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1、10申请公布号CN103342377A43申请公布日20131009CN103342377ACN103342377A21申请号201310309531422申请日20130723C01F7/47200601C01F7/1420060171申请人山东南山铝业股份有限公司地址265706山东省烟台市龙口市东江镇前宋村申请人中南大学72发明人皮溅清赵瑜刘桂华王永林74专利代理机构中国有色金属工业专利中心11028代理人李子健李迎春54发明名称一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法57摘要本发明公开了一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的工艺,包括以下步骤1)在细氢氧化铝晶种洗液加入部分赤泥洗水,在稀释的含草。
2、酸钠的洗液(铝酸钠溶液)中,按CAO/NA2C2O4分子比为0620加入石灰添加剂,在温度为3070下强化传质条件下反应1090MIN。2)对反应后的浆液进行固液分离,得到除草酸钠后的铝酸钠溶液和含草酸钙的底流。3)将除草酸钠后的铝酸钠溶液加入至赤泥洗涤末槽溢流或赤泥洗涤倒数第二次洗涤槽中,底流加入至赤泥洗涤末次槽中或随赤泥外排。应用本发明可经济、高效地石灰苛化除去铝酸钠溶液中草酸钠,显著减少石灰加入量、提高草酸钠苛化率、有效抑制草酸钙的反苛化、降低碱耗。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号。
3、CN103342377ACN103342377A1/1页21一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤(1)加入部分赤泥洗水至氢氧化铝细晶种洗液,在稀释的含草酸钠的洗液中,按CAO/NA2C2O4分子比为0620加入石灰乳,在温度为3070下,搅拌,反应10MIN90MIN;(2)对步骤(1)苛化反应得到的浆液进行沉降分离或过滤分离,得到除草酸钠后的铝酸钠溶液和含草酸钙的底流;(3)步骤(2)中得到的所述除草酸钠后的铝酸钠溶液加入至赤泥洗涤末次槽溢流或倒数第二次洗涤槽中。2根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法,其特征在于,所述搅拌是在控制新鲜石灰。
4、乳粒度以强化传质条件下搅拌。3根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法,其特征在于,步骤(1)中将部分赤泥洗水加入至细氢氧化铝晶种洗液中,稀释其中碱和氧化铝浓度,控制含草酸钠溶液组成中NA2OT025G/L,NA2OK020G/L,AL2O3014G/L,NA2C2O4325G/L。4根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法,其特征在于,苛化浆液沉降分离后,底流加入至赤泥洗涤末次槽中或直接随赤泥外排。权利要求书CN103342377A1/4页3一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法技术领域0001本发明属于冶金技术领域,尤其涉及一种铝酸钠溶液中石灰苛化除草酸钠的方。
5、法。背景技术0002随着我国氧化铝工业的快速发展,工艺简单、成本较低的拜耳法在我国获得了广泛应用,无论是采用进口的三水铝石型铝土矿为原料生产氧化铝,还是采用我国一水硬铝石型铝土矿为原料生产氧化铝,铝土矿中的有机物在溶出过程中均会部分地进入铝酸钠溶液中,并发生复杂的分解反应。在铝酸钠溶液循环过程中,像草酸钠等短链有机物会快速积累,使得溶液中草酸钠浓度快速升高,显著影响氧化铝生产,主要表现在1)增加碱耗,2)使产品细化,3)产品碱含量高,4)影响沉降分离。0003为了消除草酸钠对氧化铝生产的危害,国内外对氧化铝生产过程中脱除草酸钠的机理和方法进行了大量研究,提出较多的草酸钠脱除方法,主要有1)结晶。
6、法,通过浓缩溶液或冷却溶液,加入晶种,促进草酸钠从溶液中析出,达到脱去草酸钠的目的(US4,999,170、US4,786,482、WO00/29328、US4,443,416、CN2007100998215、US4,597,952、WO00/29328、US4,496,524等);2)氧化法,向铝酸钠溶液中加入MNO2、通入O2或O3等,将有机物最终氧化成碳酸钠(US4,836,990、US4,668,486、US4,581,208等);3)吸附法,在溶液中加入或生成多孔物质,通过吸附,除去有机物(US4,046,855、US4,578,255、US5,093,092、US4,678,477。
