一种拜耳法生产氧化铝中蒸发排盐脱水烘干的方法与流程

1.本发明涉及环保生产技术领域，具体涉及一种拜耳法生产氧化铝中蒸发排盐脱水烘干的方法。


背景技术：

2.我国作为氧化铝产量最大的国家，2022年氧化铝产量7869.5万吨，占全球氧化铝产量的56.62％。目前国内90％以上生产工艺采用拜耳法生产氧化铝，其原理主要以高浓度naoh作为媒介，在高温高压条件下以溶液溶出铝土矿得到铝酸钠溶液,铁、硅等杂质进入固相。分离净化后的铝酸钠溶液添加氢氧化铝晶种,在不断搅拌和逐渐降温的条件下进行分解析出氢氧化铝，并得到稀释后naoh母液。最后氢氧化铝经过煅烧后得到氧化铝，稀释后naoh母液经蒸发浓缩后返回流程循环利用。
3.由于铝土矿含有碳酸根、硫酸根、草酸根，同时生产过程中naoh与空气中的co2反应生产碳酸盐，该类盐溶解在naoh母液浓度约为10％-15％，在稀释后naoh母液蒸发过程中结晶析出并排出蒸发系统称为蒸发排盐。该类盐由于为杂盐，氧化铝企业通常采用添加石灰进行苛化，但苛化效率低。近年来蒸发排盐通常作为杂盐用于综合利用，但其附水较高(含水率约15％-45％，通常为结晶水)、碱度高(ph≥13)，粘度大，在无添加活化剂情况下难以烘干，在运输和干法利用过程中存在重大难题。
4.对于拜耳法生产氧化铝过程中蒸发排盐脱水烘干方面，目前尚无相关专利及文献报道。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种拜耳法生产氧化铝中蒸发排盐脱水烘干的方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种拜耳法生产氧化铝中蒸发排盐脱水烘干的方法，具体过程为：
8.将拜耳法生产氧化铝过程中产生的蒸发排盐与脱水活化剂进行混合，混合后的粘湿物料进行烘干脱水；所述脱水活化剂包括碳酸钠和铝土矿，还包括石灰石、生石灰、熟石灰中的一种或几种的组合，按质量比碳酸钠：铝土矿：石灰石、生石灰、熟石灰中的一种或几种的组合＝1:0.05-0.3:0.05-0.1；蒸发排盐和脱水活化剂的质量比＝1:0.05-0.5。
9.进一步地，拜耳法生产氧化铝过程中产生的蒸发排盐主要为蒸发系统排出的盐类，其包含碳酸钠、硫酸钠、草酸钠、氢氧化钠、铝酸钠中的一种或几种，含水率为15％-45％。
10.进一步地，拜耳法生产氧化铝过程中产生的蒸发排盐存储在蒸发排盐储仓中，脱水活化剂预先制得并存储在活化剂储仓中，蒸发排盐与脱水活化剂被送入粘湿物料混合系统中进行混合，然后送入烘干脱水系统进行烘干脱水。
11.更进一步地，蒸发排盐储仓为方形储仓，其内部设有搅拌排料装置，其底部连接有
计量输送系统一，所述计量输送系统一连接于粘湿物料混合系统。
12.更进一步地，活化剂储仓为方形储仓或圆形储仓，其底部连接有计量输送系统二，所述计量输送系统二连接于粘湿物料混合系统。
13.更进一步地，粘湿物料混合系统采用单轴螺旋输送机、双轴螺旋输送机或卧式搅拌机，混合时间1-10min。
14.更进一步地，烘干脱水系统采用回转烘干机、微波烘干机或红外烘干机。
15.更进一步地，烘干温度为90℃-120℃，停留时间5min-20min；烘干后物料的含水率≤1％。
16.本发明的有益效果在于：利用本发明方法对拜耳法生产氧化铝过程中产生的蒸发排盐进行烘干脱水简单、高效，脱水效率达99％以上，解决了蒸发排盐高附着水、高附碱导致难以烘干的问题。烘干后的蒸发排盐可用于下游资源化利用。
附图说明
17.图1为本发明各实施例的方法流程示意图。
具体实施方式
18.以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
19.实施例1
20.本实施例提供一种拜耳法生产氧化铝中蒸发排盐脱水烘干的方法，如图1所示，将碳酸钠、铝土矿、石灰石按照1：0.1：0.05的质量比进行混合制备得到脱水活化剂并输送至活化剂储仓进行存储。分别利用蒸发排盐储仓的计量输送系统一和活化剂储仓的计量输送系统二将粘湿的蒸发排盐和脱水活化剂按照1:0.05的比例送入双轴螺旋输送机进行混合，混合时间1min，混合后的物料进入回转烘干机，烘干温度为120℃，烘干时间20min，烘干后的物料含水率≤1％。脱水活化剂的主要作用通过物理及化学反应加速蒸发排盐中晶格间水进行转相-分解，最后蒸发脱除。
21.实施例2
22.本实施例提供一种拜耳法生产氧化铝过程中蒸发排盐脱水烘干方法，如图1所示，将碳酸钠、铝土矿、石灰石按照＝1：0.3：0.1的质量比进行混合制备得到脱水活化剂并输送至活化剂储仓进行存储。分别利用蒸发排盐储仓的计量输送系统一和活化剂储仓的计量输送系统二将粘湿的蒸发排盐和脱水活化剂按照1:0.5的比例同时送入卧式搅拌机进行混合，混合时间10min，混合后的物料进入微波烘干机，烘干温度为90℃，烘干时间10min，烘干后的物料含水率≤1％。
23.对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。


