專利名稱：鋁土礦高壓溶出系統及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及拜耳法氧化鋁生產技術領域，特別涉及一種鋁土礦高壓溶出系統及方法。
背景技術：
1988年中鋁公司引進的法國彼斯涅技術高壓溶出系統的核心技術方案是原礦漿通過高壓隔膜泵輸送進入第一臺脈沖緩沖器TplOl，再進入連續(xù)6級單套管換熱器 RalOl 106，采用對應的溶出料漿閃蒸槽產生的二次蒸汽預熱到165°C，然后進入第二臺脈沖緩沖器Tpl02，再進入連續(xù)4級預熱壓煮器Ral07-112 (其中4臺運行，2臺備用)，采用對應的溶出料漿閃蒸槽產生的二次蒸汽預熱到210-220°C，再進入連續(xù)7級新蒸汽加熱壓煮器Ral 13-122(其中7臺運行，3臺備用)將礦漿進一步加熱到260°C，最后進入連續(xù)3 級反應停留壓煮器Ral23-125，完成反應的料漿稱為溶出料漿，再通過連續(xù)10級料漿閃蒸槽Ntll2-101(其中10臺運行，2臺備用)蒸發(fā)降溫至120°C，再進入稀釋槽與沉降工序送來的一次洗液混合稀釋到一定濃度后送入下一個工序。其中，料漿閃蒸槽的二次蒸汽用于加熱對應的單套管和預熱壓煮器。該技術方案的缺陷是，系統進料量最大500m3/h，產能較低，單位產量能耗高。另外，該方案還存在以下缺陷由于采用造價高的帶攪拌的預熱壓煮器Ral07-112，投資很大，運行成本偏高；系統管道口徑偏小，限制了系統的進一步大型化；6級單套管換熱器 RalOl 106的熱效率偏低，能耗較高；脈沖緩沖器Tpl01/Tpl02需要有高壓空壓機來輔助，系統復雜，操作維護工作量很大。

發(fā)明內容
(一 )要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是如何提供一種進料量較高，產能更高，更節(jié)能的鋁土礦高壓溶出系統及方法。( 二 )技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種鋁土礦高壓溶出系統，該系統包括多套管機組100、壓煮器機組200和閃蒸槽機組300 ；所述多套管機組100連接所述壓煮器機組200和閃蒸槽機組300 ；所述壓煮器機組200還連接所述閃蒸槽機組300。優(yōu)選地，所述系統還包括隔膜泵和稀釋槽；所述隔膜泵連接所述多套管機組100 ；所述稀釋槽連接所述閃蒸槽機組300。優(yōu)選地，所述多套管機組100為四套管，其包括串聯在一起的1 9級四套管 RalOl 109，每級四套管分為4程，每程80m，每程包括1根外管及其內裝的并列4根內管， 內管規(guī)格為Φ 168 X 9mm，外管規(guī)格為Φ 530 X 10mm。
優(yōu)選地，所述7 9級四套管Ral07 109還分別相應的配有備用四套管Ral07b、 Ra108b 和 Ra109b。優(yōu)選地，所述閃蒸槽機組300包括串聯在一起的10級閃蒸槽NtllO 101，并且后 3級閃蒸槽Nt 103 101的過料管規(guī)格為Φ 356 X 14mm。優(yōu)選地，所述10級閃蒸槽NtllO 101中的9級閃蒸槽的二次蒸汽管與所述1 9級四套管RalOl 109的外管分別一一對應連接。優(yōu)選地，所述壓煮器機組200包括兩組壓煮器，每組壓煮器包含串聯在一起的多臺壓煮器，所述兩組壓煮器所包含的壓煮器數量相同或者相差一臺。優(yōu)選地，所述壓煮器機組200包括的壓煮器數量η的取值范圍為16 < η < 24。本發(fā)明還提供一種使用所述鋁土礦高壓溶出系統的方法，該方法包括步驟SlOO 原礦漿通過隔膜泵輸送至多套管機組100，被預熱為220°C的礦漿；S200 所述礦漿被輸送至壓煮器機組200后被加熱至260°C，溶出反應后生成溶出料漿流入閃蒸槽機組300 ；S300 所述溶出料漿在所述閃蒸槽機組300蒸發(fā)降溫至120°C后進入稀釋槽進行稀釋。優(yōu)選地，所述步驟S300中，所述溶出料漿在所述閃蒸槽機組300蒸發(fā)降溫過程產生的二次蒸汽，用于所述步驟Sioo中對原礦漿的預熱。(三)有益效果本發(fā)明所述的鋁土礦高壓溶出系統及方法和傳統方案相比，產能提高，每小時進料量提高至600m3，單位產量能耗降低，操作步驟簡化，檢修維護工作量降低。


