本发明公开了一种利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法。本发明在一种反应器内对采用碱溶法溶出氧化铝熟料中的熟料溶出液添加石灰乳进行脱硅处理得到铝酸钠精液,通过控制石灰乳的添加方式来实现对铝酸钠精液的铝硅比的控制,所述氧化铝熟料为利用粉煤灰和石灰石烧结制备得到的氧化铝熟料。采用本发明方法进行脱硅后的铝酸钠精液铝硅比可达800-1000,本发明方法整个工艺过程简单易行,无有毒有害物排出,具有较好的工业化应用前景。
1.利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,其特征在于,包括以下步骤:xa0步骤一、采用碱溶法溶出氧化铝熟料中的氧化铝,得到熟料溶出液,将熟料溶出液作为粗液,所述氧化铝熟料为利用粉煤灰和石灰石烧结制备得到的氧化铝熟料;xa0步骤二、采用反应器对步骤一得到的粗液进行脱硅处理,所述反应器竖直放置,所述反应器的内部通过一圆柱形部件分隔成同轴分布的两部分,其中以位于中间的部分为第一部分,以位于外层的部分为第二部分,第二部分包覆在第一部分的外侧,第二部分还连接有粗液进料口,反应器还具有石灰乳进料部件,所述石灰乳进料部件包括一竖直管段、第一水平管段和第二水平管段,所述竖直管段设置在反应器的轴线上,由所述反应器的外部进入至第二部分的上部并贯穿第一部分,所述竖直管段的末端位于第二部分的下部,第一水平管段与竖直管段连通,并位于第二部分的上部,第二水平管段与所述竖直管段连通,并位于第二部分的下部,第一水平管段和第二水平管段上分别设置有第一进料阀和第二进料阀,第一部分的内部设置有加热部件,所述反应器的底部具有出料口,所述反应器以可相对竖直轴旋转的方式设置在一架体上,所述反应器连接至一电机;采用反应器对步骤一得到的粗液进行脱硅处理,其具体过程为:通过粗液进料口将粗液送入至第二部分内,并且在加入粗液的同时,还通过石灰乳进料部件向第二部分加入石灰乳,并且设置第一进料阀和第二进料阀,使通过第一水平管段加入的石灰乳的流量小于通过第二水平管段加入的石灰乳的流量,在加入粗液和石灰乳的同时,加热部件工作,加热第二部分内的粗液和石灰乳的混合物,电机还驱动反应器旋转,从而起到对第二部分内的粗液和石灰乳的混合物的搅拌作用,反应结束得到铝酸钠精液;经过滤制后向溶液中通入二氧化碳气体,采用连续碳酸化分解技术,对溶液进行碳酸化,并经过滤制得优质的成品氢氧化铝,经焙烧后制得氧化铝成品。xa0
2.如权利要求1所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,其特征在于,通过第一水平管段加入的石灰乳的流量为通过第二水平管段加入的石灰乳的流量的0.3~0.7。xa0
3.如权利要求1所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,其特征在于,通过第一水平管段加入的石灰乳的流量为通过第二水平管段加入的石灰乳的流量的0.5。xa0
4.如权利要求1所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,其特征在于,所述加热部件的加热温度为90~100°C。xa0
5.根据权利要求1所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,其特征在于,所述反应器的底部和出料口之间设置有滤板。xa0
6.根据权利要求5所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,其特征在于,所述滤板上设置有滤孔。xa0技术领域
本发明涉及一种烧结法生产氧化铝脱硅方法,尤其是利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法。
背景技术
脱硅是烧结法生产氧化铝过程中的重要工序,如在烧结法氧化铝生产工艺中,熟料在溶出后的铝酸钠溶液需要设立单独的脱硅工序以满足碳化分解对溶液A/S的要求。脱硅过程实质上就是使溶液中处于饱和状态的硅酸钠转化为溶解度较小的化合物沉淀析出,经过脱硅处理净化后的铝酸钠溶液,生产上称之为精液,脱硅后溶液中的二氧化硅的净化度通常用铝酸钠溶液所含氧化铝和二氧化硅的浓度比即铝硅比A/S来表示。当精液中氧化铝的浓度一定时,A/S越高表示溶液中二氧化硅的含量越低,脱硅效果越好。在烧结法生产中,铝酸钠溶液的分解率和产品氢氧化铝的质量,主要取决于溶液的铝硅比,分解铝硅比指数高的精液时,在保证产品氢氧化铝质量的前提下,可获得很高的碳分分解率,也就是可以减少随碳分母液返回的氧化铝循环量,因此,提高和稳定铝酸钠溶液的铝硅比对产品氧化铝的质量和含量起着极其重要的作用。
