專利名稱：高鈦鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的拜爾溶出法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高鈦鋁土礦生長氧化鋁的拜爾溶出法。
背景技術(shù)：
鋁土礦中的鈦多以氧化鋁物存在，并以銳鈦礦(Ti02)、金紅石(TiO2)為主要代表， 兩者均為結(jié)構(gòu)相似的同質(zhì)多晶變體鈦氧化物物。鋁土礦中的鈦含量是指鋁土礦中TiO2與鋁土礦的重量百分比，高鈦鋁土礦實(shí)質(zhì)是指鋁土礦中TiO2含量較高。
拜爾法是常用的氧化鋁生產(chǎn)方法，按加熱方式不同可以分為直接加熱與間接加熱兩大類。直接加熱時(shí)由于蒸汽直接冷凝而進(jìn)入溶液，使蒸發(fā)水量大幅度增加，從而導(dǎo)致蒸汽消耗大，不利于節(jié)能，故此法已趨淘汰?，F(xiàn)氧化鋁溶出多采用間接加熱，間接加熱需要解決的一個(gè)問題是鋁土礦中某些雜質(zhì)在加熱過程中析出并在加熱面上生成結(jié)疤，結(jié)疤將造成傳熱效果變差，能耗增加，為此要停機(jī)清理。另外，當(dāng)?shù)V漿加熱到一定的溫度時(shí)，鋁土礦中的鈦氧化物開始與溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在加熱面上形成結(jié)疤，鈦結(jié)疤脆而堅(jiān)硬，難于清理， 現(xiàn)有的清理方法有(1)化學(xué)清理需用腐蝕性強(qiáng)的氫氟酸才能有效的將鈦結(jié)疤清洗掉，采用該酸既存在安全隱患又腐蝕設(shè)備，故該法在工業(yè)上忌用。( 火法清理該法雖能有效清理掉鈦結(jié)疤，但截止到當(dāng)今，只能用于直徑較大的間接加熱壓煮器的清理，管道化溶出裝置還無法應(yīng)用。(3)機(jī)械清洗該法雖是一種較簡便的清理方法，但難于把鈦結(jié)疤清理干凈， 如清理不干凈將形成惡性循環(huán)，同樣影響傳熱效率。
當(dāng)今用于氧化鋁生產(chǎn)的鋁土礦中含TW2絕大數(shù)彡3%，在該條件下，高壓溶出系統(tǒng)每運(yùn)行30 45天就要停機(jī)清理，世界上也有少量氧化鋁廠所用的鋁礦含TW2在3. 5%以上，在較高溫度的溶出時(shí)為了避免形成鈦結(jié)疤仍采用蒸汽直接加熱。
世界上儲(chǔ)有一定數(shù)量的高鈦鋁土礦，椐查最高的為9.0%左右，隨著鋁土礦中鈦氧化物含量增高，不僅溶出系統(tǒng)的運(yùn)行周期縮短，而且鈦結(jié)疤更難于清理，當(dāng)鋁土礦中TW2含量達(dá)到9.0%時(shí)，則溶出系統(tǒng)運(yùn)行不到10天就要停機(jī)清理。這無宜帶來系統(tǒng)產(chǎn)能降低、能耗增大、維護(hù)檢修工作量增大，生產(chǎn)成本增高等危害。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有拜爾法溶出高鈦鋁土礦中氧化鋁時(shí)在加熱面上生成鈦結(jié)疤并且鈦結(jié)疤不易清除的缺陷，提供一種高鈦鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的拜爾溶出法，該拜爾溶出法在加熱原礦漿時(shí)控制溫度在形成鈦結(jié)疤的溫度之下，而在靜止溶出時(shí)形成的鈦結(jié)疤不會(huì)影響加熱效率和溶出效率，容易清除。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案本發(fā)明高鈦鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的拜爾溶出法鋁土礦中加入循環(huán)母液磨制原礦漿，加熱，加熱溫度控制在鋁土礦中的鈦氧化物臨近有明顯的化學(xué)反應(yīng)為止，另取循環(huán)母液加熱， 加熱溫度控制在該部分循環(huán)母液與原礦漿混合后達(dá)到溶出溫度，將加熱后的原礦漿和循環(huán)母液混合，溶出，溶出后的出料進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)。
具體的，上述方法為鋁土礦中加入循環(huán)母液磨制成固體含量為600 950g/l的原礦漿，加熱至145 180°C，另取循環(huán)母液加熱至230 300°C，將加熱后的原礦漿和循環(huán)母液按比例混合，使混合后的溶出溫度為200 260°C，溶出后的出料進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)。
前述方法中，溶出時(shí)，可以通入極少量蒸汽來補(bǔ)充熱量的流失以保證溶出溫度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將循環(huán)母液分成兩部分，一部分用于礦石的磨漿，磨漿后加熱，另一部分直接加熱，二者混合后達(dá)到溶出的溫度，全過程均采用間接加熱，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能；原礦漿加熱溫度低于鋁土礦中鈦氧化物產(chǎn)生明顯化學(xué)反應(yīng)的溫度，基本不會(huì)形成鈦結(jié)疤，循環(huán)母液的加熱溫度雖然較高，但循環(huán)母液較為純凈，也不會(huì)形成鈦結(jié)疤；兩者混合后雖然鈦化合物大量析出形成鈦結(jié)疤，但此時(shí)由于是無加熱裝置的停留溶出罐，雖然有大量鈦化合物析出形成鈦結(jié)疤，但不會(huì)影響加熱效率和溶出效率。


