[发明专利]用于氧化铝生产的系统和方法

说明书

本文提供了一种用于从氧化铝加工液体中分离腐殖质的方法。与该方法分开或在该方法内，将铝土矿进行处理以形成氧化铝加工液体。该方法包括提供含二烯丙基二甲基氯化铵的聚合物。该方法进一步包括提供含胺的聚合物。该方法进一步包括将二烯丙基二甲基氯化铵、含胺聚合物和氧化铝加工液体合并，以将腐殖质从氧化铝加工液体分离出来。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月27日提交的美国临时申请62/703,905的权益。

技术领域

本公开一般涉及用于氧化铝生产的组合物、系统和方法，更具体涉及用于从氧化铝工艺液中分离腐殖质的组合物、系统和方法。

背景

氧化铝一般通过在苛性碱水溶液中蒸煮铝土矿以形成包括铝酸钠和赤泥的产物而生产。然后通过在分离阶段将赤泥与铝酸钠液体进行分离，并在氧化铝回收路线中将氧化铝从分离出的铝酸钠溶液中进行分离而回收氧化铝。

该方法通常被称为Bayer法，并且作为循环过程进行操作，使所用苛性碱的逸出量最小。因此，苛性碱液体在从蒸煮阶段至分离阶段的过程中连续循环，并与新鲜的铝土矿一起送回至蒸煮阶段。苛性碱液体可以以此方式回收许多年。

在蒸煮过程中铝土矿会产生或释放相当大量杂质，这些杂质必须与所期望的氧化铝成分分开。具体而言，所述赤泥包括可溶性物质，例如腐殖质。通常而言，这些腐殖质作为非常细的颗粒而出现，难以及时、经济地将其分离出来。腐殖质的存在可以干扰分离阶段中氧化铝的回收，特别是可以干扰从苛性碱液体中水合铝的结晶。为了使氧化铝的分离经济有效，必须将通常占矿石约30-50重量％的赤泥与铝酸钠液体进行快速、干净的分离。如果分离速度太慢的话，则会严重降低产量，并降低整体工艺效率。同样，如果分离不干净的话，则呈铝酸盐形式的所得氧化铝有些粗糙，并且对于许多最终用途而言是不希望的。例如，在用于诸如纸涂料的产品中时，氧化铝的亮度是重要的。

去除腐殖质的常规方法包括使用凝结剂或絮凝剂，例如聚合阳离子胺，以促进蒸煮过程中腐殖酸盐与水性液体的分离。其他常规方法包括在蒸煮之后，将凝结剂或絮凝剂，例如阳离子聚合季铵化合物应用于赤泥的固体。但是，这两种方法从氧化铝加工艺液体中除去腐殖质的效率较低。

因此，期望提供用于从氧化铝加工液体中分离腐殖质的组合物、系统和方法。此外，结合附图以及前述技术领域和背景技术，从随后的概述和详细说明书以及所附权利要求书，其他期望的特征和特性将变得显而易见。

发明概述

本文公开了用于从氧化铝加工液体中分离腐殖质的组合物的多种非限制性实施方案，以及用于其的系统和方法的多种非限制性实施方案。

在非限制性实施方案中，本文提供了用于从氧化铝加工液体中分离腐殖质的方法。在该方法外或在该方法内，将铝土矿进行处理以形成氧化铝加工液体。该方法包括提供含二烯丙基二甲基氯化铵的聚合物。该方法进一步包括提供含胺的聚合物。该方法进一步包括将二烯丙基二甲基氯化铵、含胺聚合物和氧化铝加工液体合并，以将腐殖质从氧化铝加工液体分离出来。

附图说明

当结合附图考虑时，将容易理解所公开的主题的其他优点，同样通过参考以下详细说明，将更好地理解所公开的主题的其它优点，其中：

图1是说明从氧化铝加工液体中分离腐殖质的方法的非限制性实施方式的实验数据的图；

图2是说明从氧化铝加工液体中分离腐殖质的方法的另一个非限制性实施方案的实验数据的图；和

图3是说明从氧化铝加工液体中分离腐殖质的方法的另一个非限制性实施方案的实验数据的图。

发明详述