圖1是傳統的鋁土礦高壓溶出系統的工藝配置圖；圖2是本發(fā)明實施例所述的鋁土礦高壓溶出系統的工藝配置圖；圖3是本發(fā)明實施例所述的鋁土礦高壓溶出系統的方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖2是本發(fā)明實施例所述的鋁土礦高壓溶出系統的工藝配置圖。如圖2所示，該系統包括兩個隔膜泵PdlOl 102、多套管機組100、壓煮器機組200、閃蒸槽機組300和稀釋槽TtlOl (配套的冷凝水系統在此不予描述)。所述兩個隔膜泵PdlOl 102同時連接所述多套管機組100，用于將原礦漿輸送給所述多套管機組100。所述多套管機組100連接所述壓煮器機組200和閃蒸槽機組300，其采用所述閃蒸槽機組300放出的二次蒸汽對礦漿進行預熱后，將所述礦漿輸送至所述壓煮器機組 200。所述多套管機組100為四套管，包括串聯在一起的1 9級四套管RalOl 109，每級四套管包括4程，每程長度80m，包括外管以及外管內部并列設置的4根內管，內管規(guī)格為Φ 168X9mm，外管規(guī)格為Φ 530X 10mm。內管內部用于走料漿，內管和外管之間用于走蒸汽，以便換熱。傳統的單套管換熱方案中內管規(guī)格<i)273X 10mm，與之相比，本方案每級四套管包括4根內管，其換熱面積增至大約600m2，換熱效率明顯提高。其中，7 9級四套管Ral07 109還分別相應的配有備用四套管Ral07b、Ral08b和Ral09b。所述備用四套管Ral07b、Ral08b和Ral09b的規(guī)格與所述1 9級四套管RalOl 109的規(guī)格相同， Ral07-109實行運行3級備用3級的模式，以實現線外清理，減少了在線清理時間。該多套管機組也可以采用三套管結構。所述壓煮器機組200連接所述閃蒸槽機組300，其采用新蒸汽對所述礦漿進行加熱，所述礦漿受熱反應后生成溶出料漿并被輸出給所述閃蒸槽機組300。所述新蒸汽是指外接蒸汽源供給的6. OMPa的295°C蒸汽。所述壓煮器機組200包括兩組壓煮器，第一組壓煮器包含串聯在一起的9臺壓煮器Ral07 Rall5，第二組壓煮器包含串聯在一起的10臺壓煮器Rall6 Ral25。從第9級多套管Ral09出來的礦漿分兩股分別進入所述兩組壓煮器，用新蒸汽加熱到260°C的反應溫度，反應后的溶出料漿從兩組壓煮器的出口合流進入所述閃蒸槽機組300。所述壓煮器機組200中壓煮器總數量決定于系統需要的加熱面積和反應停留時間，可以是16-24臺任意數量所述閃蒸槽機組300用于對所述溶出料漿進行蒸發(fā)降溫，并將蒸發(fā)降溫過程產生的二次蒸汽輸出給所述多套管機組100。所述閃蒸槽機組包括串聯在一起的10級閃蒸槽 Nt 110 101，并且后3級閃蒸槽Nt 103 101的過料管規(guī)格為Φ356Χ14_，以符合600m3/ h的進料量。所述10級閃蒸槽NtllO 101中的9級閃蒸槽NtllO 102的二次蒸汽管與所述1 9級四套管RalOl 109的外管分別一一對應連接，以實現回收所述9級閃蒸槽NtllO 102的二次蒸汽，以用于所述多套管機組100對礦漿的預熱。剩余的1級閃蒸槽NtlOl產生的二次蒸汽也被回收，用于其它工序。所述稀釋槽Tt 101連接所述閃蒸槽機組300，用于對所述閃蒸槽機組300排出的閃蒸料漿進行稀釋。稀釋所用的稀釋液為后續(xù)沉降工序產生的一次洗液。圖1是傳統的鋁土礦高壓溶出系統的工藝配置圖。對比圖1和圖2可知，通過采用多套管機組100代替?zhèn)鹘y的單套管換熱器RalOl 106，并相應的將后3級閃蒸槽Ntl03 101的過料管規(guī)格改為<i)356X14mm，本發(fā)明實施例所述鋁土礦高壓溶出系統的進料量明顯提高，單位產量能耗明顯降低。本發(fā)明實施例所述鋁土礦高壓溶出系統在某氧化鋁廠實施后，其進料量由原先的470m3/h提高至600m3/h，氧化鋁年產量提高10萬噸。并且，本發(fā)明實施例所述鋁土礦高壓溶出系統運轉率達到95%，溶出溫度保持大于^5°C，礦漿在所述壓煮器機組200的反應停留時間大于50分鐘，相對溶出率大于95%。由于減少了脈沖緩沖器、空壓機和備用閃蒸槽，操作檢修工作量大大降低，正常運行只需2人巡檢操作，每次停車檢修只需40-50人，每次停車檢修約M小時。圖3是本發(fā)明實施例所述的氧化鋁高壓溶出系統的方法流程圖，如圖3所示，該方法包括步驟SlOO 原礦漿通過兩個隔膜泵PdlOl 102，輸送至多套管機組100，被預熱為 220°C的礦漿；S200 所述礦漿被輸送至壓煮器機組200后被加熱至260°C，溶出反應后生成溶出料漿流入閃蒸槽機組300 ；
