[发明专利]拜耳工艺

说明书

拜耳工艺增加拜耳工艺的红区中的草酸盐除去，并且至少大体上最小化，例如通过至少大体上抑制，拜耳工艺的白区中的草酸盐的沉淀。

技术领域

本发明涉及拜耳工艺(Bayer process)。

本发明涉及从拜耳液(Bayer liquor)中除去有机材料，所述有机材料包括草酸钠(在下文中被称为“草酸盐(oxalate)”和“草酸盐(oxalates)”)。

本发明还涉及管理拜耳液中的草酸盐污染。

背景技术

本发明的工艺适用于在拜耳工艺中处理包含有机材料的铝土矿矿石的提炼厂，所述有机材料包括草酸盐。

以下拜耳工艺的一般描述来自许多出版物，主要地标题为“The Bauxite Index”的出版物-https://thebauxiteindex.com/en/cbix/industry-101/alumina-101/how-is-alumina-produced/bayer#alumina_101。

拜耳工艺使用再循环体积的浓苛性碱溶液(caustic solution)来溶解氧化铝，分离产生的固体/液体，并且然后从液体中沉淀氧化铝三水合物。随后的煅烧步骤将三水合物转化成氧化铝。拜耳工艺的基本步骤如下。

1.粉碎：进入的铝土矿被研磨成较小的粒度，并且与高度苛性碱液混合并且形成浆料。

2.预脱硅(Pre-desilication)：浆料被送至预脱硅步骤(～100℃，大气压)，以使铝土矿中的任何粘土或其他含高度反应性二氧化硅的矿物预反应，并且开始形成脱硅产物(DSP)。预脱硅最小化浆料在较昂贵的热消化阶段的停留时间。

3.消化：预脱硅的浆料被送至消化步骤。取决于铝土矿的类型，浆料被加热至～140℃和260℃之间。氧化铝和反应性二氧化硅溶解，并且二氧化硅作为DSP再沉淀。DSP包含苛性碱、氧化铝和二氧化硅。

4.闪降(Flash down)：加热的浆料被冷却至105℃，并且通过允许蒸气蒸发或在一连串容器中闪蒸(flash)将压力降低回至大气压。DSP形成应当在该阶段完成。然而，大部分氧化铝保持溶解在液体中。

5.澄清：使用一连串沉降器或深锥分离器(deep cone separator)来分离浆料的固体组分和液体组分，以回收尽可能多的夹带的液体。呈高固体含量的泥的形式的固体组分被送至永久性处理/储存地点(site)。呈母液(pregnant liquor)和洗涤液的形式的液体组分被送至过滤或精制(polish)，以除去实际上所有微量的固体内容物-有助于避免最终产物的杂质污染并且防止核或细颗粒物携带至沉淀工艺。

6.沉淀：在一连串大的容器中，母液从约80℃逐渐地冷却至65℃。溶解的氧化铝沉淀为氧化铝三水合物(Al₂O₃.3H₂O)。氧化铝三水合物被热洗涤以除去另外从液体中沉淀出的草酸盐。

7.煅烧：将氧化铝三水合物(Al₂O₃.3H₂O)在～1000℃煅烧，以去除所有化学键合的水，留下氧化铝，典型地99.5％的Al₂O₃。

8.蒸发：来自沉淀步骤的用过的液体(spent liquor)被加热并且随后被冷却。冷凝物在该工艺中被再使用，例如作为锅炉进料水或用于洗涤铝土矿残余物。剩余的用过的液体被洗涤并且被循环回至消化步骤。