一种烧结法粗液脱硅方法技术

一种烧结法粗液脱硅方法，包括粗液的一段常压脱硅、一次分离、二段常压脱硅、二次分离。利用本发明专利技术对Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］浓度为１１０～２４０ｇ／Ｌ的硅液进行常压脱硅，脱硅后一次脱硅液的硅量指数在３００左右，一段常压脱硅过程中浆液的稳定性好，沉降性能好，底流压缩液固比较小；采用含钙添加剂对Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］浓度为９０～２４０ｇ／Ｌ的铝酸钠溶液，在９０～１２０℃进行深度脱硅可以获得硅量指数为８００以上的二次脱硅液，生成的钙硅渣具有良好的沉降分离性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种烧结法粗液脱硅方法我国铝土矿资源丰富，具有高铝、高硅、低铁和低有机物的特点，是以中等品位(A/S4～7)为主的一水硬铝石型铝土矿。烧结法在我国氧化铝工业中占有重要的地位，其产量占我国整个氧化铝总产量的40％以上。在烧结法生产氧化铝的过程中，由于熟料溶出时发生二次反应，使粗液含SiO23～6g/L。为保证产品质量，提高铝酸钠溶液碳分分解率，烧结法粗液需经过脱硅，提高精液的硅量指数后方可送去分解。目前，烧结法粗液采用的脱硅工艺为两段脱硅：第一段为中压脱硅，温度160～170℃，使溶液中大部分SiO2转化成方钠石型水合铝硅酸钠(钠硅渣)，脱硅后一次脱硅液的硅量指数在300～400；第二段为添加石灰乳脱硅，温度98℃以上，使溶液中剩余的SiO2绝大部分转化成水化石榴石(钙硅渣)，可使二段精液的硅量指数达到600以上。这种脱硅方法存在的问题是：第一段采用中压脱硅，蒸汽消耗较大，流程复杂，大量的钠硅渣等在加热管壁上析出，并形成结疤，这将严重影响传热，也使得设备维护工作量大。同时，二段深度脱硅形成的钙硅渣中SiO2饱和系数小，硅渣产出量过大，随钙硅渣返回的氧化铝量也大。为了在保证硅量指数的前提下节能降耗，简化工艺流程，本专利技术提供一种烧结法粗液常压脱硅方法。本专利技术包括粗液的一段常压脱硅、一次分离、二段常压脱硅、二次分离等过程，各工艺过程的工艺参数分别是：a>一段常压脱硅：以拜耳法赤泥或钙硅渣或钠硅渣作晶种，对晶种进行表面处理，晶种添加量30～90g/L，脱硅温度95～105℃，脱硅时间2～4小时，得到硅量指数在250～400的一次脱硅液。磨细晶种，升高反应温度、增加晶种添加量和适当延长反应时间有利于常压脱硅。b>一次分离：一段常压脱硅后的一次脱硅液，加入高分子絮凝剂后沉降分离，分离后溶液去二段常压脱硅，而硅渣经处理后排出或返回烧结法配料。c>二段常压脱硅：对于Al2O3浓度为90g/L～240g/L的一段脱硅液采-->用HCAC或石灰乳作反应剂进行深度脱硅，脱硅温度为90～120℃，脱硅时间2小时，获得硅量指数为800以上的脱硅精液。反应剂HCAC的合成条件为：石灰乳和铝酸钠溶液的体积比为1∶2～4，合成温度60～90℃，合成时间为40～70min。采用HCAC，能使水化石榴石中二氧化硅的饱和系数增大，降低返渣量。d>二次分离：通过沉降分离将二段脱硅精液与钙硅渣进行分离，二段脱硅液经叶滤得精液送碳分。钙硅渣返回烧结法配料或送拜耳法溶出以代替石灰并回收其中的Al2O3或经处理后排出。本专利技术的特点：以拜耳法赤泥或钠硅渣或钙硅渣作晶种，对Al2O3浓度为110～240g/L的粗液进行常压脱硅，脱硅后一次脱硅液的硅量指数在300左右。一段常压脱硅过程中浆液的稳定性好，沉降性能好，底流压缩液固比较小。采用含钙添加剂对Al2O3浓度为90～240g/L的铝酸钠溶液，在90～120℃进行深度脱硅可以获得硅量指数为800以上的二次脱硅液。生成的钙硅渣具有良好的沉降分离性能。实施例：1．取烧结法粗液1.5升，Al2O3浓度为110g/L。用合成钙硅渣作晶种，用湿磨的方式对其进行表面更新，钙硅渣经表面更新2～3次，在温度95℃，脱硅2小时，预脱硅率达85％，溶液A/S大于200。沉降分离后，采用HCAC作反应剂进行二段常压脱硅，温度90℃，脱硅时间2小时，得硅量指数为800以上的二段脱硅精液，经分离后，精液送碳分。2．取烧结法粗液1.5升，Al2O3浓度为110g/L。用合成钙硅渣作晶种，用湿磨的方式对其进行表面更新，钙硅渣经表面更新2～3次，在温度105℃，脱硅3小时，预脱硅率可达90％，溶液A/S大于200。沉降分离后，采用石灰乳作反应剂进行二段常压脱硅，温度115℃，脱硅时间2小时，得硅量指数为800以上的二段脱硅精液，经分离后，精液送碳分。附图说明：图1：本专利技术工艺流程示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结法粗液脱硅方法，其特征在于：包括粗液的一段常压脱硅、一次分离、二段常压脱硅、二次分离，各工艺过程的工艺参数分别是：ａ〉一段常压脱硅：以拜耳法赤泥或钙硅渣或钠硅渣作晶种，对晶种进行表面处理，晶种添加量３０～９０ｇ／Ｌ，脱硅温度９５ ～１０５℃，脱硅时间２～４小时；ｂ〉二段常压脱硅：对于Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］浓度为９０ｇ／Ｌ～２４０ｇ／Ｌ的一段脱硅液采用ＨＣＡＣ或石灰乳作反应剂进行深度脱硅，脱硅温度为９０～１２０℃，脱硅时间２小时。

【技术特征摘要】
1．一种烧结法粗液脱硅方法，其特征在于：包括粗液的一段常压脱硅、一次分离、二段常压脱硅、二次分离，各工艺过程的工艺参数分别是：a>一段常压脱硅：以拜耳法赤泥或钙硅渣或钠硅渣作晶种，对晶种进行表面处理，晶种添加量30～9...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小斌，宋培凯，彭志宏，李旺兴，刘桂华，江新民，朱显德，吕子剑，张剑辉，常虎成，
申请(专利权)人：中南工业大学，中国长城铝业公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]