S300 所述溶出料漿在所述閃蒸槽機組300蒸發(fā)降溫至120°C后進入稀釋槽TtlOl 進行稀釋。所述步驟S300中，所述溶出料漿在所述閃蒸槽機組300蒸發(fā)降溫過程產生的二次蒸汽，用于所述步驟SlOO中對原礦漿的預熱。該方法流程和傳統方案相比，產能提高，每小時進料量提高至600m3，操作步驟簡化，檢修維護工作量降低。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。
權利要求
1.一種鋁土礦高壓溶出系統，其特征在于，該系統包括多套管機組(100)、壓煮器機組(200)和閃蒸槽機組(300)；所述多套管機組(100)連接所述壓煮器機組(200)和閃蒸槽機組(300)； 所述壓煮器機組(200)還連接所述閃蒸槽機組(300)。
2.如權利要求1所述的鋁土礦高壓溶出系統，其特征在于，所述系統還包括隔膜泵和稀釋槽；所述隔膜泵連接所述多套管機組(100)； 所述稀釋槽連接所述閃蒸槽機組(300)。
3.如權利要求2所述的鋁土礦高壓溶出系統，其特征在于，所述多套管機組(100)為四套管，其包括串聯在一起的1 9級四套管RalOl 109，每級四套管分為4程，每程 80m，每程包括1根外管及其內裝的并列4根內管，內管規(guī)格為<i)168X9mm，外管規(guī)格為 Φ 530X10mm。
4.如權利要求3所述的鋁土礦高壓溶出系統，其特征在于，所述7 9級四套管 Ral07 109還分別相應的配有備用四套管Ral07b、Ral08b和Ral09b。
5.如權利要求3所述的鋁土礦高壓溶出系統，其特征在于，所述閃蒸槽機組(300)包括串聯在一起的10級閃蒸槽NtllO 101，并且后3級閃蒸槽Ntl03 101的過料管規(guī)格為 Φ 356X14mm。
6.如權利要求5所述的鋁土礦高壓溶出系統，其特征在于，所述10級閃蒸槽NtllO 101中的9級閃蒸槽的二次蒸汽管與所述1 9級四套管RalOl 109的外管分別一一對應連接。
7.如權利要求2所述的鋁土礦高壓溶出系統，其特征在于，所述壓煮器機組(200)包括兩組壓煮器，每組壓煮器包含串聯在一起的多臺壓煮器，所述兩組壓煮器所包含的壓煮器數量相同或者相差一臺。
8.如權利要求7所述的鋁土礦高壓溶出系統，其特征在于，所述壓煮器機組(200)包括的壓煮器數量η的取值范圍為16彡η彡24。
9.一種使用權利要求1至8中任一項所述的鋁土礦高壓溶出系統的方法，其特征在于， 該方法包括步驟SlOO 原礦漿通過隔膜泵輸送至多套管機組(100)，被預熱為220°C的礦漿； S200 所述礦漿被輸送至壓煮器機組(200)后被加熱至^KTC,溶出反應后生成溶出料漿流入閃蒸槽機組(300)；S300 所述溶出料漿在所述閃蒸槽機組(300)蒸發(fā)降溫至120°C后進入稀釋槽進行稀釋。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟S300中，所述溶出料漿在所述閃蒸槽機組(300)蒸發(fā)降溫過程產生的二次蒸汽，用于所述步驟SlOO中對原礦漿的預熱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁土礦高壓溶出系統及方法，涉及拜耳法氧化鋁生產技術領域。該系統包括多套管機組、壓煮器機組和閃蒸槽機組；所述多套管機組連接所述壓煮器機組和閃蒸槽機組；所述壓煮器機組還連接所述閃蒸槽機組。該方法包括步驟原礦漿通過隔膜泵輸送至多套管機組，被預熱為220℃的礦漿；所述礦漿被輸送至壓煮器機組后被加熱至260℃，溶出反應后生成溶出料漿流入閃蒸槽機組；所述溶出料漿在所述閃蒸槽機組蒸發(fā)降溫至120℃后進入稀釋槽Tt101進行稀釋。本發(fā)明所述的鋁土礦高壓溶出系統及方法和傳統方案相比，產能提高，每小時進料量提高至600m3，單位產量能耗降低，操作步驟簡化，檢修維護工作量降低。
文檔編號C01F7/02GK102225779SQ201110121150
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權日2011年5月11日
發(fā)明者馮雨田 申請人:三門峽巨新冶金技術有限公司