專利名稱：一種鋁土礦懸浮溶出方法
所屬技術(shù)領(lǐng)域一種鋁土礦懸浮溶出方法，涉及一種一水硬鋁石型鋁土礦拜爾法生產(chǎn)氧化鋁過程中的溶出方法，特別是涉及用于拜爾法氧化鋁生產(chǎn)過程中壓煮溶出器中鋁土礦漿流動形態(tài)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在一水硬鋁石型鋁土礦的拜爾法溶出過程中，礦漿中的大顆粒溶出性能差是影響溶出效果的主要因素之一。現(xiàn)行的拜爾法采用的溶出器溶出一水硬鋁石型鋁土礦，礦漿中大顆粒礦石的溶出效果都不理想。
目前世界上鋁土礦拜爾法溶出器有兩大類管道化溶出器和壓煮溶出器。管道化溶出器中，礦漿以幾乎沒有回混現(xiàn)象的柱塞流形式邊流動邊溶出。由于沒有回混，溶液堿濃度得到了較充分利用，但是這種溶出裝置對于礦漿中粗細(xì)礦粒的溶出未加區(qū)別而溶出，細(xì)小的礦石顆粒比表面大，反應(yīng)速度快，導(dǎo)致溶液αk在反應(yīng)前期就迅速下降，在隨后的溶出管內(nèi)，粗粒子只能在較低的αk下反應(yīng)。在管道溶出工藝中，由于泵和管道長度等因素的限制，使溶出時間不可能太長，因而溶出溫度必須更高，反過來這又增加了預(yù)熱的難度。這些制約因素是管道化技術(shù)用于一水硬鋁石礦溶出的主要技術(shù)難點(diǎn)。
壓煮器類溶出器又可分為間接加熱機(jī)械攪拌的壓煮器和保溫溶出罐兩種類型。可以近似認(rèn)為間接加熱帶槳式機(jī)械攪拌的溶出器內(nèi)礦漿以全回混的形式流動，礦漿中的大小顆粒以均等的機(jī)會運(yùn)動，基本上不存在無攪拌的保溫溶出罐中由于大顆粒沉降造成的“短路”現(xiàn)象，但由于全回混，礦漿的濃度優(yōu)勢便得不到發(fā)揮，礦漿一進(jìn)入某溶出器，馬上降到該溶出器已有的溶液濃度。因而大大減慢了溶出速度。顯然這一類溶出器的溶出效果與同等體積的管道溶出器相差甚遠(yuǎn)。
在一般的保溫溶出罐內(nèi)礦漿以1-3厘米/秒的平均流速自上而下緩慢運(yùn)動，礦石中的粗粒子在重力的作用下迅速下沉而排出，導(dǎo)致“短路”現(xiàn)象，即溶出時間大大少于平均停留時間，而細(xì)粒子運(yùn)動的相對速度小，反應(yīng)時間反而加長，形成極不合理的粒度對溶出時間的分布。因而這類溶出器的溶液αk的利用率最差。
綜上所述，將這三類溶出裝置相比較，管道化溶出器中既無粒子自然分級現(xiàn)象，又無溶出液回混現(xiàn)象，在相同的平均反應(yīng)時間及反應(yīng)溫度條件下，溶出效果最佳。但管道化裝置不可能提供較長的停留時間，設(shè)備條件要求高，則是其主要缺點(diǎn)。
從結(jié)疤方面考慮，由于管道化溶出器的總反應(yīng)容積小，少量的結(jié)疤生成，就會使礦漿的停留時間較明顯的縮短。而壓煮器類溶出器的平均反應(yīng)停留時間及結(jié)疤容量則可以很大，少量的結(jié)疤不足以構(gòu)成對平均停留時間的明顯影響。因而壓煮器類溶出器可以允許較長的溶出時間及結(jié)疤清理周期，礦漿運(yùn)動總阻力也較管道化溶出器小，因而高壓泵等設(shè)備的投資及消耗較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方法就是針對上述已有技術(shù)中存在的不足，提供一種能有效解決在一水硬鋁石型鋁土礦的溶出過程中大顆粒礦石較難溶出的問題，加大溶出過程中大顆粒礦石溶出時間，有效提高反應(yīng)效率的一種鋁土礦懸浮溶出方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種鋁土礦懸浮溶出方法，該方法采用壓煮器進(jìn)行溶出，其特征在于溶出的壓煮器采用下部進(jìn)料、上部出料的逆向進(jìn)出料方式，進(jìn)料口位于溶出器的底部側(cè)壁，進(jìn)料入口的料漿流向與溶出器內(nèi)壁成切線方向，料漿在溶出器中為旋狀上升流態(tài)，礦漿在溶出器內(nèi)向上流動的速度為1cm/s-7cm/s。
本發(fā)明采用串聯(lián)的壓煮器組用于鋁土礦的拜爾法溶出，每組壓煮器的個數(shù)根據(jù)總的溶出時間確定，壓煮器采用下部進(jìn)料上部出料的進(jìn)出料方式，使得礦漿在壓煮器中由下往上的流動過程中礦石顆粒處于懸浮溶出狀態(tài)，由于大顆粒礦石在反應(yīng)器中的懸浮速度小，相對于小顆粒有較長的停留時間，因此，本發(fā)明可使不同粒度的礦石顆粒在反應(yīng)器中有合理的停留時間分布，在相同的溶出條件下，可獲得最佳的溶出效果。
