一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统及方法，属于氧化铝生产技术领域，溶出系统包括循环母液槽、保温停留罐、闪蒸装置和稀释装置；循环母液槽通过母液喂料泵与列管加热装置连通，列管加热装置由一级列管预热器、二级列管预热器、三级列管预热器、冷凝水列管加热器和新蒸汽列管加热器串联构成；方法为：将循环母液槽中的循环母液通过母液喂料泵输送到列管加热装置中，加热至180~190℃后进入保温停留罐；将脱硅槽中的脱硅矿浆输送到保温停留罐中与循环母液混合进行溶出，溶出完成后获得的溶出料浆进入闪蒸装置，经闪蒸后进入稀释装置。本发明专利技术能够提高矿浆处理能力，节约能源，降低生产成本，减少设备腐蚀。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氧化铝生产
，特别涉及。
技术介绍
目前国内95%以上的氧化铝厂采用拜尔法生产工艺。拜尔法生产工艺的核心是铝土矿矿浆的溶出工序，溶出的目的是使铝土矿和循环母液在一定温度下反应，生成铝酸钠溶液，反应式为Al2O3 (1/3) H20+2Na0H+aq — 2NaAl (OH)4+aq由于各地铝土矿矿石化学成分不同，所需要的溶出温度差别很大；国内的矿石主要为一水硬铝石型，普遍采用的是高温、高碱的溶出方式；国外的主要为三水铝石，普遍采用低温、低碱的溶出方；对于混合型的三水铝石加一水软铝石(以及一水软铝石-一水硬铝石型)，普遍采用的是高温、高碱的溶出方式；从氧化铝厂脱硅工序来的矿浆一般为9(T95°C 左右，因此如果要达到溶出的反应温度，就要进行加热提温，以保证达到溶出温度。针对一水硬铝石型铝土矿溶出的主要技术指标为溶出温度为255 270°C，溶出液 Rp=L 18 (即 Hi(Al2O3)/ Hi(Na2O))，赤泥碱比(N/S) =0. 38，赤泥灼减 8%，AI2O3 相对溶出率 93%。针对三水铝石加一水软铝石型铝土矿溶出的主要技术指标为溶出温度为 2400C 270°C，溶出液 Rp (即 Hi(Al2O3)/ Hi(Na2O) )=1. 21，赤泥碱比(N/S) =0. 5，赤泥灼减 8%， AI2O3相对溶出率99%。针对三水铝石型铝土矿溶出的主要技术指标为溶出温度为140°C 160°C，溶出液 Rp=L 18 (即 Hi(Al2O3)/ Hi(Na2O))，赤泥碱比(N/S) =0. 32，赤泥灼减 9%，AI2O3 相对溶出率 99%。现阶段国内规模较大的处理三水铝石型铝土矿的氧化铝厂铝土矿矿浆的溶出工艺多采用套管加停留罐溶出工艺，理论上最大处理矿浆量仅为1000m3/h，套管加停留罐溶出工艺主要的生产设备为套管预热器+套管加热器+保温停留罐+闪蒸器；套管加停留罐溶出工艺存在以下一些弊病1、理论和生产实践证明，母液与脱硅料浆先进行混合再采用多内管套管预热和加热的形式，由于受到无缝管道制造的限制，最大的外管只能是DN=600，从而限制了其内管的规格和数量无法继续增大，最大为3个DN200的内管，在此条件下如果增大系统流量，导致套管内流速达到3m/s以上，从而系统阻力损失过大，设备磨损大，设备制造成本高，运行成本高，不具备经济合理性。2、套管加停留罐溶出工艺料浆在套管内加热的情况下易产生结疤(主要为高岭石反应产生的结疤)，套管换热器在无结疤的情况下传热系数至少为lOOOKcal/m2. h. V ；结疤的情况下传热效率迅速下降，传热系数降到阳0 Kcal/m2.h. °C左右，影响传热效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有三水铝石型铝土矿在溶出技术上存在的问题，提供，通过将母液在预热器中先进行预热， 然后在停留罐中与脱硅矿将混合溶出，提高热利用率，避免结疤现象。本专利技术的三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统包括循环母液槽、列管加热装置、保温停留罐、闪蒸装置和稀释装置；列管加热装置由一级列管预热器、二级列管预热器、三级列管预热器、冷凝水列管加热器和新蒸汽列管加热器依次串联构成，各列管预热器和列管加热器上均设有介质进口、介质出口、进料口和出料口 ；闪蒸装置由一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器依次串联构成，各闪蒸器上均设有进料口、出料口和出气口 ；循环母液槽与母液喂料泵进口连通，母液喂料泵出口与一级列管预热器的进料口连通，一级列管预热器的出料口与二级列管预热器的进料口连通，二级列管预热器的出料口与三级列管预热器的进料口连通，三级列管预热器的出料口与冷凝水列管加热器的进料口连通，冷凝水列管加热器的出料口与新蒸汽列管加热器的进料口连通，新蒸汽列管加热器的出料口与保温停留罐的母液进料口连通；保温停留罐的矿浆进料口与溶出喂料泵的出口连通，溶出喂料泵的进口与脱硅槽的出口连通；保温停留罐的出料口与闪蒸装置连通，闪蒸装置与稀释装置连通。