发明内容
本发明设计开发了利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法。本发明采用一种反应器对粗液添加石灰乳进行脱硅处理,通过控制石灰乳的加入方式和加入量来实现对A/S的控制。本发明提供的技术方案为:利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,包括以下步骤:步骤一、采用碱溶法溶出氧化铝熟料中的氧化铝,得到熟料溶出液,将熟料溶出液作为粗液,所述氧化铝熟料为利用粉煤灰和石灰石烧结制备得到的氧化铝熟料;步骤二、采用反应器对步骤一得到的粗液进行脱硅处理,所述反应器竖直放置,所述反应器的内部通过一圆柱形部件分隔成同轴分布的两部分,其中以位于中间的部分为第一部分,以位于外层的部分为第二部分,第二部分包覆在第一部分的外侧,第二部分还连接有粗液进料口,反应器还具有石灰乳进料部件,所述石灰乳进料部件包括一竖直管段、第一水平管段和第二水平管段,所述竖直管段设置在反应器的轴线上,由所述反应器的外部进入至第二部分的上部并贯穿第一部分,所述竖直管段的末端位于第二部分的下部,第一水平管段与竖直管段连通,并位于第二部分的上部,第二水平管段与所述竖直管段连通,并位于第二部分的下部,第一水平管段和第二水平管段上分别设置有第一进料阀和第二进料阀,第一部分的内部设置有加热部件,所述反应器的底部具有出料口,所述反应器以可相对竖直轴旋转的方式设置在一架体上,所述反应器连接至一电机;采用反应器对步骤一得到的粗液进行脱硅处理,其具体过程为:通过粗液进料口将粗液送入至第二部分内,并且在加入粗液的同时,还通过石灰乳进料部件向第二部分加入石灰乳,并且设置第一进料阀和第二进料阀,使通过第一水平管段加入的石灰乳的流量小于通过第二水平管段加入的石灰乳的流量,在加入粗液和石灰乳的同时,加热部件工作,加热第二部分内的粗液和石灰乳的混合物,电机还驱动反应器旋转,从而起到对第二部分内的粗液和石灰乳的混合物的搅拌作用,反应结束得到铝酸钠精液。优选的是,通过第一水平管段加入的石灰乳的流量为通过第二水平管段加入的石灰乳的流量的0.3~0.7。优选的是,通过第一水平管段加入的石灰乳的流量为通过第二水平管段加入的石灰乳的流量的0.5。优选的是,所述加热部件的加热温度为90~100°C。优选的是,所述反应器的底部和出料口之间设置有滤板。优选的是,所述滤板上设置有滤孔。本发明所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,具有以下有益效果:本发明采用一种反应器对粗液添加石灰乳进行脱硅处理,通过控制石灰乳的添加方式来实现对铝酸钠精液的铝硅比的控制。经过实验验证,反应后的A/S可达800-1000。本发明所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,具有以下有益效果:本发明采用一种反应器对粗液添加石灰乳进行脱硅处理,通过控制石灰乳的加入方式和加入量来实现对A/S的控制,经过实验验证,反应后的A/S比可达800-1000。
附图说明
图1为本发明所述的反应器的结构示意图。附图中的标记为:1-反应器第一部分,2-反应器第二部分,3-加热部件,4-出料口,5-石灰乳进料部件,6-第一水平管段,7-第二水平管段,8-粗液进料口,9-竖直管段,10-第一进料阀,11-第二进料阀,12-滤板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法,包括以下步骤:步骤一、采用碱溶法溶出氧化铝熟料中的氧化铝,得到熟料溶出液,将熟料溶出液作为粗液,所述氧化铝熟料为利用粉煤灰和石灰石烧结制备得到的氧化铝熟料;步骤二、采用反应器对步骤一得到的粗液进行脱硅处理,所述反应器竖直放置,所述反应器的内部通过一圆柱形部件分隔成同轴分布的两部分,其中以位于中间的部分为第一部分1,以位于外层的部分为第二部分2,第二部分包覆在第一部分1的外侧,第二部分还连接有粗液进料口8,反应器还具有石灰乳进料部件5,所述石灰乳进料部件5包括一竖直管段9、第一水平管段6和第二水平管段7,所述竖直管段9设置在反应器的轴线上,由所述反应器的外部进入至第二部分2的上部并贯穿第一部分,所述竖直管段9的末端位于第二部分2的下部,第一水平管段6与竖直管段9连通,并位于第二部分2的上部,第二水平管段7与所述竖直管段9连通,并位于第二部分2的下部,第一水平管段6和第二水平管段7上分别设置有第一进料阀和第二进料阀,第一部分的内部设置有加热部件3,所述反应器的底部具有出料口4,所述反应器以可相对竖直轴旋转的方式设置在一架体上,所述反应器连接至一电机;采用反应器对步骤一得到的粗液进行脱硅处理,其具体过程为:通过粗液进料口8将粗液送入至第二部分内2,并且在加入粗液的同时,还通过石灰乳进料部件5向第二部分2加入石灰乳,并且设置第一进料阀10和第二进料阀11,使通过第一水平管6段加入的石灰乳的流量小于通过第二水平管段7加入的石灰乳的流量,在加入粗液和石灰乳的同时,加热部件3工作,加热第二部分2内的粗液和石灰乳的混合物,电机还驱动反应器旋转,从而起到对第二部分2内的粗液和石灰乳的混合物的搅拌作用,反应结束得到铝酸钠精液。