專利名稱：一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法
技術領域：
'本發(fā)明涉及一種氧化鋁生產(chǎn)方法，尤其涉及一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法。
背景技術：
70年代中期，電解鋁采用了大型中間下料預焙槽和干法煙氣凈化技術，這種電解槽電流效率高、電耗低、環(huán)境污染輕而生產(chǎn)率高，但對氧化鋁的
物理性質(zhì)要求嚴格。對氧化鋁物理性質(zhì)的要求是粒度較粗而均勻，強度較高，比表面積大。另外對安息角、堆積密度和流動性也有一定的要求。而砂狀氧化鋁很好地滿足了這些要求，所以砂狀氧化鋁成為當今國內(nèi)外電解鋁廠的理想原料。面對氧化鋁市場日益嚴峻的競爭，生產(chǎn)砂狀氧化鋁市場廣闊。目前氧化鋁生產(chǎn)多以一水型鋁土礦為原料，采用燒結法或混聯(lián)法，生產(chǎn)的氧化鋁產(chǎn)品基本是中間狀，有效提高目前以一水型鋁土礦為原料的燒結法和混聯(lián)法工藝生產(chǎn)的氧化鋁質(zhì)量成為氧化鋁生產(chǎn)的重要課題。
目前，燒結法種分分解工藝得到的產(chǎn)品氧化鋁質(zhì)量較差，表現(xiàn)為粒度細、強度低，物理性能與國外砂狀氧化鋁相比差距較大，難以滿足目前電解鋁生產(chǎn)技術發(fā)展的要求。國外氧化鋁廠采用的原料主要是三水鋁石，通過低
溫溶出，得到低Na20K濃度、低分子比的種分母液，這種種分母液比較符
合生產(chǎn)砂狀氧化鋁的要求。

發(fā)明內(nèi)容
4為解決上述技術問題本發(fā)明提供一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法，目的是改善燒結法產(chǎn)出的氧化鋁質(zhì)量差的現(xiàn)狀，使其達到砂狀氧化鋁產(chǎn)品的要求。
為達上述目的本發(fā)明一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法，包括下述步驟燒結法生產(chǎn)氧化鋁產(chǎn)生的粗液從沉降槽出來后直接進入碳分槽，并通入過量的C02進行快速碳酸化分解；碳分后的漿液經(jīng)固液分離，固體高硅氫氧化鋁進入拜耳法溶出工序，再經(jīng)稀釋、固液分離，液體經(jīng)精濾得純凈的鋁酸鈉溶液；純凈的鋁酸鈉溶液經(jīng)過降溫、晶種分解工序得到氫氧化鋁漿液；氫氧化鋁漿液經(jīng)固液分離，固體經(jīng)多次洗滌得到粗顆粒氫氧化鋁；粗顆粒氫氧化鋁經(jīng)高溫焙燒得到砂狀氧化鋁。
所述的碳酸化分解包括常壓碳分和加壓碳分兩種。
所述的常壓碳分條件是溫度40~90°C，加入晶種或不加入晶種中的一種，碳分終點為溶液中的苛性堿濃度小于2g/1。
所述的加壓碳分條件是溫度40~130°C，壓力為0.01 0.2Mpa，加入晶種或不加入晶種中的一種，碳分終點為溶液中的苛性堿濃度小于2g/1。
所述的粗液完全碳分得到的高硅氫氧化鋁低溫溶出條件是溶出溫度105~195°C，溶出母液Na20K 120~200g/l，溶出時間10~90min。
所述的碳分后的槳液經(jīng)固液分離所得的燒結法母液返回燒結配料工序循環(huán)使用。
所述的高硅氫氧化鋁經(jīng)低溫拜耳法溶出工序，再經(jīng)稀釋、固液分離所得的固體返回燒結配料工序。
所述的高硅氫氧化鋁經(jīng)低溫拜耳法溶出工序，再經(jīng)稀釋、固液分離所得的液體經(jīng)精濾后得到的濾餅返回燒結配料工序。
所述的晶種分解工序得到氫氧化鋁漿液經(jīng)過固液分離后，液體進入拜
耳法母液蒸發(fā)工序，蒸濃后循環(huán)使用。
所述的純凈的鋁酸鈉溶液先進行降溫，再進入晶種分解工序。 本發(fā)明的特點①本發(fā)明利用燒結法粗液生產(chǎn)出砂狀氧化鋁；②本發(fā)
明拜耳法過程不產(chǎn)生新的廢渣，總赤泥量沒有增加；③本發(fā)明增加了低溫
溶出工序，取消了原有燒結法的加壓脫硅工序，這兩個工序能耗基本相當。


