本发明涉及
氧化铝生产技术领域，具体涉及一种降低氧化铝水解损失的工艺。
背景技术：
近年来，随着矿石品位的不断下降，在溶出矿浆稀释、深度脱硅、沉降洗涤过程中导致氧化铝大量水解损失。水解损失增大不仅造成氧化铝损失增大、矿耗增加和氧化铝生产成本升高，而且增加沉降槽的清理难度，缩短清理周期，不利于沉降槽的稳定运行，同时造成精液rp下降，分解动力减小，限制了分解率的提高，使得氧化铝产量降低。如果不解决铝酸钠溶液水解损失较大的问题，不能有效地提高净溶出率，那么单是水解所造成的氧化铝损失就十分巨大。
为了提高氧化铝产量，提高设备利用率，可通过提高隔膜泵进料固含来实现。但是，提高了隔膜泵进料固含，溶出液rp也随着升高，溶出液的铝酸钠过饱和度增加，溶液稳定性变低，溶出液rp与精液rp差值升高，溶液水解损失增大的问题就会出现。因此在溶出进料流量、固含不变的条件下，为了保证产量成本目标的完成，如何缩小溶出液与精液的δrp值，降低水解损失是生产企业的主要研究方向。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种降低氧化铝水解损失的工艺，本发明通过缩小溶出液与精液的δrp值及提高稀释槽溶液稳定的技术，可有效减少氧化铝水解损失，降低生产成本，实现氧化铝产量持续稳定。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种降低氧化铝水解损失的工艺，在拜耳法生产氧化铝的分解蒸发工序及溶出沉降工序中进行分液处理，包括如下步骤：(1)将一洗沉降槽的部分溢流洗液送往分解区域进行晶种分解，剩余的溢流洗液送往溶出稀释槽进行稀释；(2)料浆进行晶种分解后，分离出来的部分分解母液送往溶出料浆闪蒸器，剩余分解母液送往蒸发站。
进一步的，步骤(1)的工艺具体如下：在一洗沉降槽的溢流槽槽底新增分流管，所述分流管与一次洗液闪蒸罐连接，所述一次洗液闪蒸罐与分解首槽连接；所述分流管上设有调节阀及流量计以调节流量；流程正常投用时，一洗沉降槽的溢流洗液从溢流槽分两路流出，其中一路溢流洗液经原管道送往溶出稀释槽，另一路溢流洗液经新增的分流管进入一次洗液闪蒸罐并经过降温降压后，再送往分解区域中的分解槽，其中一次洗液闪蒸罐的二次气送往五效分离室。
进一步的，在一洗沉降槽的溢流槽与一次洗液闪蒸罐之间的分流管上新增分流支管，所述分流支管分别与分解精液槽、分解粗液槽连接，所述分解精液槽与分解粗液槽并联设置，所述与分解精液槽、分解粗液槽连接的分流支管上均设有调节阀；当一洗沉降槽的溢流洗液往分解槽流程异常或停止使用时，则溢流洗液改往分解精液槽或分解粗液槽。
进一步的，步骤(2)的工艺具体如下：在分解母液的设备出口新增母液分流管至溶出料浆闪蒸器，所述母液分流管与溶出料浆闪蒸器注水流程碰口，共用一路流程，其中溶出料浆闪蒸器注分解母液与注水流程使用实心盲板隔开，以便切换流程使用；所述母液分流管上设有调节阀、止回阀和流量计；流程正常投用时，分解母液分两路流出，其中一路经原管道送往蒸发站，另一路经新增的母液分流管送往溶出料浆闪蒸器。
进一步的，所述溶出料浆闪蒸器为溶出末级闪蒸器和/或溶出次末级闪蒸器。
进一步的，所述溶出料浆闪蒸器包括溶出末级闪蒸器和溶出次末级闪蒸器；所述母液分流管包括母液分流总管以及与母液分流总管连接的两条母液分流支管，其中一条母液分流支管连接溶出末级闪蒸器，另一条母液分流支管连接溶出次末级闪蒸器，所述两条母液分流支管上均设有调节阀，所述母液分流总管从分解母液的设备出口接收分解母液后转入其中一条母液分流支管中，另一条母液分流支管通过关闭阀门备用。
进一步的，步骤(1)中，所述一洗沉降槽10％-30％流量的溢流洗液送往分解区域进行晶种分解，剩余溢流洗液送往溶出稀释槽进行稀释。
进一步的，步骤(2)中，所述分离出来的5％-10％流量的分解母液送往溶出料浆闪蒸器，剩余的分解母液送往蒸发站。
有益效果：
