專利名稱:燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,涉及一種以鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁的工藝,特別是涉及以一水型鋁土,礦為原料,采用拜爾-燒結(jié)聯(lián)合法或燒結(jié)法種分分解生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法。
背景技術(shù):
由于鋁土礦的礦物成分和結(jié)構(gòu)的不同以及采用的技術(shù)條件各有特點,世界各地的氧化鋁生產(chǎn)廠的工藝流程也有差別。根據(jù)鋁土礦礦賦性質(zhì)的不同,主要有純拜爾法、拜爾-燒結(jié)混聯(lián)聯(lián)合法或燒結(jié)法。采用三水鋁石為原料的純拜爾法生產(chǎn)的冶金級氧化鋁基本上是砂狀,采用的工藝主要是拜爾法種子分解。而我國目前氧化鋁生產(chǎn)多以一水型鋁土礦為原料采用混聯(lián)法或燒結(jié)法,氧化鋁產(chǎn)品基本上是中間狀。隨著鋁工業(yè)的發(fā)展,電解鋁行業(yè)越來越重視生產(chǎn)條件的改善和環(huán)境保護,同時隨著電解鋁技術(shù)的迅速發(fā)展,由自焙轉(zhuǎn)向預焙,由小預焙發(fā)展到大預焙,電解廠氧化鋁濃相輸送技術(shù)的應用,對氧化鋁的質(zhì)量提出了更為嚴格的要求。砂狀氧化鋁已成為當今國內(nèi)外電解鋁廠的理想原料,尤其是對帶干法煙氣凈化裝置的預焙電解槽更是最佳選擇。有效提高目前以一水型鋁土礦為原料的混聯(lián)法和燒結(jié)法工藝生產(chǎn)的氧化鋁的品質(zhì)問題成為氧化鋁生產(chǎn)的重要課題。
我國目前氧化鋁生產(chǎn)多以一水型鋁土礦為原料采用混聯(lián)法或燒結(jié)法工藝,隨著氧化鋁產(chǎn)量的增加和三水鋁石礦量減少以及鋁礦石品位趨于下降的情況,這種工藝有很突出的優(yōu)點。它的特點在于能夠成分利用我國的中低品位礦石資源,為我國氧化鋁生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法主要分為鋁酸鈉溶液的碳酸化分解和晶種分解兩種。鋁酸鈉溶液的碳酸化分解是指往鋁酸鈉溶液中通入CO2氣體以中和溶液中的游離苛性堿,使溶液的苛性比值降低,從而使鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性下降,分解析出氫氧化鋁;而鋁酸鈉溶液的晶種分解是往鋁酸鈉溶液中加入氫氧化鋁晶種,通過對分解制度的控制來提高鋁酸鈉溶液的過飽和度,促使氫氧化鋁的結(jié)晶與析出。
在我國的一水硬鋁石鋁土礦聯(lián)合法或燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的工藝中,出于堿的平衡和補堿需要等原因,一部分產(chǎn)品需要通過燒結(jié)法種分得到的,其產(chǎn)量約占氧化鋁總產(chǎn)量的15%,得到的產(chǎn)品粒度細、強度低、生產(chǎn)的氧化鋁質(zhì)量尚不能全面滿足現(xiàn)代鋁電解發(fā)展的需要,嚴重制約了我國鋁工業(yè)的發(fā)展。通過開發(fā)燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的技術(shù)才能更全面地提升我國砂狀氧化鋁生產(chǎn)技術(shù),提高我國氧化鋁產(chǎn)品的綜合質(zhì)量。
目前我國燒結(jié)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(shù)發(fā)展的要求。而國外氧化鋁廠的生產(chǎn)流程主要是簡單的拜耳法,因此沒有成熟的經(jīng)驗和技術(shù)可以借鑒。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對上述已有技術(shù)在燒結(jié)法種分生產(chǎn)氧化鋁生產(chǎn)過程中存在的不足,提出采用添加晶種和控制分解,有效克服氧化鋁粒度細、強度低缺點的燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其過程包括附聚段、長大段和旋流器分離、過濾、焙燒過程,其特征在于附聚段是將燒結(jié)法精液降溫至70~80℃,通過旋流器的溢流作為晶種控制附聚段首槽固含為50~150g/l,附聚分解時間4~10小時;長大段是將附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至56~66℃,通過旋流器的部分底流作為晶種控制長大段首槽固含為250~350g/l、長大分解時間35~48小時,且分解末溫為50~56℃。
本發(fā)明的燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其特征在于根據(jù)燒結(jié)法精液種分系統(tǒng)所需的固含,通過調(diào)整旋流器的進料壓力,控制作為晶種的溢流量來控制附聚段首槽固含。
本發(fā)明的燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其特征在于附聚段加入的晶種是種分完成后進行入旋流器產(chǎn)生的溢流。
本發(fā)明的燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其特征在于旋流器溢流是經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回的。
本發(fā)明的燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其特征在于旋流器的底流是經(jīng)過濾得到的部分濾餅作為長大段晶種返回的,其余的濾餅經(jīng)洗滌焙燒得到砂狀氧化鋁。
采用本發(fā)明的方法,可以使燒結(jié)法種分產(chǎn)品氧化鋁質(zhì)量達到砂狀指標要求,粒度-45μm<12%,磨損指數(shù)(AI%)<20%;燒結(jié)法種分分解率達到58%~65%;且技術(shù)工藝簡單、調(diào)控有效。
附圖為本發(fā)明方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其過程包括附聚段、長大段和旋流器分離、過濾、焙燒過程;附聚段是將燒結(jié)法精液降溫至70~80℃,通過旋流器的溢流作為晶種控制附聚段首槽固含為50~150g/l,附聚分解時間4~10小時;長大段是將附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至56~66℃,通過旋流器的部分底流作為晶種控制長大段首槽固含為250~350g/l、長大分解時間35~48小時,且分解末溫為50~56℃。分解完成后的漿液進入旋流分級器,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種循環(huán),底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種循環(huán),其余部分濾餅經(jīng)洗滌焙燒得到砂狀氧化鋁。
