專利名稱：一種燒結法粗液脫硅方法
我國鋁土礦資源豐富，具有高鋁、高硅、低鐵和低有機物的特點，是以中等品位(A/S4～7)為主的一水硬鋁石型鋁土礦。燒結法在我國氧化鋁工業(yè)中占有重要的地位，其產量占我國整個氧化鋁總產量的40％以上。在燒結法生產氧化鋁的過程中，由于熟料溶出時發(fā)生二次反應，使粗液含SiO23～6g/L。為保證產品質量，提高鋁酸鈉溶液碳分分解率，燒結法粗液需經(jīng)過脫硅，提高精液的硅量指數(shù)后方可送去分解。目前，燒結法粗液采用的脫硅工藝為兩段脫硅第一段為中壓脫硅，溫度160～170℃，使溶液中大部分SiO2轉化成方鈉石型水合鋁硅酸鈉(鈉硅渣)，脫硅后一次脫硅液的硅量指數(shù)在300～400；第二段為添加石灰乳脫硅，溫度98℃以上，使溶液中剩余的SiO2絕大部分轉化成水化石榴石(鈣硅渣)，可使二段精液的硅量指數(shù)達到600以上。這種脫硅方法存在的問題是第一段采用中壓脫硅，蒸汽消耗較大，流程復雜，大量的鈉硅渣等在加熱管壁上析出，并形成結疤，這將嚴重影響傳熱，也使得設備維護工作量大。同時，二段深度脫硅形成的鈣硅渣中SiO2飽和系數(shù)小，硅渣產出量過大，隨鈣硅渣返回的氧化鋁量也大。
為了在保證硅量指數(shù)的前提下節(jié)能降耗，簡化工藝流程，本發(fā)明提供一種燒結法粗液常壓脫硅方法。
本發(fā)明包括粗液的一段常壓脫硅、一次分離、二段常壓脫硅、二次分離等過程，各工藝過程的工藝參數(shù)分別是a>一段常壓脫硅以拜耳法赤泥或鈣硅渣或鈉硅渣作晶種，對晶種進行表面處理，晶種添加量30～90g/L，脫硅溫度95～105℃，脫硅時間2～4小時，得到硅量指數(shù)在250～400的一次脫硅液。磨細晶種，升高反應溫度、增加晶種添加量和適當延長反應時間有利于常壓脫硅。
b>一次分離一段常壓脫硅后的一次脫硅液，加入高分子絮凝劑后沉降分離，分離后溶液去二段常壓脫硅，而硅渣經(jīng)處理后排出或返回燒結法配料。
c>二段常壓脫硅對于Al2O3濃度為90g/L～240g/L的一段脫硅液采用HCAC或石灰乳作反應劑進行深度脫硅，脫硅溫度為90～120℃，脫硅時間2小時，獲得硅量指數(shù)為800以上的脫硅精液。反應劑HCAC的合成條件為石灰乳和鋁酸鈉溶液的體積比為1∶2～4，合成溫度60～90℃，合成時間為40～70min。采用HCAC，能使水化石榴石中二氧化硅的飽和系數(shù)增大，降低返渣量。
d>二次分離通過沉降分離將二段脫硅精液與鈣硅渣進行分離，二段脫硅液經(jīng)葉濾得精液送碳分。鈣硅渣返回燒結法配料或送拜耳法溶出以代替石灰并回收其中的Al2O3或經(jīng)處理后排出。
本發(fā)明的特點以拜耳法赤泥或鈉硅渣或鈣硅渣作晶種，對Al2O3濃度為110～240g/L的粗液進行常壓脫硅，脫硅后一次脫硅液的硅量指數(shù)在300左右。一段常壓脫硅過程中漿液的穩(wěn)定性好，沉降性能好，底流壓縮液固比較小。
采用含鈣添加劑對Al2O3濃度為90～240g/L的鋁酸鈉溶液，在90～120℃進行深度脫硅可以獲得硅量指數(shù)為800以上的二次脫硅液。生成的鈣硅渣具有良好的沉降分離性能。
實施例1．取燒結法粗液1.5升，Al2O3濃度為110g/L。用合成鈣硅渣作晶種，用濕磨的方式對其進行表面更新，鈣硅渣經(jīng)表面更新2～3次，在溫度95℃，脫硅2小時，預脫硅率達85％，溶液A/S大于200。沉降分離后，采用HCAC作反應劑進行二段常壓脫硅，溫度90℃，脫硅時間2小時，得硅量指數(shù)為800以上的二段脫硅精液，經(jīng)分離后，精液送碳分。
2．取燒結法粗液1.5升，Al2O3濃度為110g/L。用合成鈣硅渣作晶種，用濕磨的方式對其進行表面更新，鈣硅渣經(jīng)表面更新2～3次，在溫度105℃，脫硅3小時，預脫硅率可達90％，溶液A/S大于200。沉降分離后，采用石灰乳作反應劑進行二段常壓脫硅，溫度115℃，脫硅時間2小時，得硅量指數(shù)為800以上的二段脫硅精液，經(jīng)分離后，精液送碳分。
權利要求
1．一種燒結法粗液脫硅方法，其特征在于包括粗液的一段常壓脫硅、一次分離、二段常壓脫硅、二次分離，各工藝過程的工藝參數(shù)分別是a>一段常壓脫硅以拜耳法赤泥或鈣硅渣或鈉硅渣作晶種，對晶種進行表面處理，晶種添加量30～90g/L，脫硅溫度95～105℃，脫硅時間2～4小時；b>二段常壓脫硅對于Al2O3濃度為90g/L～240g/L的一段脫硅液采用HCAC或石灰乳作反應劑進行深度脫硅，脫硅溫度為90～120℃，脫硅時間2小時。
全文摘要
一種燒結法粗液脫硅方法,包括粗液的一段常壓脫硅、一次分離、二段常壓脫硅、二次分離。利用本發(fā)明對Al
文檔編號C01F7/04GK1320559SQ00113390
公開日2001年11月7日 申請日期2000年4月26日 優(yōu)先權日2000年4月26日
發(fā)明者李小斌, 宋培凱, 彭志宏, 李旺興, 劉桂華, 江新民, 朱顯德, 呂子劍, 張劍輝, ?；⒊?申請人:中南工業(yè)大學, 中國長城鋁業(yè)公司