上述的溶出系统中，一级闪蒸器的进料口与保温停留罐的出料口连通，一级闪蒸器的出料口与二级闪蒸器的进料口连通，二级闪蒸器的出料口与三级闪蒸器的进料口连通，三级闪蒸器的出料口与稀释装置连通；三级闪蒸器的出气口与一级列管预热器的进气口连通，二级闪蒸器的出气口与二级列管预热器的进气口连通，一级闪蒸器的出气口与三级列管预热器的进气口连通。上述的溶出系统还设有三级冷凝水自蒸发器、二级冷凝水自蒸发器和一级冷凝水自蒸发器，每个冷凝水自蒸发器上均设有进水口、出气口和出水口，其中三级冷凝水自蒸发器和二级冷凝水自蒸发器上还设有接水口 ；一级列管预热器的介质出口与三级冷凝水自蒸发器的进水口连通，二级列管预热器的介质出口与二级冷凝水自蒸发器的进水口连通，三级列管预热器的介质出口与一级冷凝水自蒸发器进水口连通；三级冷凝水自蒸发器的出气口与一级列管预热器的介质进口连通，二级冷凝水自蒸发器的出气口与二级列管预热器的介质进口连通，一级冷凝水自蒸发器的出气口与三级列管预热器的介质进口连通；一级冷凝水自蒸发器的出水口与二级冷凝水自蒸发器的接水口连通，二级冷凝水自蒸发器的出水口与三级冷凝水自蒸发器的接水口连通，三级冷凝水自蒸发器的出水口与冷凝水泵连通。上述的溶出系统中，新蒸汽列管加热器的介质进口与蒸汽系统连通，新蒸汽列管加热器的介质出口与第一蒸汽冷凝水罐的进口连通，第一蒸汽冷凝水罐的出口与冷凝水列管加热器的介质进口连通，冷凝水列管加热器的介质出口与第二蒸汽冷凝水罐的进口连通，第二蒸汽冷凝水罐的出口与新蒸汽冷凝水自蒸发器的进口连通。上述的溶出系统中，稀释装置包括稀释槽、乏汽回收器和热水槽，稀释槽的进料口与三级闪蒸器的出料口连通，稀释槽的出料口连接稀释泵，稀释槽的出气口与乏汽回收器的进气口连通，乏汽回收器的出气口和出水口均与热水槽的进口连通，热水槽的出口连接一个热水泵。本专利技术的三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出方法是采用上述溶出系统，按以下步骤进行1、将循环母液槽中的循环母液通过母液喂料泵输送到一级列管预热器中，向一级列管预热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经加热后进入二级列管预热器，向二级列管预热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经二次加热后进入三级列管预热器，向三级列管预热器中的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经三次加热后进入冷凝水列管加热器，向冷凝水列管加热器的介质进口中通入温度为20(T220°C的冷凝水加热循环母液，循环母液经四次加热后进入新蒸汽列管加热器，向新蒸汽列管加热器的介质进口中通入蒸汽加热循环母液，循环母液经加热后温度为18(T19(TC，然后进入保温停留罐；2、将脱硅槽中的脱硅矿浆通过溶出喂料泵输送到保温停留罐中，脱硅矿浆的温度为 10(T105°C，脱硅矿浆与循环母液混合进行溶出，混合量按混合后的温度为145 160°C，溶出时间为30 60min ；3、溶出完成后获得的溶出料浆进入闪蒸装置，经闪蒸后进入稀释装置。上述方法中，循环母液进入三级列管预热器后，被加热到115 120°C ；进入冷凝水列管加热器后被加热到12(T130°C。上述方法中，向新蒸汽列管加热器中通入的蒸汽温度为20(T22(TC，压力为 1. 6^2. OMPa，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统，包括循环母液槽、保温停留罐、闪蒸装置和稀释装置；其特征在于循环母液槽通过母液喂料泵与列管加热装置连通，列管加热装置由一级列管预热器、二级列管预热器、三级列管预热器、冷凝水列管加热器和新蒸汽列管加热器依次串联构成，各列管预热器和列管加热器上均设有介质进口、介质出口、进料口和出料口；闪蒸装置由一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器依次串联构成，各闪蒸器上均设有进料口、出料口和出气口；循环母液槽与母液喂料泵进口连通，母液喂料泵出口与一级列管预热器的进料口连通，一级列管预热器的出料口与二级列管预热器的进料口连通，二级列管预热器的出料口与三级列管预热器的进料口连通，三级列管预热器的出料口与冷凝水列管加热器的进料口连通，冷凝水列管加热器的出料口与新蒸汽列管加热器的进料口连通，新蒸汽列管加热器的出料口与保温停留罐的母液进料口连通；保温停留罐的矿浆进料口与溶出喂料泵的出口连通，溶出喂料泵的进口与脱硅槽的出口连通；保温停留罐的出料口与闪蒸装置连通，闪蒸装置与稀释装置连通。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许文强，李宝林，邢国春，杨再明，
申请(专利权)人：东北大学设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：89
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