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一种氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法


技术摘要:
本发明的一种氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法,包括以下步骤:将含有结晶草酸钠的氢氧化铝用软水洗涤、过滤,得到成品氢氧化铝和第一滤液,将第一滤液输送到带保温装置的洗涤槽,在洗涤槽中加入晶种氢氧化铝;在搅拌条件下用第一滤液洗涤晶种氢氧化铝后过滤,得到洗  全部
背景技术:
目前我国氧化铝产能的95%以上采用拜耳法工艺生产,随着我国矿石品位的降低 及进口矿使用比例的大幅提高,矿石中有机物对生产的不利影响日渐突出。这些有机物分 为腐殖酸及沥青两大类,铝土矿中的沥青不溶于碱溶液,全部随同赤泥排出生产体系。腐殖 酸类的有机物与碱作用生成各种腐殖酸钠,然后逐渐转变为草酸钠等低分子量有机化合物 和碳酸钠。在铝酸钠溶液循环过程中,草酸钠会快速积累,使得溶液中草酸钠浓度快速升 高,显著影响氧化铝生产,主要表现在种分分解过程中,由于温度的降低,草酸钠与氢氧化 铝共同结晶,妨碍氢氧化铝晶体附聚,助长了晶粒细化现象,并在焙烧过程中降低晶体的强 度,给生产、维修和产品的产量、质量等方面带来一系列不良影响。 为了消除工业铝酸钠溶液中的草酸钠对氧化铝生产的危害,国内外对氧化铝生产 过程中脱除草酸钠的机理和方法进行了大量研究,提出了各种各样控制和去除的方法,主 要有:结晶法、晶种洗涤法、有机物氧化法、吸附法、溶液燃烧法等。结晶法就是通过对铝酸 钠溶液进行一些预处理,降低草酸钠在溶液中的稳定性,通常是将溶液蒸发浓缩或降温冷 却,使得草酸钠结晶,或者加入适当的晶种,促进草酸钠从溶液中结晶析出,达到脱除溶液 中草酸钠的目的。溶液燃烧法能耗和生产应用成本较高;吸附法仅能脱除某些特定有机物, 降低草酸钠的临界浓度,但对草酸钠本身并无脱除效果;化学沉淀法应用比较广泛的主要 是利用石灰乳进行苛化,虽然能够有效的脱除铝酸钠溶液中的草酸钠,但会造成氧化铝的 损失,因此仅限于处理低碱浓度的溶液,应用较少;结晶法的优点是能耗低、设备投资较少, 生产应用成本较低。 上述各种不同控制和去除草酸钠的方法中,只有晶种洗涤法、结晶法及氧化法在 工业上得到了应用,其余方法则因工艺流程复杂、成本高、草酸钠脱除效果差等原因难以工 业化应用。而晶种洗涤法的缺点是洗水量大,增加了蒸发的负担;结晶法中母液浓缩结晶难 以实现固液分离,而加晶种结晶法的晶种容易失去活性,再生处理或配制导致工艺复杂化; 有机物氧化法虽然草酸钠脱除效果好,但在使用过程中存在有较大的安全隐患。
技术实现要素:
本发明的目的就是针对上述技术存在的不足,提供一种经济、简单、有效、易于实 现的去除氧化铝生产过程中铝酸钠溶液中草酸钠的方法,本发明的方法特别适合于拜耳法 生产氧化铝过程中草酸钠含量较高时去除铝酸钠溶液中的杂质草酸钠。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 一种氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤: (1)将含有结晶草酸钠的氢氧化铝用50℃~100℃软水洗涤、过滤,得到成品氢氧 3 CN 111573699 A 说 明 书 2/6 页 化铝和第一滤液,将第一滤液输送到带有保温装置的洗涤槽; (2)将晶种氢氧化铝加入到步骤(1)中带有保温装置的洗涤槽,在搅拌条件下用第 一滤液洗涤晶种氢氧化铝后过滤,得到洗涤后的晶种氢氧化铝和第二滤液; (3)将洗涤后的晶种氢氧化铝输送到晶种分解系统,将第二滤液输送到带有降温 装置的草酸钠结晶槽; (4)在带有降温装置的草酸钠结晶槽中加入氢氧化钠,得到混合物料; (5)将混合物料冷却后搅拌,得到含草酸钠晶体的浆液; (6)将含草酸钠晶体的浆液进行过滤,得到苛性碱滤液和固体草酸钠。 根据上述的氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法,其特征在于,步骤(2)中洗涤晶 种氢氧化铝的第一滤液的温度为40℃~90℃。 根据上述的氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法,其特征在于,步骤(2)中晶种氢 氧化铝与第一滤液混合,晶种氢氧化铝加入固含为800g/L~1500g/L。 根据上述的氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法,其特征在于,步骤(2)中在搅拌 条件下用第一滤液洗涤晶种氢氧化铝的工艺条件为:洗涤温度为40℃~90℃、洗涤时间为 10min~60min、搅拌转速为100r/min~150r/min。 根据上述的氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法,其特征在于,步骤(4)混合物料 中Na2Ok浓度为200g/L~400g/L。 根据上述的氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法,其特征在于,步骤(5)中将混合 物料冷却至40℃~60℃后搅拌50min~200min,得到含草酸钠晶体的浆液。 本发明的有益技术效果:本发明方法是通过将常规生产条件下送往蒸发系统的产 品氢氧化铝洗液用于洗涤常规生产条件下不经洗涤的晶种氢氧化铝,使其表面所附着的结 晶草酸钠及其附液中所含的草酸钠进入洗液,经过提高晶种洗液碱浓度并降低溶液温度促 使草酸钠结晶析出而将其排除生产体系来实现的。本发明方法特别适合于拜耳法生产氧化 铝过程中草酸钠含量较高时去除铝酸钠溶液中的杂质草酸钠。 在氧化铝生产产品氢氧化铝洗涤系统,洗水温度一般不低于95℃,这样未经洗涤 的产品氢氧化铝表面所附着的结晶草酸钠及附液中含有的草酸钠经过洗涤后都将进入洗 液,洗液中将含有一定浓度的草酸钠,采用本发明的方法用该洗液洗涤晶种氢氧化铝,因晶 种粒度较细,-45μm含量为30%~40%,其表面所附着的草酸钠结晶较产品氢氧化铝更多, 同时晶种附液中的草酸钠也将进入溶液,因此用产品氢氧化铝洗液洗涤晶种氢氧化铝,可 以使得溶液中草酸钠进一步富集,为提高草酸钠脱除率提供了条件。同时晶种不经新水单 独洗涤可节约水资源,并可降低这部分水的蒸水量,降低蒸发能耗。晶种经过洗涤后活性增 加,可强化铝酸钠溶液分解,提高分解率,优化产品氢氧化铝粒度分布。本发明利用氧化铝 厂循环水作为高苛性碱浓度溶液的冷却介质,溶液冷却成本低。含草酸钠结晶的浆液经过 滤分离得到的高苛性碱低草酸钠含量的溶液直接送往蒸发系统,经与母液混合并调整合格 后作为循环母液溶出下一批矿石。 附图说明 图1为本发明的工艺流程示意图。 4 CN 111573699 A 说 明 书 3/6 页
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