[发明专利]一种氧化铝生产系统蒸发结晶的处理方法

说明书

本发明属于氧化铝生产领域，具体涉及一种氧化铝生产系统蒸发结晶的处理方法。该方法包括以下步骤：蒸发结晶溶于水后形成蒸发结晶溶液，所述蒸发结晶溶液与硝酸钙或硝酸镁反应，形成沉淀和含硝酸钠的溶液；所述沉淀由钙、镁离子与体系中的酸根离子结合得到，所述酸根离子至少包括碳酸根、草酸根、硫酸根、镓酸根、钒酸根等；所述含硝酸钠的溶液作为脱硫剂返回应用到氧化铝生产系统中。本发明中，利用蒸发大结晶与硝酸钙或硝酸镁反应，生产氧化铝系统低价硫脱除的脱硫剂，降低硝酸钠的使用成本。同时通过脱除碳酸根等酸根离子，可以降低铝酸钠母液的有害成分，有利于获得产品质量好的氧化铝。

技术领域

本发明属于氧化铝生产领域，具体涉及一种氧化铝生产系统蒸发结晶的处理方法。

背景技术

拜耳法氧化铝生产过程中，矿石和石灰中的无机碳会在高温下生成碳酸钠，其在流程中不断积累，到一定程度，就会影响到正常生产，造成生产成本升高，甚至威胁到正常的生产运行。为了解决拜耳法氧化铝生产过程中产生的碳碱在生产氧化铝的过程中的不断积累，目前工业生产中处理的主要方法是蒸发强制排盐，其主要工艺流程是将循环母液用强制高效蒸发至300g/L以上浓度，使其中所含的碳酸钠形成结晶析出，在盐沉降槽沉降分离后将底流送至压滤机压滤，形成排盐滤饼渣，其主要成份为：碳酸钠、氢氧化铝、氢氧化钠、草酸钠等。

目前工业生产中采用的排盐滤饼渣的处理方式是采用石灰乳进行苛化处理，其反应方程式如下：

Ca(OH)₂+Na₂CO₃＝CaCO₃↓+2NaOH

Ca(OH)₂+2Al(OH)₃(加热)＝Ca(AlO₂)₂↓+4H₂O

另在拜耳法氧化铝生产过程中，矿石中的杂质低价位硫元素，会给氧化铝生产带来极大危害，不仅会造成生产成本大幅度升高，严重时甚至影响产品质量和生产的安全平稳运行。故现有生产中多采用对铝土矿进行预处理脱硫，或在生产工艺过程中进行除硫来避免硫元素对生产的影响。

公布号为CN111994929A的中国发明专利申请公开了一种拜耳法生产氧化铝过程中排盐滤饼渣的处理方法与应用，其是以硝酸处理所述排盐滤饼渣，使其中的碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化铝和碳酸钾和氢氧化钾等被完全反应，以此方法获得的中和液调至碱性后，再加入拜耳法生产氧化铝的系统溶液中，达到系统脱硫目的，并使其中的钠、钾、铝等有用成分可回收进入氧化铝系统溶液中再次利用。

该方法中生成的中和液可以替代传统脱硫剂硝酸钠使用，但硝酸的用量较高，酸碱中和浪费大量的氢氧化钠，整体脱硫成本高；同时硝酸与排盐滤饼渣反应的环节，易产生大量的二氧化碳泡沫，容易出现溢槽等工业生产安全性问题，工艺的工业适应性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化铝生产系统蒸发结晶的处理方法，解决现有氧化铝生产系统脱硫剂的使用成本高的问题。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种氧化铝生产系统蒸发结晶的处理方法，包括以下步骤：蒸发结晶溶于水后形成蒸发结晶溶液，所述蒸发结晶溶液与硝酸钙或硝酸镁反应，形成沉淀和含硝酸钠的溶液；所述沉淀由钙、镁离子与体系中的酸根离子结合得到；

所述酸根离子至少包括碳酸根；

所述含硝酸钠的溶液作为脱硫剂返回应用到氧化铝生产系统中。

本发明的氧化铝生产系统蒸发结晶的处理方法，利用蒸发大结晶与硝酸钙或硝酸镁反应，生产氧化铝系统低价硫脱除的脱硫剂，降低硝酸钠的使用成本。同时通过脱除碳酸根等酸根离子，可以降低铝酸钠母液的有害成分，有利于获得产品质量好的氧化铝。另外，该方法的整体反应过程温和、平稳，对工业生产的安全性有利。