法氧化鋁有機物的脫除提供了一條有效途徑。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

（1）本發明有效降低了拜耳法氧化鋁循環母液中有機物的含量，促使氧化鋁生產系統由于有機物富集的導致的副作用趨于降低，同時氧化鋁產品逐步由粉狀向砂狀氧化鋁進行轉變。