[发明专利]高钛铝土矿生产氧化铝的拜尔溶出法

说明书

技术领域

本发明涉及氧化铝生产技术领域，特别是涉及一种高钛铝土矿生长氧化铝的拜尔溶出法。 

背景技术

铝土矿中的钛多以氧化铝物存在，并以锐钛矿（TiO₂）、金红石（TiO₂）为主要代表，两者均为结构相似的同质多晶变体钛氧化物物。铝土矿中的钛含量是指铝土矿中TiO₂与铝土矿的重量百分比，高钛铝土矿实质是指铝土矿中TiO₂含量较高。 

拜尔法是常用的氧化铝生产方法，按加热方式不同可以分为直接加热与间接加热两大类。直接加热时由于蒸汽直接冷凝而进入溶液，使蒸发水量大幅度增加，从而导致蒸汽消耗大，不利于节能，故此法已趋淘汰。现氧化铝溶出多采用间接加热，间接加热需要解决的一个问题是：铝土矿中某些杂质在加热过程中析出并在加热面上生成结疤，结疤将造成传热效果变差，能耗增加，为此要停机清理。另外，当矿浆加热到一定的温度时，铝土矿中的钛氧化物开始与溶液发生化学反应，并在加热面上形成结疤，钛结疤脆而坚硬，难于清理，现有的清理方法有：(1)化学清理：需用腐蚀性强的氢氟酸才能有效的将钛结疤清洗掉，采用该酸既存在安全隐患又腐蚀设备，故该法在工业上忌用。(2)火法清理：该法虽能有效清理掉钛结疤，但截止到当今，只能用于直径较大的间接加热压煮器的清理，管道化溶出装置还无法应用。(3)机械清洗：该法虽是一种较简便的清理方法，但难于把钛结疤清理干净，如清理不干净将形成恶性循环，同样影响传热效率。 

当今用于氧化铝生产的铝土矿中含TiO₂绝大数≤3%， 在该条件下，高压溶出系统每运行30～45天就要停机清理，世界上也有少量氧化铝厂所用的铝矿含TiO₂在3.5%以上，在较高温度的溶出时为了避免形成钛结疤仍采用蒸汽直接加热。 

世界上储有一定数量的高钛铝土矿，椐查最高的为9.0%左右，随着铝土矿中钛氧化物含量增高，不仅溶出系统的运行周期缩短，而且钛结疤更难于清理，当铝土矿中TiO₂含量达到9.0%时，则溶出系统运行不到10天就要停机清理。这无宜带来系统产能降低、能耗增大、维护检修工作量增大，生产成本增高等危害。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有拜尔法溶出高钛铝土矿中氧化铝时在加热面上生成钛结疤并且钛结疤不易清除的缺陷，提供一种高钛铝土矿生产氧化铝的拜尔溶出法，该拜尔溶出法在加热原矿浆时控制温度在形成钛结疤的温度之下，而在静止溶出时形成的钛结疤不会影响加热效率和溶出效率，容易清除。 

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案： 

本发明高钛铝土矿生产氧化铝的拜尔溶出法：铝土矿中加入循环母液磨制原矿浆，加热，加热温度控制在铝土矿中的钛氧化物临近有明显的化学反应为止，另取循环母液加热，加热温度控制在该部分循环母液与原矿浆混合后达到溶出温度，将加热后的原矿浆和循环母液混合，溶出，溶出后的出料进入氧化铝生产系统。

具体的，上述方法为：铝土矿中加入循环母液磨制成固体含量为600～950g/l的原矿浆，加热至145～180℃，另取循环母液加热至230～300℃，将加热后的原矿浆和循环母液按比例混合，使混合后的溶出温度为200～260℃，溶出后的出料进入氧化铝生产系统。 

前述方法中，溶出时，可以通入极少量蒸汽来补充热量的流失以保证溶出温度。 

与现有技术相比，本发明将循环母液分成两部分，一部分用于矿石的磨浆，磨浆后加热，另一部分直接加热，二者混合后达到溶出的温度，全过程均采用间接加热，可实现节能；原矿浆加热温度低于铝土矿中钛氧化物产生明显化学反应的温度，基本不会形成钛结疤，循环母液的加热温度虽然较高，但循环母液较为纯净，也不会形成钛结疤；两者混合后虽然钛化合物大量析出形成钛结疤，但此时由于是无加热装置的停留溶出罐，虽然有大量钛化合物析出形成钛结疤，但不会影响加热效率和溶出效率。 

附图说明

图1是本发明拜尔溶出法的流程图。 

具体实施方式

将氧化铝生产系统的部分循环母液(Na₂O_k 200～250g/l)和高钛铝土矿同时注入磨机1进行磨矿，配成600～1000g/l的原矿浆，原矿浆经矿浆泵2送到矿浆间接加热器3，加热至145～180℃，加热后的矿浆注入无加热装置的停留溶出罐6，此时铝土矿中含有的钛化合物还没有发生明显的化学反应，不会生成钛结疤。