一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱装置及方法，装置包括：至少一个混合器；至少一个沉降槽；其中，至少一个沉降槽与至少一个混合器依次串联在一起且间隔设置；脱碱反应槽，用于对底流脱碱，其中，在脱碱反应槽内，向底流中加入石灰乳得到赤泥

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱装置及方法


[0001]本专利技术涉及氧化铝生产
，尤其是涉及一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱装置及方法。

技术介绍

[0002]从矿石提取氧化铝有多种方法，例如：拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳烧结联合法等。其中，拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，拜耳法工艺流程简单，产品质量好，因此得以广泛的应用，据不完全统计拜耳法生产氧化铝的产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。拜耳法生产氧化铝的四个主要工序为铝土矿的溶出、铝酸钠溶液的稀释、晶种的分解和分解母液的蒸发，四个主要工序循环生产，即拜耳循环，在一个拜耳循环过程中，由于化学损失和机械损失会损耗部分碱，因此，须向母液中补充所损耗的碱，使碱含量保持一个的含量，才能继续进行下一次循环。
[0003]传统石灰拜尔法氧化铝生产工艺主要是在溶出过程中配入10％左右石灰，将赤泥(溶出铝土矿后得到的泥渣)钠硅比(N/S)控制在0.40左右，从而降低氧化铝生产过程的碱耗损失。虽然添加石灰可以降低碱耗，但同时也带来一些列危害，具体如下：
[0004]1、在溶出过程中添加过多石灰会发生一系列复杂的化学反应，其中就有一些不必要的副反应，如生成水化石榴石等残渣随赤泥排出，导致氧化铝的损失有所增加。
[0005]2、显著增加赤泥量和赤泥洗水量，赤泥沉降和洗涤的负担加重，同时造成赤泥中各种有价元素的稀释和蒸发工序能耗升高。
[0006]3、煅烧的石灰中不可避免的含有碳酸钙，在铝土矿溶出过程中发生反苛化，使系统中碳酸钠浓度升高，导致蒸发排盐量增加，苛化量增大。
[0007]4、由于石灰加入量大且不能循环利用，导致氧化铝生产成本增加。
[0008]因此，传统的石灰拜耳法生产氧化铝工艺过程中，如何减少氧化铝的损失，降低碱损耗、降低能耗节省生产成本是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供了一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱装置及方法，以解决现有技术中，传统的石灰拜耳法生产氧化铝工艺过程中，氧化铝损失大、碱损耗大、耗费更多能源生产成本高的技术问题。
[0010]根据本专利技术的第一方面，提供了一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱装置，其特征在于，包括：至少一个混合器，用于混合赤泥，得到赤泥混合液；至少一个沉降槽，用于沉降赤泥混合液，得到底流和溢流，溢流返回至混合器与赤泥混合；其中，至少一个沉降槽与至少一个混合器依次串联在一起且间隔设置；脱碱反应槽，用于对底流脱碱，其中，在脱碱反应槽内，向底流中加入石灰乳得到赤泥
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石灰乳混合液，再通入高温蒸汽进行化学反应，得到赤泥残渣；脱碱反应槽的入口与最后一个沉降槽的出口连接；压滤机，用于对赤泥残渣进行过滤，得到滤饼与滤液；其中，压滤机的入口与脱碱反应槽的出口连接；赤泥储槽，用于存储
滤饼；其中，赤泥储槽与压滤机的出口连接。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0012]进一步地，还包括：多个泵，用于输送赤泥及混合液；泵分别设置在沉降槽与混合器之间、最后一个沉降槽与脱碱反应槽之间、脱碱反应槽与压滤机之间、压滤机与混合器之间、压滤机与赤泥储槽之间。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱方法，其特征在于，包括：将赤泥混合液进行至少一次沉降，得到底流，其中，底流为沉降后的赤泥；向底流中添加石灰乳，得到赤泥
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石灰乳混合液；向赤泥
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石灰乳混合液中通入高温蒸汽，反应后得到赤泥残渣；其中，通过高温蒸汽对赤泥
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石灰乳混合液加热；对赤泥残渣进行过滤，得到滤饼与滤液。
[0014]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0015]进一步地，向底流中添加石灰乳，得到赤泥
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石灰乳混合液包括：按照石灰乳中CaO的含量与底流中SiO2的含量之比为1:1的比例向底流中添加石灰乳。
[0016]进一步地，将赤泥混合液进行至少一次沉降，得到底流的同时还得到溢流，其中，溢流为赤泥沉降后的液态分离物；将部分溢流与赤泥
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石灰乳混合液混合。
[0017]进一步地，将赤泥混合液进行至少一次沉降，得到底流还包括：将赤泥混合液进行多次沉降，得到多级底流；将多级底流与溢流或水混合，继续进行沉降，最终得到沉降后的底流。
[0018]进一步地，将赤泥混合液进行多次沉降，得到多级底流的同时还得到多级溢流，将多级溢流与本次沉降之前倒数第二级沉降所得到的多级底流混合。
