[发明专利]采用超浓缩法从拜尔法溶液中排除草酸钠和碳酸盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种采用超浓缩法从拜尔法溶液中排除草酸钠和碳酸盐的方法，属于排除拜尔法溶液中草酸盐和碳酸盐的技术领域。

背景技术

氧化铝生产流程中草酸钠的来源主要为铝土矿的携带，其次是为满足生产需要而添加的含有机物的辅助材料（如：絮凝剂、润滑剂、防沫剂等）。因草酸钠在流程中不断积累，当积累达到一定的浓度后将给氧化铝生产带来极大的危害，其主要危害为：1、降低产品质量：草酸钠在铝酸钠溶液中的溶解度随着温度的降低而降低，拜尔法生产中的分解是一个降温过程，这就为草酸钠结晶的析出创造了便利条件，从而严重影响产品质量。2、草酸钠促使细颗粒氢氧化铝晶体的产生，从而造成产品粒度不合格，在分解过程中草酸钠随氢氧化铝同时析出，因此在氢氧化焙烧过程将造成产品粒度进一步细化，草酸钠与氢氧化铝共同析出，会导致氢氧化铝晶体碱的含量增高。3、降低了分解过程中附聚效率和结晶长大的速度，使分解产出率降低和循环效率降低。4、含草酸钠较高的溶液在输送与储存过程会产生大量的泡沫，造成设备不能满足负荷运行。5、草酸钠达到饱和浓度后，将在种子立盘过滤机，精液热交换的换热面、分解槽内壁周边及蒸发器的加热面等位置析出，这不仅造成设备本身产能降低，而且会导致设备清洁周期缩短，设备运转率低；此外还会造成蒸发器、热交换设备的传热效果降低。6、氧化铝生产中有大量的常压设备，稍有不慎这此设备中碱液或料浆随同有机物泡沫一起溢流出来，影响工业卫生与环境保护。

现有草酸钠的排除方法主要有：1、焙烧法：对铝土矿进行预焙烧，或对氧化铝生产过程的细颗粒氢氧化铝进行焙烧，此法虽能有效的排除草酸钠，但是它建设投资高，能耗高和污染环境。2、氢氧化铝洗液苛化法：为了获得细晶种需进行两次分级和一次细氢氧化铝的沉降，然后对沉降的底流进行分离与洗涤，其洗液在加入过量的石灰的条件下进行苛化，来实现草酸钠的排除。此法第一流程复杂：不仅操作维护工作量大，建设投资高，而且只宜用于两段分解，因一个氧化铝工厂细氢氧化铝的量有限，洗液中草酸钠的量就更有限，因此草酸钠的排除量少；第二、因增加了细氢氧化铝的洗涤工序，所以需增加了用水量，进一步增加了氧化铝生产用水的困难，且会增加热能消耗；第三、洗液苛化需加过量的石灰，由此而造成洗液中氧化铝与石灰完全反应生成铝酸钙固相，氧化铝损失较大。3、 氧化法：是在氧化铝生产流程中选择合适的地点加入氧化剂，使拜尔法溶液中的草酸钠转化为碳酸盐。此法虽具有明显的排除有机物的效果，又不消耗大量的热能和昂贵的试剂，也不会造成环境的污染等优点，但具有氧化过程生成的碳粒很小，难以除去的缺点，目前无法在工厂推广应用。4、 石灰吸附法：它是在母液中加入石灰以吸附溶液中的有机物，以达到排除有机物的目的。该方法曾在某工厂进行试用，实践证明：不仅有机物排除的效果差，而且石灰会与铝酸钠反应生成铝酸钙，造成氧化铝损失。5、 离子交换法：是将拜尔法溶液通过离子交换树脂，以达到排除溶液中有机物的目的，此法不仅存在有离子交换树脂再生难，成本高的问题，而且有机物的排除量也很有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种草酸钠排除效果好、流程简单、投资少、生产经营成本低、氧化铝损失少的采用超浓缩法从拜尔法溶液中排除草酸钠和碳酸盐的方法，可以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案：该方法是将氧化铝系统的母液进行浓缩，使母液中苛化氧化钠浓的度达到300～370g/l，经过浓缩后母液中的液体送入氧化铝生产系统，固相用80～100℃热水或稀碱溶液（因稀碱溶液为含碱冷凝水或工业废水，因这两种水中可能会含有一定的碱，碱浓度通常<10g/l）溶解成碳酸钠浓度为10～14％的A溶液；将A溶液送入一段苛化槽，并在一段苛化槽内加入石灰或石灰乳，加入石灰或石灰乳的量为碳酸钠量的1.2～1.4倍，并在75～95℃的条件下苛化2～4小时得B浆液，将B浆液冷却到50～70℃后送入二段苛化槽，并在二段苛化槽内加入石灰或石灰乳，加入石灰或石灰乳的量为草酸钠量的0.5～1.0倍，在50～70℃的条件下苛化1.5～3.0小时得C浆液，将C浆液送入分离洗涤机，洗液送入氧化铝生产系统，残渣送至氧化铝赤泥洗涤系统。

对氧化铝系统的母液的浓缩可采用浓缩器进行浓缩或加入高浓度苛性碱液进行浓缩。

在对氧化铝系统的母液进行浓缩时加入有草酸钠晶种或碳酸钠晶种。

草酸钠晶种系数一般为0.5～1.2，碳酸钠晶种系数一般为0.3～1.0。

在对氧化铝系统的母液进行浓缩时的温度为103～110℃。