一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，涉及一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)工藝方法的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在生產(chǎn)氧化鋁主要方法中，燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)工藝與拜耳法相比，燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)設(shè)備流程復(fù)雜、能耗高，因而其生產(chǎn)成本高。燒結(jié)法在處理中低品位含鋁原料方面具有優(yōu)勢，堿耗低、礦耗低、氧化鋁總回收率高是燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。在礦石資源緊張的狀況下，降低燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)能耗、提高生產(chǎn)水平，有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]通常的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)采用堿一石灰燒結(jié)法，在生料漿配制時用純堿、石灰石(或石灰)、循環(huán)堿液與含鋁原料混合成為生料漿，生料漿送到熟料窯內(nèi)進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。在熟料燒結(jié)過程中，礦石中的Si02轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰兹芙獾脑杷徕}，而A1 203生成易溶于水的鋁酸鈉。熟料經(jīng)過溶出和赤泥分離洗滌，得到粗液和赤泥；赤泥送堆場堆存，粗液送脫硅工序進(jìn)行脫硅和硅渣分離，得到鋁酸鈉精液；鋁酸鈉精液分別進(jìn)行碳酸化分解和種子分解得到氫氧化鋁，氫氧化鋁經(jīng)過分離洗滌送氧化鋁焙燒爐焙燒得到產(chǎn)品氧化鋁。
[0004]碳酸化分解是在鋁酸鈉精液中通入濃度為35%以上的高濃度二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行分解，得到碳分氫氧化鋁。高濃度二氧化碳由特定的石灰爐產(chǎn)出爐氣，由大塊石灰石和焦炭(或煤)燒制出爐氣和石灰；爐氣經(jīng)過洗滌，由C02壓縮機(jī)輸送到碳酸化分解槽碳分。其另一產(chǎn)物石灰，部分用于燒結(jié)法配料和脫硅，其余全部外排，造成浪費(fèi)和污染環(huán)境。由于采用特定的石灰爐生產(chǎn)高濃度二氧化碳，造成燒結(jié)法能耗更高。
[0005]熟料窯是燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)的核心設(shè)備，是高能耗設(shè)備，通常采用煤粉或煤氣作為燃料。熟料燒成占燒結(jié)法總能耗的35%左右。熟料窯煙氣經(jīng)過立煙道、旋風(fēng)收塵器、電收塵器等收塵環(huán)節(jié)回收粉塵，然后通過煙囪排向大氣。熟料窯煙氣在電收塵出口二氧化碳?xì)饧s12%左右，溫度約150°C?250°C，出口含塵0.2?1.0g/Nm3。電收塵煙氣帶走熱量約占熟料窯總熱量損耗的45%左右。熟料窯飛揚(yáng)損失堿耗達(dá)到10kg-Na2C03/t-Al203以上。熱量損失和堿損失都很大，同時造成巨大的環(huán)境污染。
[0006]專利200610043377.0熟料窯煙氣中二氧化碳的回收方法，將熟料窯煙氣降溫至35?45°C，再加壓至0.04?0.05MPa，然后再次降溫至35?40°C，進(jìn)入吸附塔進(jìn)行選擇吸附后，再使用真空栗將吸附的二氧化碳抽出，獲得體積濃度為38?45%的二氧化碳，用于鋁酸鈉溶液的分解。該專利工藝復(fù)雜，工業(yè)上難以實(shí)現(xiàn)。
[0007]專利201310007554.X 一種利用熟料窯尾氣進(jìn)行碳酸化分解的方法，對熟料窯尾氣依次實(shí)施除塵、水洗預(yù)處理后，收集得到C02氣體；將得到的C02氣體加壓后通入到含鋁酸鈉的料液中進(jìn)行一次碳酸化分解，對該一次碳酸化分解后的料液進(jìn)行固液分離；將預(yù)處理得到的C02氣體加壓后繼續(xù)通入經(jīng)一次碳酸化分解的濾液中，實(shí)施二次碳酸化分解。該專利對熟料窯尾氣干法除塵后水洗，洗水量大，廢水堿含量高，在生產(chǎn)中無法全部消化回收。多余的洗水如果排放會造成二次污染。僅采用碳酸化分解工藝，產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效簡化生產(chǎn)工藝流程，充分回收利用熟料窯煙氣熱量，減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)過程的堿耗和能耗的燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法。
[0009]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0010]—種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)過程包括生料配制、熟料燒成、熟料溶出、赤泥分離洗滌、常壓脫硅、碳酸分解、氫氧化鋁分離洗滌和氧化鋁焙燒工序；其特征在于其熟料燒成工序產(chǎn)生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產(chǎn)生的碳分母液氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發(fā)濃縮，吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮后的碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣凈化后，用于燒結(jié)法精液的碳酸分解。