[0019]进一步地，在将赤泥混合液进行最后一次沉降之前包括：向底流中添加水与之混合。
[0020]进一步地，对赤泥残渣进行过滤，得到滤饼与滤液以后还包括：将滤液返回与底流混合。
[0021]进一步地，对赤泥残渣进行过滤，得到滤饼与滤液以后还包括；将滤饼输送至赤泥储槽储存。
[0022]本专利技术提供的一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱装置及方法，该方法包括：将赤泥混合液进行至少一次沉降，得到底流，其中，底流为沉降后的赤泥；向底流中添加石灰乳，得到赤泥
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石灰乳混合液；向赤泥
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石灰乳混合液中通入高温蒸汽，反应后得到赤泥残渣；其中，通过高温蒸汽对赤泥
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石灰乳混合液加热；对赤泥残渣进行过滤，得到滤饼与滤液。本专利技术对溶出铝土矿后得到的泥渣(即赤泥)进行脱碱，将提取出的碱液返回至母液中，起到了碱的回收利用的目的，另外，在铝土矿的溶出工序之后添加石灰乳，可避免在铝土矿的溶出过程中产生不必要的副反应，以降低氧化铝的损失，提高铝土矿的溶出率。解决了现有技术中，传统的石灰拜耳法生产氧化铝工艺过程中，氧化铝损失大、碱损耗大、耗费更多能源并且生产成本高的技术问题。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术提供的一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱工艺流程图；以及
[0025]图2为本专利技术提供的一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱方法流程示意图；
[0026]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0027]一洗沉降槽
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101，第一混合器
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102，二洗沉降槽
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103，第二混合器
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104，三洗沉降槽
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105，第三混合器
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106，四洗沉降槽
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107，脱碱反应槽
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108，压滤机
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109，赤泥储槽
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110。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的上述以及其他特征和优点更加清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱装置，其特征在于，包括：至少一个混合器，用于混合赤泥，得到赤泥混合液；至少一个沉降槽，用于沉降所述赤泥混合液，得到底流和溢流，所述溢流返回至所述混合器与所述赤泥混合；其中，至少一个所述沉降槽与至少一个所述混合器依次串联在一起且间隔设置；脱碱反应槽，用于对所述底流脱碱，其中，在所述脱碱反应槽内，向所述底流中加入石灰乳得到赤泥
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石灰乳混合液，再通入高温蒸汽进行化学反应，得到赤泥残渣；所述脱碱反应槽的入口与最后一个所述沉降槽的出口连接；压滤机，用于对所述赤泥残渣进行过滤，得到滤饼与滤液；其中，所述压滤机的入口与所述脱碱反应槽的出口连接；赤泥储槽，用于存储滤饼；其中，所述赤泥储槽与所述压滤机的出口连接。2.根据权利要求1所述的脱碱装置，其特征在于，还包括：多个泵，用于输送赤泥及混合液；所述泵分别设置在所述沉降槽与所述混合器之间、所述最后一个沉降槽与所述脱碱反应槽之间、所述脱碱反应槽与所述压滤机之间、所述压滤机与所述混合器之间、所述压滤机与所述赤泥储槽之间。3.一种氧化铝工业生产赤泥的脱碱方法，其特征在于，包括：在氧化铝溶出过程以后，将产生的赤泥混合液进行至少一次沉降，得到底流，其中，所述底流为沉降后的赤泥；向所述底流中添加石灰乳，得到赤泥
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石灰乳混合液；向所述赤泥
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石灰乳混合液中通入高温蒸汽，反应后得到赤泥残渣；其中，通过所述高温蒸汽对所述赤泥
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【专利技术属性】
技术研发人员：解晓阳，王一霖，廖鹏，李小斌，吴庆君，齐天贵，刘文远，周秋生，王亮亮，刘桂华，彭志宏，宋大伟，乔丹，孔小原，苏军，何海军，马志博，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：