圖1是本發(fā)明拜爾溶出法的流程圖。
具體實(shí)施方式
將氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的部分循環(huán)母液(Na2Ok 200 250g/l)和高鈦鋁土礦同時(shí)注入磨機(jī)1進(jìn)行磨礦，配成600 1000g/l的原礦漿，原礦漿經(jīng)礦漿泵2送到礦漿間接加熱器3， 加熱至145 180°C，加熱后的礦漿注入無加熱裝置的停留溶出罐6，此時(shí)鋁土礦中含有的鈦化合物還沒有發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)生成鈦結(jié)疤。
將氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)中配置原礦漿所余的循環(huán)母液經(jīng)循環(huán)母液泵4送入循環(huán)母液間接加熱器5，加熱到230 300°C，加熱后的母液注入停留溶出罐6，循環(huán)母液是較純凈的溶液，加熱溫度雖然較高，但不會(huì)有結(jié)疤生成。
按比例混合礦漿和循環(huán)母液控制二者混合后的溫度在200 260°C，充分溶出后將停留溶出罐6的出料送入氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)，溶出時(shí)的溫度較高，會(huì)有鈦化合物析出形成鈦結(jié)疤，但因?yàn)橥Ａ羧艹龉?溶出時(shí)不需要加熱，無加熱面，所以，形成的鈦結(jié)疤不會(huì)影響加熱效率和溶出效率。
在停留溶出罐6中直接通入極少量的新蒸汽，補(bǔ)充過程中的熱損失，以保證溶出所要求的問題。權(quán)利要求
1.一種高鈦鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的拜爾溶出法，其特征在于鋁土礦中加入循環(huán)母液磨制原礦漿，加熱，加熱溫度控制在鋁土礦中的鈦氧化物臨近有明顯的化學(xué)反應(yīng)為止，另取循環(huán)母液加熱，加熱溫度控制在該部分循環(huán)母液與原礦漿混合后達(dá)到溶出溫度，將加熱后的原礦漿和循環(huán)母液混合，溶出，溶出后的出料進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所述高鈦鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的拜爾溶出法，其特征在于鋁土礦中加入循環(huán)母液磨制成固體含量為600 950g/l的原礦漿，加熱至145 180°C，另取循環(huán)母液加熱至230 300°C，將加熱后的原礦漿和循環(huán)母液按比例混合，使混合后的溶出溫度為 200 260°C，溶出后的出料進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述高鈦鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的拜爾溶出法，其特征在于溶出時(shí)，通入極少量蒸汽以保證溶出溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高鈦鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的拜爾溶出法，在鋁土礦中加入循環(huán)母液磨制原礦漿，加熱溫度控制在鋁土礦中的鈦氧化物臨近有明顯的化學(xué)反應(yīng)為止，另取循環(huán)母液加熱，加熱溫度控制在該部分循環(huán)母液與原礦漿混合后達(dá)到溶出溫度，將加熱后的原礦漿和循環(huán)母液混合，溶出，溶出后的出料進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)，本發(fā)明將循環(huán)母液分成兩部分加熱，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能，原礦漿加熱溫度低于鋁土礦中鈦氧化物產(chǎn)生明顯化學(xué)反應(yīng)的溫度，基本不會(huì)形成鈦結(jié)疤，循環(huán)母液的加熱溫度雖然較高，也不會(huì)形成鈦結(jié)疤；兩者混合后雖然鈦化合物大量析出形成鈦結(jié)疤，但此時(shí)由于是無加熱裝置的停留溶出罐，雖然有大量鈦化合物析出形成鈦結(jié)疤，但不會(huì)影響加熱效率和溶出效率。
文檔編號(hào)C01F7/02GK102531006SQ20101059873
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者白英偉, 高振文 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司