本发明经多方调研发现，沉降一次洗液属于苛性碱浓度较低的不稳定溶液，当温度降低后极易产生水解，同时一次洗液加入到溶出稀释槽后降低溶液的苛性碱浓度，导致溶液稳定性差，水解损失增大，为此，本发明对一次洗液的流程进行改造，以此达到降低氧化铝水解损失，以保证氧化铝产量持续稳定。
本发明通过改进一次洗液的加入方式，提高稀释后槽溶液苛性碱浓度：传统工艺是将一次洗液全部加入稀释槽，导致稀释后槽溶液浓度较低，溶液稳定性较低，水解损失大。本发明通过改进后采用二次稀释技术，将一部分一次洗液加入稀释槽，剩余部分洗液加入分解首槽，以提高稀释后槽溶液苛碱浓度，提高溶液稳定性，降低氧化铝水解损失，同时缩短矿浆在稀释后槽停留时间，控制精液硅量指数至合适范围(180至200)，而产品氧化铝中硅含量仍然合格。
另外，经过以上工艺改进后，需考虑一次洗液温度较高，在加入分解首槽前如何降温的问题。考虑到一次洗液降温后易水解的物料特性，本发明采用真空闪蒸降温的方式，即利用蒸发站六效的真空度，将沉降自压过来的一次洗液通过自蒸发器闪蒸降温后送分解首槽，保证分解槽温度合理控制，一次洗液的热量也回收至蒸发站使用。同时为了使流程能够稳定投用，保证稀释后槽溶液苛性碱浓度，将一次洗液再引一流程往精液槽(或粗液槽)，当往分解首槽流程出现异常时，一次洗液改往精液槽(或粗液槽)。
本发明通过将分解母液分流至溶出料浆闪蒸器，在溶出进料流量、固含不变的条件，在管道化溶出得到的高rp溶出液后，在发生水解反应前，将高溶出液rp值给降低下来，得到相对稳定的铝酸钠溶出液。最终使得溶出液rp与精液rp差值缩小，水解损失减少，系统的产能得到提高。同时，将一部分的分解母液回用，提高了赤泥分离和沉降过程中溶液苛性碱浓度，使赤泥的分离和洗涤时铝酸钠溶液有足够的稳定性，减少水解损失。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为一洗沉降槽的溢流洗液分流系统流程图；
图3为分解母液分流系统流程图；
附图2和附图3中的标注：1-一洗沉降槽的溢流槽；2-一次洗液闪蒸罐；3-一次洗液增压泵；4-流量计；5-调节阀；6-止回阀；7-手动阀；101-溶出末级闪蒸器；102-溶出次末级闪蒸器。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明作进一步说明。
实施例
一种降低氧化铝水解损失的工艺，其是在拜耳法生产氧化铝的分解蒸发工序及溶出沉降工序中进行分液处理，包括如下步骤：(1)将一洗沉降槽的底流洗液送往二洗沉降槽，一洗沉降槽的一部分溢流洗液送往分解区域进行晶种分解，剩余的溢流洗液送往溶出稀释槽进行稀释；(2)料浆进行晶种分解后分离出来的一部分分解母液送往溶出料浆闪蒸器，剩余分解母液送往蒸发站。
如图1所示，为本实施例的总体工艺流程图，具体工艺如下：溶出料浆从末级闪蒸后进入稀释槽，稀释槽料浆送往稀释后槽经深度脱硅再送往分离沉降槽，分离沉降槽料浆溢流送往分解区域(包括分解精液槽、分解粗液槽、分解槽等)进行晶种分解，分解后的母液分离出来送往蒸发站，以上各设备及连接方式均为现有技术，在此不再赘述；经过改进后，本实施例将分解区域中8％流量的分解母液送往溶出末级闪蒸器，剩余的分解母液送往蒸发站。在其他实施例中，送往溶出末级闪蒸器的分解母液流量可取5％-10％的任意数值。同时分离沉降槽底流送往一洗沉降槽，一洗沉降槽底流送往二洗沉降槽，以上各设备及连接方式均为现有技术，在此不再赘述；经过改进后，本实施例将一洗沉降槽20％流量的溢流洗液送往分解区域进行晶种分解，剩余的溢流洗液送往溶出稀释槽进行稀释。在其他实施例中，送往分解区域的一洗沉降槽的溢流洗液流量可取10％-30％的任意数值。