該發(fā)明將反應(yīng)工程學(xué)理論用于鋁土礦的溶出，特別是對于難溶出的一水硬鋁石型鋁土礦，可明顯優(yōu)化拜爾法溶出指標(biāo)。為了取得更好的效果，位于溶出器的底部進(jìn)料的料漿流向與溶出器內(nèi)壁成切線方向進(jìn)料方式。
具體實(shí)施方案下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明的方法作進(jìn)一步說明。
一種鋁土礦懸浮溶出方法，該方法采用壓煮器進(jìn)行溶出，溶出的壓煮器采用下部進(jìn)料、上部出料的逆向進(jìn)出料方式，進(jìn)料口位于溶出器的底部側(cè)壁，進(jìn)料入口的料漿流向與溶出器內(nèi)壁成切線方向，料漿在溶出器為旋狀上升流態(tài)，礦漿在溶出器內(nèi)向上流動的速度為1cm/s-7cm/s。
實(shí)施例1將鋁土礦在265±5℃的溶出溫度下，4個反應(yīng)釜串聯(lián)，將鋁土礦漿由第一級溶出反應(yīng)釜的底部切線進(jìn)料口泵入溶出器，礦漿在溶出器內(nèi)向上流動的速率為1.2cm，礦漿在溶出器的上出口出料，然后進(jìn)入另一個串連的溶出器，在相同的溶出條件下，明顯提高了整體溶出效果，與常規(guī)的溶出方法相比可使赤泥鋁硅比下降0.32，相對溶出率提高1.93％。
實(shí)施例2一水硬鋁石型鋁土礦原礦A/S為1.56，在265±5℃的溫度下進(jìn)行溶出，5個反應(yīng)釜串聯(lián)，前兩個反應(yīng)釜采用本發(fā)明的底部切線方向進(jìn)料，上部出料的進(jìn)料方式，礦漿在溶出器內(nèi)向上流動的速率為2.5cm，后三個反應(yīng)釜采用常規(guī)的進(jìn)料方式.與常規(guī)的溶出方法相比，在相同的溶出條件下，可使溶出赤泥的鋁硅比A/S下降0.36，相對溶出率提高2.47％。
實(shí)施例3將鋁硅比為12.24的鋁土礦在270±5℃的溶出溫度下溶出，4個反應(yīng)釜串聯(lián)，全部采用底部切線進(jìn)料、上部出料的進(jìn)料方式，礦漿在反應(yīng)釜內(nèi)向上流動的速率為1.9cm，礦漿在溶出器的上出口出料，然后進(jìn)入另一個串連的溶出器，在相同的溶出條件下，明顯提高了整體溶出效果，與常規(guī)的溶出方法相比可使赤泥鋁硅比下降0.20，相對溶出率提高1.78％。
實(shí)施例4將鋁硅比為9.06的鋁土礦在263±5℃的溶出溫度下溶出，5個反應(yīng)釜串聯(lián)，全部采用底部切線進(jìn)料、上部出料的進(jìn)料方式，礦漿在反應(yīng)釜內(nèi)向上流動的速率為3.5cm，在相同的溶出條件下，明顯提高了整體溶出效果，與常規(guī)的溶出方法相比可使赤泥鋁硅比下降0.23，相對溶出率提高2.86％。
實(shí)施例5將鋁硅比為9.06的鋁土礦在260±5℃的溶出溫度下溶出，5個反應(yīng)釜串聯(lián)，全部采用底部切線進(jìn)料、上部出料的進(jìn)料方式，礦漿在反應(yīng)釜內(nèi)向上流動的速率為6.5cm，在相同的溶出條件下，明顯提高了整體溶出效果，與常規(guī)的溶出方法相比可使赤泥鋁硅比下降0.20，相對溶出率提高2.06％。
權(quán)利要求
1.一種鋁土礦懸浮溶出方法，該方法采用壓煮器進(jìn)行溶出，其特征在于溶出的壓煮器采用下部進(jìn)料、上部出料的逆向進(jìn)出料方式，進(jìn)料口位于溶出器的底部側(cè)壁，進(jìn)料入口的料漿流向與溶出器內(nèi)壁成切線方向，料漿在溶出器中為旋狀上升流態(tài)，礦漿在溶出器內(nèi)向上流的速率為1cm/s-7cm/s。
全文摘要
一種鋁土礦懸浮溶出方法，涉及拜爾法氧化鋁生產(chǎn)過程中壓煮溶出器中鋁土礦漿流動形態(tài)的改進(jìn)。其特征在于溶出的壓煮器采用下部進(jìn)料、上部出料的逆向進(jìn)出料方式，進(jìn)料口位于溶出器的底部側(cè)壁，進(jìn)料入口的料漿流向與溶出器內(nèi)壁成切線方向，料漿在溶出器中為旋狀上升流態(tài)，礦漿在溶出器內(nèi)向上流的速率為1cm/s－7cm/s。使得礦漿在壓煮器中的流動過程中礦石顆粒處于懸浮狀態(tài)，由于大顆粒礦石的懸浮速度小，相對于小顆粒有較長的停留時間，獲得最佳的溶出效果。
文檔編號C01F7/00GK1405089SQ02148929
公開日2003年3月26日 申請日期2002年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者顧松青, 尹中林, 樊大林, 李余才 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司