所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法中,通过第一水平管段6加入的石灰乳的流量为通过第二水平管段7加入的石灰乳的流量的0.3~0.7。所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法中,通过第一水平管段6加入的石灰乳的流量为通过第二水平管段7加入的石灰乳的流量的0.5。所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法中,所述加热部件3的加热温度为90~100°C。所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法中,所述反应器的底部和出料口之间设置有滤板12,用于过滤反应后的产物,得到铝酸钠精液。所述的利用石灰脱硅处理熟料溶出液生产氧化铝的方法中,所述滤板12上设置有滤孔。在具体实施过程中,粗液从所述粗液进料口8进入到所述反应器第二部分2,同时,石灰乳通过所述石灰乳进料部件5进入到所述反应器第二部分2,由于所述反应器第二部分2底部的粗液含量较多,为了使粗液和石灰乳的混合更均匀,反应进行的更充分,脱硅更彻底,因此,通过所述第一进料阀10和第二进料阀11控制加入的石灰乳流量,使得通过所述第一水平管段6加入的石灰乳的流量小于通过所述第二水平管段7加入的石灰乳的流量,在加入粗液和石灰乳的同时,所述加热部件3对所述反应器第二部分2内的粗液和石灰乳的混合物进行加热,电机驱动所述反应器旋转对所述反应器内第二部分2内的粗液和石灰乳混合物进行搅拌,反应结束后得到脱硅的铝酸钠溶液。经过滤制后向溶液中通入二氧化碳气体,采用连续碳酸化分解技术,对溶液进行碳酸化,并经过滤制得优质的成品氢氧化铝,经焙烧后制得氧化铝成品。氧化铝熟料为利用粉煤灰和石灰石烧结制备得到的氧化铝熟料。以下给出实施例,实施例仅用作对发明内容进行描述,但是并不限于以下实施例。实施例一将粗液30L通过粗液进料口加入到反应器第二部分中,同时,将石灰乳通过石灰乳进料部件加入到反应器第二部分中,通过第一进料阀控制,使得通过第一水平管段加入的石灰乳的量为3L,通过第二进料阀控制,使得通过第二水平管段加入的石灰乳的量为10L,在加入粗液和石灰乳的同时,加热部件对反应器第二部分内的粗液和石灰乳的混合物进行加热,加热温度设定为90°C,脱硅时间3小时,电机驱动所反应器旋转对反应器内第二部分内的粗液和石灰乳混合物进行搅拌,反应结束后得到脱硅的铝酸钠精液A/S达到850。经过滤制后向溶液中通入二氧化碳气体,采用连续碳酸化分解技术,对溶液进行碳酸化,并经过滤制得优质的成品氢氧化铝,经焙烧后制得氧化铝成品。实施例二将粗液35L通过粗液进料口加入到反应器第二部分中,同时,将石灰乳通过石灰乳进料部件加入到反应器第二部分中,通过第一进料阀控制,使得通过第一水平管段加入的石灰乳的量为5L,通过第二进料阀控制,使得通过第二水平管段加入的石灰乳的量为10L,在加入粗液和石灰乳的同时,加热部件对反应器第二部分内的粗液和石灰乳的混合物进行加热,加热温度设定为95°C,脱硅时间3小时,电机驱动所反应器旋转对反应器内第二部分内的粗液和石灰乳混合物进行搅拌,反应结束后得到脱硅的铝酸钠精液A/S达到850。经过滤制后向溶液中通入二氧化碳气体,采用连续碳酸化分解技术,对溶液进行碳酸化,并经过滤制得优质的成品氢氧化铝,经焙烧后制得氧化铝成品。实施例三将粗液40L通过粗液进料口加入到反应器第二部分中,同时,将石灰乳通过石灰乳进料部件加入到反应器第二部分中,通过第一进料阀控制,使得通过第一水平管段加入的石灰乳的量为7L,通过第二进料阀控制,使得通过第二水平管段加入的石灰乳的量为10L,在加入粗液和石灰乳的同时,加热部件对反应器第二部分内的粗液和石灰乳的混合物进行加热,加热温度设定为95°C,脱硅时间3小时,电机驱动所反应器旋转对反应器内第二部分内的粗液和石灰乳混合物进行搅拌,反应结束后得到脱硅的铝酸钠精液A/S达到850。经过滤制后向溶液中通入二氧化碳气体,采用连续碳酸化分解技术,对溶液进行碳酸化,并经过滤制得优质的成品氢氧化铝,经焙烧后制得氧化铝成品。尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。