圖1是現(xiàn)有燒結法粗液生產(chǎn)氧化鋁流程圖。 圖2是本發(fā)明燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁流程圖。
具體實施方式
實施例l
取燒結法粗液2L置于碳分釜內(nèi)，在8(TC下通入C02，常壓碳分，取樣 分析，苛性堿濃度〈2g/1時停止反應，固液分離過濾出高硅氫氧化鋁固體， 碳分母液返回燒結配料工序；將得到的高硅氫氧化鋁固體簡單洗滌，放入 另一高壓反應釜，同時加入拜耳法母液，其中Na2(DK為145g/l， aK為2.65， 升高溫度至16(TC，維持反應時間50min，溶出后稀釋、固液分離，固體返 回燒結配料；液體為鋁酸鈉溶液，對鋁酸鈉溶液進行精濾，濾餅返回燒結 配料，濾液降溫后進入種分釜，在加入晶種的條件下，分解48h后進行固 液分離，液體蒸濃后循環(huán)使用，固體氫氧化鋁經(jīng)高溫焙燒得到砂狀氧化鋁。
實施例2
實施例1中的C02在卯t:下通入；加入的拜耳法母液，其中Na20K為加入的拜耳法母液，其中Na20K為 維持反應時間10min，其它同實施
加入的拜耳法母液，其中Na20K為 維持反應時間30min，其它同實施
200g/l， (XK為2.65，升高溫度至195。C，維持反應時間90min，其它同實施例1。
實施例3
實施例1中的CO2在40'C下通入；
120g/l, (XK為2.65，升高溫度至105。C， 例1 。
實施例4
實施例1中的C02在6(TC下通入；
180g/l， ciK為2.65，升高溫度至125'C，例1。
實施例5
實施例1中的C02在75匸下通入；
200g/l， oiK為2.65,升高溫度至175。C，例l。
實施例6
實施例1中的C02在55°C下通入； 120g/l， (XK為2.65，升高溫度至155-C,
例1 。
實施例7
取燒結法粗液2L置于碳分釜內(nèi)，在75'C下通入C02，維持壓力0.05Mpa， 取樣分析，苛性堿濃度〈2g/1時停止反應，固液分離過濾出高硅氫氧化鋁固 體，碳分母液返回燒結配料工序；將得到的高硅氫氧化鋁固體簡單洗滌，
加入的拜耳法母液，其中Na20K為 維持反應時間80min，其它同實施
加入的拜耳法母液，其中Na20K為 維持反應時間20min，其它同實施放入另一高壓反應釜，同時加入拜耳法母液，其中Na20K為150g/l， ctK為 2.65，升高溫度至17(TC,維持反應時間30min，降溫溶出后稀釋、固液分 離，固體返回燒結配料；液體為鋁酸鈉溶液，對鋁酸鈉溶液進行精濾，濾 餅返回燒結配料，濾液降溫后進入種分釜，在加入晶種的條件下，分解52h 后進行固液分離，液體蒸濃后循環(huán)使用，固體氫氧化鋁經(jīng)高溫焙燒得到砂 狀氧化鋁。 實施例8
實施例7中的C02在4(TC下通入，維持壓力0.01Mpa;加入的拜耳法 母液，其中Na20K為120g/l， ctK為2.65，升高溫度至105°C，維持反應時 間10min，其它同實施例7。
實施例9
實施例7中的C02在130'C下通入，維持壓力0.214 &;加入的拜耳法 母液，其中Na20K為200g/l， (XK為2.65，升高溫度至195°C,維持反應時 間10min，其它同實施例7。
實施例10
實施例7中的C02在IOO'C下通入，維持壓力O. 15Mpa;加入的拜耳 法母液，其中Na20K為185g/l， oiK為2.65，升高溫度至155°C，維持反應 時間90min，其它同實施例7。
實施例11
實施例7中的C02在8(TC下通入，維持壓力0.1Mpa;加入的拜耳法母 液，其中Na20K為140g/l， ciK為2.65，升高溫度至120°C，維持反應時間 50min，其它同實施例7。
權利要求
1、一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法，其特征在于包括下述步驟燒結法生產(chǎn)氧化鋁產(chǎn)生的粗液從沉降槽出來后直接進入碳分槽，并通入過量的CO2進行快速碳酸化分解；碳分后的漿液經(jīng)固液分離，固體高硅氫氧化鋁進入低溫拜耳法溶出工序，再經(jīng)稀釋、固液分離，液體經(jīng)精濾得純凈的鋁酸鈉溶液；純凈的鋁酸鈉溶液經(jīng)過晶種分解工序得到氫氧化鋁漿液；氫氧化鋁漿液經(jīng)固液分離，固體經(jīng)多次洗滌得到粗顆粒氫氧化鋁；粗顆粒氫氧化鋁經(jīng)高溫焙燒得到砂狀氧化鋁。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法， 其特征在于所述的碳酸化分解包括常壓碳分和加壓碳分兩種。
