[发明专利]一种氧化铝生产蒸发结晶碱苛化脱硫方法

说明书

技术领域

本发明属于氧化铝生产技术领域，涉及一种氧化铝生产蒸发结晶碱苛化脱硫方法。

背景技术

高硫铝土矿进入拜耳法氧化铝生产流程，会引起溶出浆液粘稠发黑、赤泥沉降和粗液叶滤工序操作困难、蒸发工序析出结晶变性、腐蚀设备、氧化铝产品杂质铁含量超标、碱耗增加等生产问题，因此不能直接用于氧化铝生产。目前，国内外利用高硫铝土矿生产氧化铝的研究很多，主要有选矿脱硫、湿法空气氧化脱硫、氧化剂氧化脱硫、流程中添加钡盐脱硫等，但均未实现产业化应用。

中国铝业贵州分公司开发的拜耳溶出过程添加复合脱硫剂在线脱硫技术，处理含硫铝土矿工艺简单、经济。工业试验表明，由铝土矿带入的硫有84%被脱除进入赤泥，仍有16%的硫以SO₄^2-形式进入溶出液。该研究成果已申请了两项专利：“一种氧化铝生产直接脱硫的方法”、“一种用于氧化铝生产脱硫的复合添加剂”。为了完善高硫铝土矿溶出过程在线脱硫技术，使流程中少量未脱净以SO₄^2-形式存在的硫进一步得到脱除，继续完成了氧化铝生产蒸发结晶碱苛化脱硫方法的研究。

脱除氧化铝生产流程中以SO₄^2-形式存在的硫，可采取在拜耳法种分母液、铝酸钠粗液或铝酸钠精液中直接添加可溶性钡盐的方法，但该方法存在脱硫率不高、可溶性钡盐用量大等缺点。如种分母液在85℃下添加70~80g/l钡盐的脱硫率η_S为40~60%，苛化率ηc为60~80%；铝酸钠粗液在75℃下添加100~120g/l钡盐的脱硫率η_S仅为10~30%，苛化率ηc为30~50%；铝酸钠精液在80℃下添加80~100g/l钡盐的脱硫率η_S为40~60%，苛化率ηc为20~40%。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在拜耳法种分母液、铝酸钠粗液或铝酸钠精液中直接添加可溶性钡盐脱硫的方法，存在脱硫率不高、可溶性钡盐用量大等缺点。本发明对氧化铝生产流程中的蒸发结晶碱采用先苛化、再加可溶性钡盐进行脱硫的方法，具有脱硫率高、可溶性钡盐用量少等优点。

本发明的一种氧化铝生产蒸发结晶碱苛化脱硫方法，蒸发结晶碱用热水溶解后，添加苛化剂进行苛化，苛化液添加脱硫剂进行脱硫。

本发明所述的氧化铝生产蒸发结晶碱苛化脱硫方法，蒸发结晶碱先用85~95℃的热水溶解至碳酸碱浓度N_C 70~150g/l，溶解液按90~200g/l添加苛化剂，于85~95℃下保温搅拌1~2hr进行苛化；苛化液按20~45g/l添加脱硫剂，在85~95℃下保温搅拌1~2hr进行脱硫。

本发明所述的氧化铝生产蒸发结晶碱苛化脱硫方法，所述的苛化剂为石灰乳，脱硫剂为可溶性钡盐。

本发明与现有技术相比达到的有益效果：

本发明与传统的氧化铝生产流程中直接添加可溶性钡盐脱硫技术相比，具有脱硫率高、可溶性钡盐用量少的优点，具体实验数据如下：

传统方法：如种分母液在85℃下添加70~80g/l钡盐的脱硫率η_S为40~60%，苛化率ηc为60~80%；铝酸钠粗液在75℃下添加100~120g/l钡盐的脱硫率η_S仅为10~30%，苛化率ηc为30~50%；铝酸钠精液在80℃下添加80~100g/l钡盐的脱硫率η_S为40~60%，苛化率ηc为20~40%。而本发明的可溶性钡盐用量20~45g/l，减少比例达100%以上，明显降低了成本；脱硫率η_S能达到80%以上，比传统方法提高1倍。

具体实施方式：

试验用蒸发结晶碱取自国内某氧化铝生产企业，其主要成份：Na₂O 52.53%、Na₂Oc 32.00%、Na₂Os 8.31%、Al₂O₃ 5.97%。

称取300克蒸发结晶碱加入到盛有1升90℃热水的玻璃反应釜中进行搅拌溶解。溶解完全后，取溶解液分析其成份为N_T 127.74g/l、A_O 18.78g/l、N_K 27.20g/l、N_C 100.54g/l、N_S 24.25g/l。