技术特征：
1.一种拜耳法生产氧化铝中蒸发排盐脱水烘干的方法，其特征在于，具体过程为：将拜耳法生产氧化铝过程中产生的蒸发排盐与脱水活化剂进行混合，混合后的粘湿物料进行烘干脱水；所述脱水活化剂包括碳酸钠和铝土矿，以及包括石灰石、生石灰、熟石灰中的一种或几种的组合，按质量比碳酸钠：铝土矿：石灰石、生石灰、熟石灰中的一种或几种的组合＝1:0.05-0.3:0.05-0.1；蒸发排盐和脱水活化剂的质量比＝1:0.05-0.5。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拜耳法生产氧化铝过程中产生的蒸发排盐主要为蒸发系统排出的盐类，其包含碳酸钠、硫酸钠、草酸钠、氢氧化钠、铝酸钠中的一种或几种，含水率为15％-45％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拜耳法生产氧化铝过程中产生的蒸发排盐存储在蒸发排盐储仓中，脱水活化剂预先制得并存储在活化剂储仓中，蒸发排盐与脱水活化剂被送入粘湿物料混合系统中进行混合，然后送入烘干脱水系统进行烘干脱水。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，蒸发排盐储仓为方形储仓，其内部设有搅拌排料装置，其底部连接有计量输送系统一，所述计量输送系统一连接于粘湿物料混合系统。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，活化剂储仓为方形储仓或圆形储仓，其底部连接有计量输送系统二，所述计量输送系统二连接于粘湿物料混合系统。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，粘湿物料混合系统采用单轴螺旋输送机、双轴螺旋输送机或卧式搅拌机，混合时间1-10min。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，烘干脱水系统采用回转烘干机、微波烘干机或红外烘干机。8.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，烘干温度为90℃-120℃，停留时间5min-20min；烘干后物料的含水率≤1％。

技术总结
本发明公开了一种拜耳法生产氧化铝中蒸发排盐脱水烘干的方法，具体过程为：将拜耳法生产氧化铝过程中产生的蒸发排盐与脱水活化剂进行混合，混合后的粘湿物料进行烘干脱水；所述脱水活化剂包括碳酸钠和铝土矿，还包括石灰石、生石灰、熟石灰中的一种或几种的组合，按质量比碳酸钠：铝土矿：石灰石、生石灰、熟石灰中的一种或几种的组合＝1:0.05-0.3:0.05-0.1；蒸发排盐和脱水活化剂的质量比＝1:0.05-0.5。本发明简单、高效，脱水效率达99％以上，解决了蒸发排盐高附着水、高附碱导致难以烘干的问题。烘干后的蒸发排盐可用于下游资源化利用。用。用。


技术研发人员：练以诚 刘万超 李帅 闫飞飞 刘秀 畅拓 王嵩 王嘉
受保护的技术使用者：中铝环保节能集团有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/9