7、、US4,275,043、US5,068,095、WO1997029047、CN021100462等);4)溶液煅烧法,将含草酸钠的铝酸钠溶液与氢氧化铝结疤或铝土矿混和,将此料浆在600以上高温下煅烧,使草酸钠等有机物生成二氧化碳排出体系;5)离子交换法和加钡盐沉淀法等。上述方法或除草酸钠效果差、或成本高、或工艺流程复杂等,尚需进一步研究提出经济的除草酸钠的方法。0004采用石灰苛化脱除草酸钠是比较经济的方法,主要优点在于1)显著减少碱耗。石灰与草酸钠反应,生成草酸钙和氢氧化钠,相当于回收碱。2)经济性好。草酸钙溶解度低,容易与溶液分离,且石灰廉价,因而脱除成本较低。3)易实施。采用湿法系统,。
8、投资少,设备较简单,且草酸钙可随赤泥外排,氢氧化钠返回氧化铝生产流程中。国内外就石灰苛化草酸钠也进行了较多的研究。如1)澳大利亚的沃斯利矾士控股有限公司于2000年申请了从拜耳法溶液中除去草酸盐和/或硫酸盐的方法专利(申请号CN008051747)。在该专利中,首先加入石灰先生成含碳酸根的水铝钙石和/或含硫酸根的水铝钙石,以去除拜耳法溶液中的铝酸根离子;然后用足量的石灰来去除和苛化该溶液中存在的任何残余碳酸根离子和一些或全部草酸根离子,该专利是ROSENBERG两段苛化国际专利申请(WO0056660A1)在中国提出的权利要求。2)ALUMINIUMPECHINEY(WO00/75073A1、。
9、IN177687、AU3219793)在母液中加入大量的细的含钙物质,相互作用后破坏草酸盐稳定性,反应后析出,过滤后的溶液返回氧化铝生产体系,渣排放,或渣在4060间处理各种低浓度含碱(NA2O10G/L)水。这包括可处理含杂质的工业水,或可处理含碱的冷凝水(处理的水可返回赤泥洗水中),或可说明书CN103342377A2/4页4消除水中碳酸盐和草酸盐(处理后的水用氧化铝生产)。3)ROSENBERG(US6,743,403US7,244,404;WO2000/056660)提出一种两段消除草酸钠/硫酸钠的方法,首先加入石灰,20180,生成含碳酸根或硫酸根的水合铝酸钙,显著降低溶液中氧化铝浓。
10、度;然后再加石灰,在5080、时间15MIN4H下,溶液中碳酸钠、草酸钠等全部生成碳酸钙和草酸钙,此渣外排;而开始生成含碳酸根或硫酸根的水合铝酸钙可再处理,回收其中的氧化铝。SATOCUS3649185也提出在获得碱浓度1520G/L、草酸钠2530G/L、氧化铝7G/L、碳酸钠10G/L富草酸钠的溶液中按氧化钙与草酸钠和氧化铝和碳酸钠分子比加入足量石灰,5060、反应12H,生成草酸钙、水合铝酸钙、碳酸钙,达到除草酸钠的目的。在这两段苛化过程中,石灰利用率显著提高。0005上述铝酸钠溶液中石灰苛化除草酸钠的过程中,无论是一段,还是两段除草酸钠,石灰加入量均是按石灰与草酸钠、氧化铝和碳酸钠分子。
11、比之和加入的。由此,对氧化铝生产影响较大石灰加入量大,氧化铝损失大;苛化浆液固体含量高(一水草酸钙、水合铝酸钙和碳酸钙),沉降分离困难;草酸钙易在较浓的铝酸钠溶液发生反苛化反应,导致生成的草酸钙在赤泥洗涤过程中转化为草酸钠和水合铝酸钙,草酸钠再次返回溶液中,并再次损失氧化铝。因此,需根据草酸钙反应规律,提出铝酸钠溶液中石灰苛化除草酸钠新工艺,显著减少氧化铝的损失,提高草酸钠的苛化率。发明内容0006本发明的目的就是针对现有技术存在的问题,提供一种经济的铝酸钠溶液中石灰苛化除去草酸钠新工艺,上述目的是通过下述方案实现的。0007一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法,其特征在于,所述方法包括以下步。
12、骤(1)加入部分赤泥洗水至氢氧化铝细晶种洗液,在稀释的含草酸钠的洗液中,按CAO/NA2C2O4分子比为0620加入石灰乳,在温度为3070下,搅拌,反应10MIN90MIN;(2)对步骤(1)苛化反应得到的浆液进行沉降分离或过滤分离,得到除草酸钠后的铝酸钠溶液和含草酸钙的底流;(3)步骤(2)中得到的所述除草酸钠后的铝酸钠溶液加入至赤泥洗涤末次槽溢流或倒数第二次洗涤槽中。0008根据上述的一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法,其特征在于,所述搅拌是在控制新鲜石灰乳粒度以强化传质条件下搅拌。0009根据上述的一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法,其特征在于,步骤(1)中将部分赤泥洗水加入至细氢。