在本实施例中，所述步骤(1)是在一洗沉降槽的溢流洗液分流系统中进行，具体如图2所示：所述一洗沉降槽的溢流洗液分流系统包括一洗沉降槽的溢流槽1、一次洗液闪蒸罐2、一次洗液增压泵3、流量计4和调节阀5；具体的：在一洗沉降槽的溢流槽1的槽底新增分流管，所述分流管、一次洗液闪蒸罐2、分解首槽依次连接，具体为所述一次洗液闪蒸罐2的液体入口通过分流管与一洗沉降槽的溢流槽1的槽底连接，所述一次洗液闪蒸罐2的液体出口通过管道与一次洗液增压泵3，所述一次洗液增压泵3与分解首槽连接；所述分流管上设有调节阀5及流量计4，便于及时调整流量、控制指标；流程正常投用时，一洗沉降槽的溢流洗液从一洗沉降槽的溢流槽1分两路流出，其中一路溢流洗液经原管道送往溶出稀释槽，该原管路上同样设置调节阀5及流量计4以调节流量；另一路溢流洗液经新增的分流管进入一次洗液闪蒸罐2并经过降温降压后，再通过一次洗液增压泵3泵送至分解区域中的分解首槽，其中一次洗液闪蒸罐2的二次气从罐顶逸出并送往五效分离室，以回收热量。
在本实施例中，为了使流程能够稳定投用，保证稀释后槽溶液苛性碱浓度，在一洗沉降槽的溢流槽1与一次洗液闪蒸罐2之间的分流管上再新增分流支管，所述分流支管分别与分解精液槽、分解粗液槽连接，所述分解精液槽与分解粗液槽并联设置，所述与分解精液槽、分解粗液槽连接的分流支管上均设有调节阀5；当一洗沉降槽的溢流洗液往分解首槽流程异常或停止使用时，则溢流洗液改往分解精液槽或分解粗液槽。
在本实施例中，所述步骤(2)的工艺如下：在分解母液的设备出口(分解平盘出口)新增母液分流管至溶出料浆闪蒸器，所述母液分流管与溶出料浆闪蒸器注水流程碰口，共用一路流程，其中溶出料浆闪蒸器注分解母液与注水流程使用实心盲板隔开，以便切换流程使用；流程正常投用时，分解母液分两路流出，其中一路是经原管道送往蒸发站，另一路是经新增的母液分流管送往溶出料浆闪蒸器。具体的，所述步骤(2)中将分解母液分流送往溶出料浆闪蒸器是在分解母液分流系统中进行，如图3所示，所述分解母液分流系统包括溶出料浆闪蒸器，所述溶出料浆闪蒸器包括溶出次末级闪蒸器101和溶出次末级闪蒸器102，所述母液分流管包括母液分流总管以及与母液分流总管连接的两条母液分流支管，其中一条母液分流支管连接溶出末级闪蒸器101，另一条母液分流支管连接溶出次末级闪蒸器102，所述两条母液分流支管上均设有手动阀7，所述母液分流总管上设有调节阀5和流量计4(用于调节流量)、止回阀6(因闪蒸器的压力比较高，设置止回阀可防止倒流)；所述母液分流总管从分解母液的设备出口接收分解母液后转入其中一条母液分流支管中，分解母液注入到溶出末级闪蒸器(或溶出次末级闪蒸器中)后，再前往稀释槽，另一条母液分流支管通过关闭手动阀7，以使溶出次末级闪蒸器(或溶出末级闪蒸器)处于备用状态。在此过程中，料浆按原流程先进入溶出次末级闪蒸器102，然后转入溶出末级闪蒸器101，最后料浆与分流的分解母液混合后再转入稀释槽；溶出末级闪蒸器101的顶部溶出乏汽前往溶出脱硅槽用于加热料浆及往蒸发加热母液，溶出次末级闪蒸器102的顶部溶出乏汽前往一级预热套管。
在本实施例中，经过以上改造、新增工艺流程，以料浆进料量为850m3/h，氧化铝日生产量2500t算，部分一次洗液送往精液槽或分解槽后，稀释槽一次洗液量减少，稀释后槽苛碱浓度从162.54g/l提高至179.05g/l，稀释后的溶液浓度升高，溶液稳定性增加，闪蒸注母液后，溶出矿浆rp控制范围1.185-1.195，闪蒸注入母液量40-50m3/h，精液量较未注母液前增长58.6m3/h，因精液rp下降，精液产出率环比下降1.26％；未注母液之前溶矿与精液rp差值0.0474，注母液后差值0.0448，相比较注母液后差值减小0.0026，相当于提高精液rp0.0026，每天可减少氧化铝水解损失10吨左右。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限制本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
技术特征：
1.一种降低氧化铝水解损失的工艺，其特征在于：在拜耳法生产氧化铝的分解蒸发工序及溶出沉降工序中进行分液处理，包括如下步骤：(1)将一洗沉降槽的部分溢流洗液送往分解区域进行晶种分解，剩余的溢流洗液送往溶出稀释槽进行稀释；(2)料浆进行晶种分解后，分离出来的部分分解母液送往溶出料浆闪蒸器，剩余分解母液送往蒸发站。
