[发明专利]氧化铝厂化碱和补碱工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铝厂化碱和补充碱液的工艺，属于氧化铝生产技术领域。

背景技术

在氧化铝的生产中存在碱的损失，碱的损失量与矿石的性质、末次赤泥洗涤底流附液含 碱量及氢氧化铝成品附液含碱量等多个条件有关。因此要保证溶出过程的苛性碱含量和苛性 比，就需要在氧化铝生产过程中不断地补充苛性碱。

目前，氧化铝厂补充苛性碱的方式主要有3种：1、将碳酸钠与石灰乳反应转化为苛性碱 后加入循环母液；2、碱厂将符合浓度要求的苛性碱液通过槽罐车运到氧化铝厂作为补碱的 碱源；3、氧化铝厂将运送来的固体苛性碱加新水化碱后加入循环母液。其中，第一种补碱 方式由于工艺上没有优势，基本已经被淘汰；第二种补碱方式由于可以减少进入流程的碳酸 钠、大幅度降低蒸发水量及排盐苛化量，目前已经在国内外很多氧化铝厂得到应用；第三种 补碱方式实质上与第二种补碱方式一样，只是将化碱的场地转移到氧化铝厂，这可以提高苛 性碱的运输效率并且可以降低运输液体碱带来的安全隐患，这一补碱方式也已经在多家氧化 铝厂中应用。但是上述三种补碱方式实际上补充的都是液体碱，液体碱的浓度一般在42％～ 48％之间，补充碱液的同时也带入了大量的水，这无疑增加了进入氧化铝生产流程中的新水 量，而这部分水最终需要通过蒸发排出，实际上增加了蒸发水量，也就增加了氧化铝厂的能 耗。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种氧化铝厂化碱和补碱的工艺，该工艺方式可以在保证全厂 正常生产和不改变全厂工艺流程的情况下，减少新水的加入量，降低蒸发水量。解决目前化 碱存在的弊端。

本发明的技术方案：氧化铝厂化碱和补碱工艺，利用氧化铝循环系统中的碱溶液作为化 碱用溶液，加入固体苛性碱后化碱，然后将满足要求的化碱液加入流程中进行补碱。

所述的化碱用溶液可以来自循环母液、蒸发原液、蒸发母液、晶种过滤滤液、成品过滤 滤液和化学清洗液中的一种或几种。

所述的化碱所用溶液的碱液浓度N_k小于500g/L。

与现有技术相比，本发明由于采用氧化铝生产系统中的含碱溶液代替原来的新水作为化 碱用溶液，直接加入固体苛性碱，没有新水进入流程，因此可以降低氧化铝生产系统中的新 水加入量和蒸发水量，节约了能耗，降低了生产成本。

具体实施方式

本发明的实施例：本发明的氧化铝厂化碱和补碱工艺，是利用氧化铝循环系统中产生的 碱液浓度N_k小于500g/L的循环母液、蒸发原液、蒸发母液、晶种过滤滤液、成品过滤滤液和 化学清洗液中的一种或几种碱溶液作为化碱液用溶液，加入一定量的固体苛性碱后化碱，然 后将满足要求的化碱液加入流程中。

由于氧化铝循环系统中的碱液浓度(N_k＜300g/L)一般远小于化碱液的浓度(N_k＝500～ 550g/L)，因此可以将氧化铝厂循环系统中的碱含量N_k低于500g/L的任何苛性碱溶液引入化 碱仓作为化碱用溶液。由于循环母液、蒸发原液、蒸发母液、晶种过滤滤液、成品过滤滤液 和化学清洗液中的任何一种碱液中的碱浓度未达到饱和浓度，因此可以继续溶解固体苛性碱 ，直到饱和状态为止。另外，上述循环母液、蒸发原液、蒸发母液、晶种过滤滤液、成品过 滤滤液和化学清洗液中虽然可能含有Al₂O₃，与NaOH溶液化合以NaAlO₂溶液的形式存在，但在 高的苛性比条件下，NaAlO₂不会发生分解析出Al(OH)₃。在化碱过程中，随着固体苛性碱不 断溶解进入上述溶液中，使得溶液中的苛性比不断提高，提高了NaAlO₂溶液的稳定性。因此 ，在此过程中，NaAlO₂溶液不会发生分解造成化碱槽和管道结疤，本发明切实可行。

具体施行可以国内年产80万吨的某氧化铝厂为例。该厂采用固体苛性碱加新水化碱作为 碱源，化碱液的NaOH含量为42％，每小时需补碱折合Na₂O_k计为9.693t，需加入新水量为 20.083t，这部分新加入的水最终通过蒸发排出。采用本发明所述方法，只需从循环母液储 槽、蒸发原液储槽、蒸发母液、晶种过滤滤液、成品过滤滤液等车间中的一个或几个，具体 可根据全厂配置就近接一根管将碱液引入化碱车间作为化碱溶液，在不增加任何设备和不改 变该厂基本流程的条件下，每年可以节约新水15万m³、降低蒸发水量15万吨，降低能耗约为 2.1×10⁵GJ，占氧化铝全厂生产的1％。折合原煤3300t/a(以锅炉热效率90％计)，直接经济 效益100万元/a以上。