專利名稱：鋁土礦的拜耳法溶出工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及鋁土礦的拜耳法溶出工藝，特別是涉及一種適用于一水硬鋁石型、一水軟鋁石型、三水鋁石型及混合型鋁土礦的拜耳法溶出工藝，它適用于鋁土礦的單流法和雙流法拜耳法溶出。
背景技術：
單流法是指全部溶出用堿液與鋁土礦、石灰配制成鋁礦漿進入溶出過程，此過程中采用間接加熱的工藝。它適用于溶出過程在高溫熱交換段結疤生成較輕的溶出過程。
雙流法是指大部分溶出用堿液單獨間接加熱到較高的溫度，其余溶出用堿液與鋁土礦、石灰配制成高固含鋁礦漿經預脫硅后間接加熱到較低的溫度。如果這兩股料流在罐式壓煮器內混合后能達到溶出溫度，則在罐式壓煮器內進行保溫反應溶出，完成溶出過程；如果這兩股料流在罐式壓煮器內混合后達不到溶出溫度，則在罐式壓煮器內用蒸汽直接加熱到溶出溫度后進行保溫反應溶出，完成溶出過程。它適用于溶出過程在高溫熱交換段結疤生成較重的溶出過程。
一水硬鋁石型、一水軟鋁石型、三水鋁石型及混合型鋁土礦的間接加熱鋁礦漿拜耳法溶出工藝有如下幾種方法(1)罐式壓煮器預熱、加熱、保溫反應溶出的溶出工藝。
(2)套管換熱器預熱和罐式壓煮器預熱、加熱、保溫反應溶出的溶出工藝。
(3)套管換熱器預熱、加熱、套管保溫反應溶出的溶出工藝。
(4)套管換熱器預熱、加熱、套管保溫反應溶出和罐式壓煮器保溫反應溶出的溶出工藝。
在間接加熱溶出工藝中上述(1)、(2)兩種方法是用罐式壓煮器預熱、加熱，它存在罐式壓煮器的結構復雜、內有加熱管束、清洗結疤較難并不易清洗干凈等問題。在罐式壓煮器中為防止固體顆粒沉淀還帶有攪拌裝置，具有轉動部件，設備結構更加復雜，維護費用高。
間接加熱溶出工藝第(3)種方法為套管保溫反應溶出過程，因受套管長度的限制，其保溫反應溶出時間短，僅有數分鐘。在數分鐘內要達到溶出效果，勢必以提高溶出溫度為代價，尤其對較難溶出的鋁土礦是不經濟的，能耗較大，成本較高。
間接加熱溶出工藝第(4)種方法還帶有套管保溫反應溶出段，因受套管長度的限制，其保溫反應溶出時間短，僅有數分鐘，在溶出過程中的作用很小，并且增加了系統的阻力，動力消耗較大。

發明內容
本發明就是為了解決上述技術問題而提供一種適用范圍寬、工藝技術條件優化，溶出效果好、換熱器結疤較輕、機組運轉率較高、建設費用較低、能耗較小、生產費用較低的拜耳法溶出工藝。
為了解決上述技術問題，本發明是這樣實現的鋁土礦的拜耳法溶出工藝，是將鋁土礦、石灰及部分循環堿液磨制成鋁礦漿，再經預脫硅后與其余循環堿液混合進入套管換熱器內進行預熱和加熱至溶出溫度，在罐式壓煮器內進行保溫反應溶出，保溫反應溶出后進行閃蒸降溫到要求的溫度，完成溶出過程。
鋁土礦的拜耳法溶出工藝，是將鋁土礦、石灰及小部分循環堿液經濕磨、制備成高固含的鋁礦漿，經預脫硅后與其余大部分循環堿液是分別進入套管換熱器內進行預熱和加熱至要求的溫度，經加熱后較低溫度的鋁礦漿和較高溫度的循環堿液在罐式壓煮器內混合，如混合后達不到溶出溫度，則通入蒸汽直接加熱到溶出溫度并在溶出溫度下進行保溫反應溶出，保溫反應溶出后進行閃蒸降溫到要求的溫度，完成溶出過程。
所述的預脫硅是將鋁礦漿在95～105℃的溫度下、進行2～10小時的常壓預脫硅。
所述的石灰添加量為干鋁礦的1％～30％。
所述的循環堿液濃度為(Na2Ok)130～260g/L。
所述的保溫反應溶出時間為3～120分鐘。
所述的溶出后礦漿的苛性分子比為1.22～1.55。