下面結(jié)合實例對本發(fā)明的方法作進一步的說明。
實施例1將燒結(jié)法精液降溫至70℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含50g/l附聚分解4小時;附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至56℃,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含250g/l、長大分解35小時、分解末溫50℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回,底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種返回,其余的濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到65%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=11.8%,磨損指數(shù)(AI%)=15.3%。
實施例2將燒結(jié)法精液降溫至72℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含150g/l附聚分解8小時;附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至66℃,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含350g/l、長大分解40小時、分解末溫52℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回,底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種返回,其余的濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到63%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=10.0%,磨損指數(shù)(AI%)=18.3%。
實施例3將燒結(jié)法精液降溫至75℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含110g/l附聚分解10小時;附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至66℃,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含300g/l、長大分解36小時、分解末溫56℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回,底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種返回,其余的濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到58.8%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=10.0%,磨損指數(shù)(AI%)=14.6%。
實施例4將燒結(jié)法精液降溫至78℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含100g/l附聚6小時;附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至65℃,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含250g/l、長大分解42小時、分解末溫52℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回,底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種返回,其余的濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到61.5%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=9.5%,磨損指數(shù)(AI%)=18.5%。
實施例5將燒結(jié)法精液降溫至80℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含130g/l附聚7.5小時;附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至62℃,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含280g/l、長大分解35小時、分解末溫55℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回,底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種循環(huán),其余部分濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到59.0%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=7.3%,磨損指數(shù)(AI%)=19.1%。
實例6將燒結(jié)法精液降溫至74℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含80g/l附聚5小時;附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至60℃,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含320g/l、長大分解39小時、分解末溫50℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種循環(huán),底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種循環(huán),其余部分濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到65.0%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=10.5%,磨損指數(shù)(AI%)=14.8%。
