[发明专利]一种三水铝石型铝土矿双流法溶出的工艺装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于氧化铝溶出技术领域，特别涉及一种三水铝石型铝土矿双流法溶出的工艺装置和方法。

背景技术

世界上95％以上的氧化铝是用铝土矿为原料生产的。铝土矿是一种主要由三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石组成的矿石，依据铝土矿中含铝矿物存在的形态和含量不同，将铝土矿划分为三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型和各种混合型矿石。不同类型的铝土矿由于其中氧化铝水合物的化学活性不同，其溶出性能差别很大，生产氧化铝主要的溶出工艺有高低温单流法，双流法。目前两组溶出流程均有。而单流法，在矿浆间接加热升温过程中，硅钛等杂质矿物大量反应，容易结疤，造成传热系数下降，能耗过高，双流法则可以避免溶出矿浆换热器面结疤。

双流法是单独加热循环母液到一定温度后与脱硅车间来的95℃左右的原矿浆液通过混合罐后达到溶出温度，进行溶出。

目前，双流法生产氧化铝主要方法：

(1)套管预热、套管加热、混合罐、保温停留罐溶出、闪蒸器降温工艺，闪蒸的二次气送到套管预热工艺。

(2)列管预热、列管加热、混合罐、保温停留罐或管道保温溶出、闪蒸器降温工艺，闪蒸的二次气送到列管预热工艺。

(3)套管预热、套管加热、混合罐、管道保温溶出、闪蒸器降温工艺，闪蒸的二次气送到套管预热工艺。

方法(1)与(3)两组方法采用套管预热器，热源均为闪蒸的二次气，主要存在问题是闪蒸的二次气，如果分离效果不好，很容易带碱液，收集下来的二次冷凝水含碱高，两组方法主要区别是保温装置不同，方法(1)采用保温停留罐，直径要大些，方法(3)采用全管道保温溶出，保温段采用管道保温，长度更长些，但是易维护，清理。

方法(2)采用列管预热器，相比套管预热器，阻力较小，占地也小，同样都有闪蒸降温系统，存在分离效果不好，容易带碱液，收集后的二次冷凝水含碱高，后处理困难。

发明内容

针对现有双流法生产氧化铝存在的问题，本发明提供一种三水铝石型铝土矿双流法溶出的工艺装置和方法，该工艺装置适用于铝土矿的拜耳法溶出工艺，尤其适用于双流法溶出。通过该方法可以简化工艺流程，降低工艺难度，减小投资和运行成本。

本发明的一种三水铝石型铝土矿双流法溶出的工艺装置，包括预热器，加热器，混合装置，溶出反应装置和新蒸汽冷凝水罐；

其中，所述的预热器的壳程进料口与循环母液管道相连接，预热器的壳程出料口与加热器管程相连，加热器管程依次与混合装置、溶出反应装置按顺序相连接，溶出反应装置出料口与预热器的管程连接；

所述的混合装置与原矿浆管道相连接；

加热器的壳程进料口与高压新蒸汽管道相连接，加热器的壳程出料口与新蒸汽冷凝水罐相连接。

所述的三水铝石型铝土矿双流法溶出的工艺装置中，所述的预热器，当预热次数为二级预热时，预热器分为第一预热器和第二预热器，第一预热器的壳程出料口和第二预热器的管程连接，第二预热器的管程与加热器管程连接。

当预热次数为一次时，新蒸汽冷凝水罐设置有二次蒸汽出料口和冷凝水出料口。

当预热次数为二次时，新蒸汽冷凝水罐设置有新蒸汽冷凝水出口，该新蒸汽冷凝水出口与第二预热器的壳程连接。

本发明的一种三水铝石型铝土矿双流法溶出的工艺方法，采用上述装置，按以下步骤进行：

步骤1，循环母液预热：

循环母液在预热器内进行换热，将循环母液预热至113～120℃，得到预热后的循环母液；

步骤2，循环母液加热

将预热后的循环母液采用新蒸汽间接加热至165～200℃，得到温度高于溶出温度的循环母液，新蒸汽换热后，得到新蒸汽冷凝水；

步骤3，矿浆和循环母液混合

将温度高于溶出温度的循环母液与原矿浆充分混合，混合至溶出温度，得到溶出矿浆；所述的溶出温度为135～155℃；

步骤4，溶出反应保温

溶出矿浆进入溶出反应装置，进行保温停留，停留时间为30～60min，得到合格溶出矿浆；

步骤5，合格溶出矿浆出料

将合格溶出矿浆，进入预热器管程换热，降温至115～120℃，出料，进入赤泥分离及洗涤。

所述的步骤1中，所述的循环母液来自循环母液制备车间，其温度为85～95℃。

所述的步骤1中，所述的合格溶出矿浆为步骤4中得到的合格溶出矿浆，其温度为溶出温度135～155℃。

所述的步骤1中，所述的预热器为套管预热器或列管预热器。