所述的溶出工藝中溶出溫度為120～290℃。
本發明的優點和效果如下本發明適用于處理氧化鋁拜耳法生產工藝過程中所有類型鋁土礦的鋁礦漿溶出，如一水硬鋁石型、一水軟鋁石型、三水鋁石型及混合型鋁土礦，適合于單流法和雙流法鋁土礦的拜耳法溶出，它適用范圍寬。
本發明解決了用罐式壓煮器預熱、加熱時，存在罐式壓煮器的結構復雜，維護費用高，內有加熱管束，清洗結疤較難并不易清洗干凈的問題；解決了套管換熱器預熱、加熱、保溫反應溶出工藝，溶出溫度高、動力消耗大的問題；解決了套管換熱器預熱、加熱、停留保溫反應溶出和罐式壓煮器保溫反應溶出的溶出工藝，帶有套管保溫反應溶出段，其保溫反應溶出時間短，在溶出過程中的作用小，增加系統阻力，動力消耗較大的問題。
本發明的溶出礦漿經多級閃蒸過程產出的二次蒸汽可全部回收利用，新蒸汽間接加熱的冷凝水二次蒸汽在本系統中也充分利用，節省了能源。
本發明工藝過程及工藝技術條件經優化，使得溶出效果好。
本發明的套管換熱器(單套管或多套管)、罐式壓煮器保溫反應溶出、多級閃蒸槽均沒有轉動部件，設備結構簡單，易于維護。
本發明具有換熱器結疤較輕、機組運轉率較高、建設費用低、生產費用低等優點。


圖1是本發明實施例1和例2鋁土礦的拜耳法溶出工藝流程圖。
圖2是本發明實施例3鋁土礦的拜耳法溶出工藝流程圖。
圖中T0——溶出后礦漿，T1——循環堿液，T2——鋁礦漿，T3——熱源，A——預脫硅，B——預熱套管換熱器，C——加熱套管換熱器，D——罐式壓煮保溫反應溶出，E——多級閃蒸，F——冷凝水回收利用。
具體實施例方式
實施例1如圖1所示，三水鋁石型鋁土礦與部分循環堿液和石灰磨制成固含600g/l的鋁礦漿T2，鋁礦漿T2經間接加熱至100℃后進入預脫硅A進行預脫硅8小時，再配入其余循環堿液T1用泵送入三級預熱套管換熱器B進行預熱、多級加熱套管換熱器C用熱源T3加熱到溶出溫度，加熱后在罐式壓煮保溫反應溶出D內進行保溫反應溶出，溶出后進入三級閃蒸E內閃蒸降溫，經閃蒸后完成溶出過程獲得溶出后礦漿T0。
為上述工藝中提供熱量的熱源T3是可滿足要求的飽和蒸汽或熔鹽。
末級閃蒸出料溫度為118℃，各級閃蒸產生的二次蒸汽用于預熱礦漿，末次冷凝水閃蒸產生的二次蒸汽用于加熱赤泥洗水。
溶出溫度為145℃，循環堿液苛性堿濃度180g/L，石灰添加量2％(干礦)，溶出液αk1.36，溶出赤泥鋁硅比2.65，溶出時間60min。
實施例2如圖1所示，一水軟鋁石型鋁土礦與部分循環堿液和石灰磨制成固含300g/l的鋁礦漿T2，鋁礦漿T2經單套管換熱器被加熱至100℃后進入預脫硅A進行6小時預脫硅，再配入循環堿液T1用隔膜泵送入十級預熱套管換熱器B進行預熱、然后進入多級加熱套管換熱器C用熱源T3加熱到溶出溫度，加熱后在罐式壓煮保溫反應溶出D內進行保溫反應溶出，溶出后在十級閃蒸E內進行閃蒸降溫，完成溶出過程獲得溶出后礦漿T0。
末級閃蒸出料溫度為125℃，各級閃蒸產生的二次蒸汽用于預熱礦漿，末次冷凝水閃蒸產生的二次蒸汽用于加熱赤泥洗水。
溶出溫度275℃，循環堿液苛性堿濃度180g/L，石灰添加量2％(干礦)，溶出液αk1.30，溶出赤泥鋁硅比1.28，溶出時間40min。
為上述工藝中提供熱量的熱源T3是可滿足要求的飽和蒸汽或熔鹽。
實施例3如圖2所示，一水硬鋁石型鋁土礦與小部分循環堿液和石灰磨制成固含900g/L的鋁礦漿T2經單套管換熱器加熱至100℃后進入預脫硅A內進行6小時預脫硅，預脫硅后的鋁礦漿經隔膜泵送入七級預熱套管換熱器B預熱至180℃(礦漿流)。