實例7將燒結(jié)法精液降溫至71℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含70g/l附聚7小時;附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至62℃,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含270g/l、長大分解41小時、分解末溫52℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回,底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種循環(huán),其余部分濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到59.8%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=6.2%,磨損指數(shù)(AI%)=13.6%。
實例8將燒結(jié)法精液降溫至75℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含60g/l附聚6小時;附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至58℃,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含310g/l、長大分解40小時、分解末溫54℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回,底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種循環(huán),其余部分濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到62.7%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=8.5%,磨損指數(shù)(AI%)=16.1%。
實例9將燒結(jié)法精液降溫至70℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含70g/l附聚4.5小時;附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至62℃,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含330g/l、長大分解43小時、分解末溫56℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種循環(huán),底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶種循環(huán),其余部分濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到58.0%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=7.0%,磨損指數(shù)(AI%)=12.0%。
實例10將燒結(jié)法精液降溫至79℃,將旋流器的溢流過濾后作為晶種混合進入附聚分解槽,控制附聚段首槽固含140g/l附聚8小時,將旋流器的底流過濾后作為晶種混合進入長大段首槽至首槽固含260g/l、長大分解39小時、分解末溫53℃;分解完成后的漿液進入旋流分級機,溢流經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回,底流經(jīng)過濾得到的一部分濾餅作為長大段晶返回,其余部分濾餅洗滌后經(jīng)1150℃焙燒得到砂狀氧化鋁;種分分解率達到61.2%,得到的產(chǎn)品氧化鋁主要指標粒度-45μm=8.0%,磨損指數(shù)(AI%)=14.5%。
權(quán)利要求
1.燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其過程包括附聚段、長大段和旋流分離、過濾、焙燒過程,其特征在于附聚段是將燒結(jié)法精液降溫至70~80℃,通過旋流器的溢流作為晶種控制附聚段首槽固含為50~150g/l,附聚分解時間4~10小時;長大段是將附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至56~66℃,通過旋流器的部分底流作為晶種控制長大段首槽固含為250~350g/l、長大分解時間35~48小時,且分解末溫為50~56℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其特征在于根據(jù)燒結(jié)法精液種分系統(tǒng)所需的固含,通過調(diào)整旋流器的進料壓力,控制作為晶種的溢流量來控制附聚段首槽固含。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其特征在于附聚段加入的晶種是種分完成后進行入旋流器產(chǎn)生的溢流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其特征在于旋流器溢流是經(jīng)過濾得到的濾餅作為附聚段晶種返回的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,其特征在于旋流器的底流是經(jīng)過濾得到的部分濾餅作為長大段晶種返回的,其余的濾餅經(jīng)洗滌焙燒得到砂狀氧化鋁。
全文摘要
燒結(jié)法種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的方法,涉及一種以鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁的工藝。其特征在于附聚段是將燒結(jié)法精液降溫至70~80℃,通過旋流器的溢流作為晶種控制附聚段首槽固含為50~150g/l,附聚分解時間4~10小時;長大段是將附聚分解后的氫氧化鋁漿液再次降溫至56~66℃,通過旋流器的部分底流作為晶種控制長大段首槽固含為250~350g/l、長大分解時間35~48小時,且分解末溫為50~56℃。采用本發(fā)明的方法,可以使燒結(jié)法種分產(chǎn)品氧化鋁質(zhì)量達到砂狀指標要求,粒度-45μm<12%,磨損指數(shù)(AI%)<20%;燒結(jié)法種分分解率達到58%~65%;且技術(shù)工藝簡單、調(diào)控有效。
文檔編號C01F7/30GK1911810SQ20061008689
公開日2007年2月14日 申請日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者顧松青, 張占明, 張立強, 尹中林, 楊志民, 梁春來, 李光柱, 馬強, 趙培生, 王劍鋒, 景衛(wèi)兵, 呂鮮翠, 楊偉立, 楊俊丙, 婁世彬, 楊桂麗, 康智明, 趙鐵梅, 唐海紅, 楊紅菊 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司