[0011]本發(fā)明的一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，其特征在于吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮后的碳分母液中的氧化鈉濃度大于180g/l。
[0012]本發(fā)明的一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，其特征在于碳分母液收塵后的煙氣，凈化后二氧化碳體積濃度為30%?3%。
[0013]本發(fā)明的一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，其特征在于碳分母液收塵后的煙氣，采用水進(jìn)行凈化，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0014]本發(fā)明的一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，利用熟料窯煙氣蒸發(fā)并濃縮碳分母液后，取消了燒結(jié)法的母液蒸發(fā)工序；利用熟料窯煙氣中的二氧化碳，可以取消燒結(jié)法精液碳分相應(yīng)的石灰爐燒制等工序，簡化燒結(jié)法生產(chǎn)流程；采用碳分母液凈化吸熟料窯煙氣中的粉塵，取代熟料窯的電收塵或布袋收塵裝置，簡化熟料燒成系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和設(shè)備，降低生產(chǎn)能耗和損耗，消除了燒結(jié)法該生產(chǎn)系統(tǒng)對環(huán)境的污染；含堿煙塵的吸收也降低了氧化鋁堿耗，有效降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]—種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)過程包括生料配制、熟料燒成、熟料溶出、赤泥分離洗滌、常壓脫硅、碳酸分解、氫氧化鋁分離洗滌和氧化鋁焙燒工序，其中熟料燒成工序產(chǎn)生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產(chǎn)生的碳分母液氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發(fā)濃縮，吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮后的碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣凈化后，用于燒結(jié)法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0017]本發(fā)明的一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，碳分母液收塵后的煙氣再通過水洗，進(jìn)一步吸收煙氣中的蒸汽和少量粉塵，成為含二氧化碳體積濃度在30%?3%的凈化煙氣，用于燒結(jié)法精液煙氣碳分。利用熟料窯煙氣中的熱能蒸發(fā)并濃縮碳分母液，使收塵母液中的氧化鈉濃度達(dá)到180g/l以上的高濃度水平，甚至達(dá)到碳酸鈉結(jié)晶狀態(tài)，能有效降低生料漿配料水分。
[0018]實(shí)施例1
燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過程的步驟包括:(1)將含鋁原料、純堿、石灰石進(jìn)行生料配制；(2)將配制成的生料漿進(jìn)行熟料燒成；(3)將燒成的熟料進(jìn)行溶出；(4)赤泥分離洗滌；(5)常壓脫硅；(6)碳酸分解；(7)氫氧化鋁分離洗滌；(8)氧化鋁焙燒，得到產(chǎn)品氧化鋁；其中熟料燒成工序產(chǎn)生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產(chǎn)生的碳分母液，在碳分槽中進(jìn)行氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發(fā)濃縮，吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮至的氧化鈉濃度達(dá)到180g/l后，碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣經(jīng)水凈化后，含二氧化碳體積濃度為30%，用于燒結(jié)法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0019]實(shí)施例2
燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過程的步驟包括:(1)將含鋁原料、純堿、石灰石進(jìn)行生料配制；(2)將配制成的生料漿進(jìn)行熟料燒成；(3)將燒成的熟料進(jìn)行溶出；(4)赤泥分離洗滌；(5)常壓脫硅；(6)碳酸分解；(7)氫氧化鋁分離洗滌；(8)氧化鋁焙燒，得到產(chǎn)品氧化鋁；其中熟料燒成工序產(chǎn)生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產(chǎn)生的碳分母液，在文丘里式氣液混合器中進(jìn)行氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發(fā)濃縮，吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮至碳酸鈉呈結(jié)晶狀態(tài)后，碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣經(jīng)水凈化后，含二氧化碳體積濃度為10%，用于燒結(jié)法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0020]實(shí)施例3
燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過程的步驟包括:(1)將含鋁原料、純堿、石灰石進(jìn)行生料配制；(2)將配制成的生料漿進(jìn)行熟料燒成；(3)將燒成的熟料進(jìn)行溶出；(4)赤泥分離洗滌；(5)常壓脫硅；(6)碳酸分解；(7)氫氧化鋁分離洗滌；(8)氧化鋁焙燒，得到產(chǎn)品氧化鋁；其中熟料燒成工序產(chǎn)生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產(chǎn)生的碳分母液氣液，在碳分槽中進(jìn)行氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發(fā)濃縮，吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮至碳酸鈉呈結(jié)晶狀態(tài)后，碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣經(jīng)水凈化后，含二氧化碳體積濃度為3%，用于燒結(jié)法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
[0021]實(shí)施例4
燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過程的步驟包括:(1)將含鋁原料、純堿、石灰石進(jìn)行生料配制；(2)將配制成的生料漿進(jìn)行熟料燒成；(3)將燒成的熟料進(jìn)行溶出；(4)赤泥分離洗滌；(5)常壓脫硅；(6)碳酸分解；(7)氫氧化鋁分離洗滌；(8)氧化鋁焙燒，得到產(chǎn)品氧化鋁；其中熟料燒成工序產(chǎn)生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產(chǎn)生的碳分母液，在碳分槽中進(jìn)行氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發(fā)濃縮，吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮至的氧化鈉濃度達(dá)到200g/l后，碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣經(jīng)水凈化后，含二氧化碳體積濃度為30%，用于燒結(jié)法精液的碳酸分解，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)過程包括生料配制、熟料燒成、熟料溶出、赤泥分離洗滌、常壓脫硅、碳酸分解、氫氧化鋁分離洗滌和氧化鋁焙燒工序；其特征在于其熟料燒成工序產(chǎn)生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產(chǎn)生的碳分母液氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發(fā)濃縮，吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮后的碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣凈化后，用于燒結(jié)法精液的碳酸分解。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，其特征在于吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮后的碳分母液中的氧化鈉濃度大于180g/l。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，其特征在于碳分母液收塵后的煙氣，凈化后二氧化碳體積濃度為30%?3%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，其特征在于碳分母液收塵后的煙氣，采用水進(jìn)行凈化，凈化后液用于赤泥分離洗滌。
【專利摘要】一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)方法，涉及一種燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)工藝方法的改進(jìn)。其特征在于其熟料燒成工序產(chǎn)生的熟料窯煙氣與氫氧化鋁分離洗滌工序產(chǎn)生的碳分母液氣液混合，碳分母液將熟料窯煙氣中的煙塵凈化吸收，熟料窯煙氣的熱量將碳分母液蒸發(fā)濃縮，吸收煙塵并蒸發(fā)濃縮后的碳分母液用于生料漿配制，碳分母液收塵后的煙氣凈化后，用于燒結(jié)法精液的碳酸分解。本發(fā)明的方法，取消了燒結(jié)法的母液蒸發(fā)工序和石灰爐燒制和熟料窯的電收塵或布袋收塵等工序，簡化了燒結(jié)法生產(chǎn)流程和設(shè)備，降低生產(chǎn)能耗和損耗，減少了燒結(jié)法生產(chǎn)系統(tǒng)對環(huán)境的污染；含堿煙塵的吸收也降低了氧化鋁堿耗，有效降低了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C01F7/02
【公開號】CN105399118
【申請?zhí)枴緾N201510838662
【發(fā)明人】于斌
【申請人】中國鋁業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月27日