3、 根據(jù)權利要求3所述的一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法， 其特征在于所述的常壓碳分條件是溫度40~90°C，加入晶種或不加入晶種中 的一種，碳分終點為溶液中的苛性堿濃度小于2g/1。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法， 其特征在于所述的加壓碳分條件是溫度40~13(TC，壓力為0.01 0.2Mpa， 加入晶種或不加入晶種中的一種，碳分終點為溶液中的苛性堿濃度小于 2g/1。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法， 其特征在于所述的粗液完全碳分得到的高硅氫氧化鋁低溫溶出條件是溶出溫度105 195-C，溶出母液Na2OKl20 200g/1，溶出時間10 90min。
6、 根據(jù)權利要求1所述的一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法, 其特征在于所述的碳分后的漿液經(jīng)固液分離所得的燒結法母液返回燒結配 料工序循環(huán)使用。 '
7、 根據(jù)權利要求1所述的一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法, 其特征在于所述的高硅氫氧化鋁經(jīng)低溫拜耳法溶出工序，再經(jīng)稀釋、固液 分離所得的固體返回燒結配料工序。
8、 根據(jù)權利要求8所述的一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法， 其特征在于所述的高硅氫氧化鋁經(jīng)低溫拜耳法溶出工序，再經(jīng)稀釋、固液 分離所得的液體經(jīng)精濾后得到的濾餅返回燒結配料工序。
9、 根據(jù)權利要求1所述的一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法, 其特征在于所述的晶種分解工序得到氫氧化鋁漿液經(jīng)過固液分離后，液體 進入拜耳法母液蒸發(fā)工序，蒸濃后循環(huán)使用。
10、 根據(jù)權利要求1所述的一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方 法，其特征在于所述的純凈的鋁酸鈉溶液先進行降溫，再進行晶種分解工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氧化鋁生產(chǎn)方法，尤其涉及一種利用燒結法粗液生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法。包括下述步驟燒結法生產(chǎn)氧化鋁產(chǎn)生的粗液從沉降槽出來后直接進入碳分槽，并通入過量的CO₂進行快速碳酸化分解；碳分后的漿液經(jīng)固液分離，固體高硅氫氧化鋁進入低溫拜耳法溶出工序，再經(jīng)稀釋、固液分離，液體經(jīng)精濾得純凈的鋁酸鈉溶液；純凈的鋁酸鈉溶液經(jīng)過精液降溫、晶種分解工序得到氫氧化鋁漿液；氫氧化鋁漿液經(jīng)固液分離，固體經(jīng)多次洗滌得到粗顆粒氫氧化鋁；粗顆粒氫氧化鋁經(jīng)高溫焙燒得到砂狀氧化鋁。
文檔編號C01F7/00GK101654271SQ200810012850
公開日2010年2月24日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權日2008年8月19日
發(fā)明者劉瑛瑛, 廖新勤, 李志國, 李來時 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院