13、氧化铝晶种洗液中,稀释其中碱和氧化铝浓度,控制含草酸钠溶液组成中NA2OT025G/L,NA2OK020G/L,AL2O3014G/L,NA2C2O4325G/L。0010根据上述的一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法,其特征在于,苛化浆液沉降分离后,底流加入至赤泥洗涤末次槽中或直接随赤泥外排。0011应用本发明可经济、高效地石灰苛化除去铝酸钠溶液中草酸钠,显著减少石灰加入量、提高草酸钠苛化率、有效抑制草酸钙的反苛化、降低碱耗。附图说明0012图1是本发明的方法流程示意图。说明书CN103342377A3/4页5具体实施方式0013参见图1,本发明的一种铝酸钠溶液石灰苛化除草酸钠的方法包括以下。
14、步骤(1)加入部分赤泥洗水至氢氧化铝细晶种洗液,控制含草酸钠溶液组成中NA2OT025G/L,NA2OK020G/L,AL2O3014G/L,NA2C2O4325G/L,在稀释的含草酸钠的洗液中,按CAO/NA2C2O4分子比为0620加入石灰或石灰乳,在温度为3070下,控制新鲜石灰乳粒度以强化传质条件下搅拌,反应10MIN90MIN;(2)对步骤(1)苛化反应得到的浆液进行沉降分离或过滤分离,得到除草酸钠后的铝酸钠溶液和含草酸钙的底流(渣);(3)步骤(2)中得到的所述除草酸钠后的铝酸钠溶液,加入至赤泥洗涤末次槽溢流或倒数第二次洗涤槽中,所述底流加入赤泥洗涤末次槽中或随赤泥外排。0014实。
15、施例1用赤泥洗水将氢氧化铝细晶种洗液稀释,控制稀释后的溶液组成为NA2OT15G/L,NA2OK15G/L,AL2O382G/L,NA2C2O410G/L,按CAO/NA2C2O4分子比为1加入粒度小于09MM的石灰,搅拌速度控制至900RPM,50反应1H。对反应所得浆液进行沉降分离,得到除草酸钠后的铝酸钠溶液。铝酸钠溶液中草酸钠的脱除率为8045,除草酸钠后的铝酸钠溶液中NA2C2O4浓度为095G/L。将沉降分离后得到的底流置于NA2OK10G/L,AL2O311G/L,95下搅拌2H,草酸钙反苛化率为21,溶液中NA2C2O4浓度为013G/L。0015实施例2用赤泥洗水将氢氧化铝细晶。
16、种洗液稀释,控制稀释后的溶液组成为NA2OT10G/L,NA2OK8G/L,AL2O341G/L,NA2C2O48G/L,按CAO/NA2C2O4分子比为06加入新鲜石灰乳,石灰乳中固体粒度小于09MM,搅拌速度控制至900RPM,30反应1H。对反应所得浆液进行沉降分离,得到除草酸钠后的铝酸钠溶液溢流,溢流中固含为01G/L。铝酸钠溶液中草酸钠的脱除率为6078,除草酸钠后的铝酸钠溶液中NA2C2O4浓度为392G/L。将固液分离后得到的底流置于NA2OK3G/L,AL2O332G/L,95下搅拌2H,草酸钙反苛化率为02,溶液中NA2C2O4浓度为008G/L。0016实施例3用赤泥洗水将。
17、氢氧化铝细晶种洗液稀释,控制稀释后的溶液组成为NA2OT25G/LNA2OK20G/L,AL2O3111/L,NA2C2O415G/L,按CAO/NA2C2O4分子比为2加入粒度小于015MM石灰,搅拌速度控制至1000RPM,70反应10MIN。对反应所得浆液进行沉降分离,得到除草酸钠后的铝酸钠溶液。铝酸钠溶液中草酸钠的脱除率为9034,除草酸钠后的铝酸钠溶液中NA2C2O4浓度为145G/L。将固液分离后得到的湿滤饼置于NA2OK3G/L,AL2O332G/L,95下搅拌2H,草酸钙反苛化率为024,溶液中NA2C2O4浓度为010G/L。0017实施例4用赤泥洗水将氢氧化铝细晶种洗液稀释。
18、,控制稀释后的溶液组成为NA2OT22G/L,NA2OK20G/L,AL2O3141/L,NA2C2O425G/L,按CAO/NA2C2O4分子比为2加入新鲜石灰乳,石灰乳中固体粒度小于09MM,搅拌速度控制至1000RPM,60反应90MIN。对反应所得浆液进行沉降分离,得到除草酸钠后的铝酸钠溶液溢流,溢流中固含为03G/L。铝酸钠溶液中草酸钠的脱除率为9312,除草酸钠后的铝酸钠溶液中NA2C2O4浓度为135G/L。将含草酸钙的底流置于NA2OK51G/L,AL2O357G/L,95下搅拌1H,草酸钙反苛化率为033,溶液中NA2C2O4浓度为011G/L。说明书CN103342377A4/4页60018实施例5用赤泥洗水将氢氧化铝细晶种洗液稀释,控制稀释后的溶液组成为NA2OT105G/L,NA2OK10G/L,AL2O351/L,NA2C2O43G/L,按CAO/NA2C2O4分子比为14加入粒度小于015MM石灰乳,搅拌速度控制至900RPM,60反应60MIN。对反应所得浆液过滤,得到除草酸钠后的铝酸钠溶液。铝酸钠溶液中草酸钠的脱除率为9134,除草酸钠后的铝酸钠溶液中NA2C2O4浓度为023G/L。含草酸钙的滤饼随赤泥外排至堆场。说明书CN103342377A1/1页7图1说明书附图CN103342377A。