2.如权利要求1所述的一种降低氧化铝水解损失的工艺，其特征在于，步骤(1)的工艺具体如下：在一洗沉降槽的溢流槽槽底新增分流管，所述分流管与一次洗液闪蒸罐连接，所述一次洗液闪蒸罐与分解首槽连接；所述分流管上设有调节阀及流量计以调节流量；流程正常投用时，一洗沉降槽的溢流洗液从溢流槽分两路流出，其中一路溢流洗液经原管道送往溶出稀释槽，另一路溢流洗液经新增的分流管进入一次洗液闪蒸罐并经过降温降压后，再送往分解区域中的分解首槽，其中一次洗液闪蒸罐的二次气送往五效分离室。
3.如权利要求2所述的一种降低氧化铝水解损失的工艺，其特征在于：在一洗沉降槽的溢流槽与一次洗液闪蒸罐之间的分流管上新增分流支管，所述分流支管分别与分解精液槽、分解粗液槽连接，所述分解精液槽与分解粗液槽并联设置，所述与分解精液槽、分解粗液槽连接的分流支管上均设有调节阀；当一洗沉降槽的溢流洗液往分解首槽流程异常或停止使用时，则溢流洗液改往分解精液槽或分解粗液槽。
4.如权利要求1所述的一种降低氧化铝水解损失的工艺，其特征在于，步骤(2)的工艺具体如下：在分解母液的设备出口新增母液分流管至溶出料浆闪蒸器，所述母液分流管与溶出料浆闪蒸器注水流程碰口，共用一路流程，其中溶出料浆闪蒸器注分解母液与注水流程使用实心盲板隔开，以便切换流程使用；所述母液分流管上设有调节阀、止回阀和流量计；流程正常投用时，分解母液分两路流出，其中一路经原管道送往蒸发站，另一路经新增的母液分流管送往溶出料浆闪蒸器。
5.如权利要求4所述的一种降低氧化铝水解损失的工艺，其特征在于：所述溶出料浆闪蒸器包括溶出末级闪蒸器和/或溶出次末级闪蒸器。
6.如权利要求5所述的一种降低氧化铝水解损失的工艺，其特征在于：所述溶出料浆闪蒸器包括溶出末级闪蒸器和溶出次末级闪蒸器；所述母液分流管包括母液分流总管以及与母液分流总管连接的两条母液分流支管，其中一条母液分流支管连接溶出末级闪蒸器，另一条母液分流支管连接溶出次末级闪蒸器，所述两条母液分流支管上均设有调节阀，所述母液分流总管从分解母液的设备出口接收分解母液后转入其中一条母液分流支管中，另一条母液分流支管通过关闭调节阀备用。
7.如权利要求1所述的一种降低氧化铝水解损失的工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述一洗沉降槽10％-30％的溢流洗液送往分解区域进行晶种分解，剩余溢流洗液送往溶出稀释槽进行稀释。
8.如权利要求1所述的一种降低氧化铝水解损失的工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述分离出来的5％-10％分解母液送往溶出料浆闪蒸器，剩余的分解母液送往蒸发站。
技术总结
本发明公开了一种降低氧化铝水解损失的工艺，属于氧化铝生产技术领域。本发明是在拜耳法生产氧化铝的分解蒸发工序及溶出沉降工序中进行分液处理，包括如下步骤：(1)将一洗沉降槽的底流洗液送往二洗沉降槽，一洗沉降槽的部分溢流洗液送往分解区域进行晶种分解，剩余的溢流洗液送往溶出稀释槽进行稀释；(2)料浆进行晶种分解后，分离出来的部分分解母液送往溶出料浆闪蒸器，剩余分解母液送往蒸发站。本发明通过缩小溶出液与精液的ΔRp值及提高稀释槽溶液稳定的技术，可有效减少氧化铝水解损失，降低生产成本，实现氧化铝产量持续稳定。
技术研发人员：赵志强;黄桂华;刘光华;李雪;方作钦
受保护的技术使用者：广西田东锦鑫化工有限公司
技术研发日：2021.04.13
技术公布日：2021.08.13
声明：
“降低氧化铝水解损失的工艺的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：广西田东锦鑫化工有限公司
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2024年11月27日 ~ 29日 