大部分循環堿液T1用隔膜泵送入十級預熱套管換熱器B進行預熱、預熱后進入多級加熱套管換熱器C用熱源T3加熱到275℃(堿液流)。
上述180℃的礦漿流和275℃的堿液流在罐式壓煮保溫反應溶出D內混合并用過熱蒸汽直接加熱至265℃保溫反應溶出、溶出后礦漿進入十級閃蒸E進行閃蒸降溫，完成溶出過程獲得溶出后礦漿T0。
末級閃蒸出料溫度為125℃，各級閃蒸產生的二次蒸汽用于預熱礦漿，末次冷凝水閃蒸產生的二次蒸汽用于加熱赤泥洗水。
溶出溫度265℃，循環堿液苛性堿濃度250g/L，石灰添加量15％(干礦)，溶出液αk1.46，溶出赤泥鋁硅比1.48，溶出時間80min。
為上述工藝中提供熱量的熱源T3是可滿足要求的飽和蒸汽、過熱蒸汽或熔鹽。
權利要求
1.鋁土礦的拜耳法溶出工藝，是將鋁土礦、石灰及部分循環堿液制備成鋁礦漿經預脫硅后與其余循環堿液混合進行反應溶出的工藝，其特征在于經預脫硅的鋁礦漿與其余部分循環堿液先混合，然后進入套管換熱器內進行預熱和加熱至溶出溫度，在罐式壓煮器內進行保溫反應溶出，保溫反應溶出后進行閃蒸降溫到要求的溫度，完成溶出過程。
2.鋁土礦的拜耳法溶出工藝，是將鋁土礦、石灰及小部分循環堿液制備成鋁礦漿經預脫硅后與其余大部分循環堿液混合進行反應溶出的工藝，其特征在于經預脫硅的高固含鋁礦漿與其余大部分循環堿液分別進入各自的套管換熱器內進行預熱和加熱至要求的溫度，然后較低溫度的鋁礦漿和較高溫度的循環堿液在罐式壓煮器內混合，如混合后達不到溶出溫度，再通入蒸汽直接加熱到溶出溫度并在溶出溫度下進行保溫反應溶出，保溫反應溶出后進行閃蒸降溫到要求的溫度，完成溶出過程。
3.根據權利要求1或2所述的鋁土礦拜耳法的溶出工藝，其特征在于所述的預脫硅是將鋁礦漿在95～105℃的溫度下、進行2～10小時的常壓預脫硅。
4.根據權利要求1或2所述的鋁土礦拜耳法的溶出工藝，其特征在于所述的石灰添加量為干鋁礦的1％～30％。
5.根據權利要求1或2所述的鋁土礦拜耳法的溶出工藝，其特征在于所述的循環堿液的濃度為(Na2Ok)130～260g/L。
6.根據權利要求1或2所述的鋁土礦拜耳法的溶出工藝，其特征在于所述的保溫反應溶出時間為3～120分鐘。
7.根據權利要求1或2所述的鋁土礦拜耳法的溶出工藝，其特征在于所述的溶出后礦漿的分子比為1.22～1.55。
8.根據權利要求1或2所述的鋁土礦拜耳法的溶出工藝，其特征在于所述的溶出工藝中溶出溫度為120～290℃。
全文摘要
本發明涉及鋁土礦的拜耳法溶出工藝，特別是涉及一種適用于一水硬鋁石型、一水軟鋁石型、三水鋁石型及混合型鋁土礦的拜耳法溶出工藝，它適用于單流法和雙流法的鋁土礦拜耳法溶出。它是將鋁土礦、石灰及堿液制備成鋁礦漿經預脫硅后與循環堿液混合進行反應溶出的工藝。經預脫硅的鋁礦漿與循環堿液進入套管換熱器內進行預熱和加熱，加熱到溶出溫度后在罐式壓煮器內進行保溫反應溶出，保溫反應溶出后進行閃蒸降溫獲得溶出后礦漿。本發明具有溶出效果好、換熱器結疤較輕、機組運轉率較高、建設費用低、生產費用低等優點。
文檔編號C22B3/12GK1936033SQ20061004804
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月19日 優先權日2006年10月19日
發明者郭煥雄, 廖新勤, 周鳳祿 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院