專利名稱：減少拜耳回路中換熱器積垢的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于減少在拜耳法的消化回路(circuitd’attaque)中換熱器的積垢的方法。更特別地，本發(fā)明涉及在鋁酸鹽母液(liqueur)未被導(dǎo)引用于消化鋁土礦之前與該鋁酸鹽母液有關(guān)的換熱器(蒸發(fā)器或者用于只處理該母液的其它換熱器)中，尤其在其與鋁土礦混合之前，減少含硅沉積物的體積。因此并不涉及能夠把通過混合粉碎的鋁土礦與鋁酸鹽母液(干物質(zhì)含量通常高于50g/l)所得到的淤漿加熱至達到消化溫度的換熱器。
背景技術(shù)：
拜耳法是一種用于生產(chǎn)三水合鋁的眾所周知的方法。它包括粉碎(通常是濕法粉碎)鋁土礦的步驟，非必需的脫硅步驟，然后是消化所述鋁土礦的步驟，該步驟通過使用高濃度苛性含鈉母液，典型地是鋁酸鈉母液(下文稱其為消化母液)來進行。通過消化導(dǎo)致形成淤漿，該淤漿在稀釋之后被沉降并過濾，以便將不可溶殘渣與鋁酸鈉母液分離。氧化鋁過飽和的該鋁酸鈉母液然后在引發(fā)物(amorce)存在下分解形成三水合氧化鋁沉淀，在與沉淀的三水合氧化鋁分離之后，其通過蒸發(fā)濃縮來提高其苛性濃度(concentration caustique)并作為消化母液進行再循環(huán)。
眾所周知，消化鋁土礦的條件一方面要適應(yīng)于水合的程度和礦石中所含氧化鋁的礦物學(xué)結(jié)構(gòu)，另一方面要適應(yīng)于存在于所述鋁土礦中的雜質(zhì)(尤其是二氧化硅、鐵和鈦的氧化物)的性質(zhì)和含量。如果一些雜質(zhì)(尤其是二氧化硅)的不利影響得到很好控制的話，則以礦石中所含三水合氧化鋁的比例來表示的可溶于消化母液中的氧化鋁的提取產(chǎn)率可超過95％。
二氧化硅可以以在消化母液中溶解度不同的許多礦物學(xué)形式存在于鋁土礦中。一些礦物學(xué)形式(其中高嶺土(Al2O3，2 SiO2，2H2O)是最廣泛的物種)在鋁土礦的消化過程中變得可溶。以這些形式之一存在于鋁土礦中的二氧化硅部分常常被稱為“活性二氧化硅”?；钚远趸枰虼丝扇苡谙敢褐?，并且溶解的二氧化硅含量達到過飽和的水平，結(jié)果二氧化硅以微溶的硅鋁酸鈉的形式再沉淀。因此，如果需要生產(chǎn)不具有含硅雜質(zhì)的三水合氧化鋁的話，良好的控制二氧化硅沉淀是必不可少的。
另外，在母液中二氧化硅的高過飽和程度導(dǎo)致在拜耳法中的某些部分(尤其是換熱器中)明顯的積垢。這種積垢引起換熱器性能的劣化，于是為了清洗設(shè)備被迫經(jīng)常停工。一般來說，清洗意味著通過酸腐蝕除去含硅積垢。
目前的脫硅處理首先在于防止三水合物在分解過程中被污染。例如在申請US3413087(Reynolds)、US4426363(Sumitomo)、US5118484和US6086834(Alcan)、EP0203873、EP0739309和EP0765290(Aluminium Pechiney)中描述的這些處理中的大多數(shù)處理在消化之前和/或之后被應(yīng)用到母液中。它們表現(xiàn)為形成被稱為DSP(脫硅產(chǎn)物)的硅鋁酸鈉類型的化合物，其隨后與消化的不可溶殘渣(紅泥)一起被除去。
盡管所使用的脫硅法不同，但流經(jīng)換熱器的母液中二氧化硅含量仍然太高。這些明顯的過飽和條件導(dǎo)致形成積垢沉積物，所述積垢沉積物會降低傳熱的效率。
專利申請WO96/06043(Comalco)更具體地涉及富含勃姆石的鋁土礦的兩次消化，該專利申請附帶地指出，為了減少結(jié)垢的危險，可在消化勃姆石之前，在用以加熱母液的換熱器的上游將石灰引入到分解的母液(liqueur décomposée)中。
美國專利5415782(Nalco)描述了通過添加高分子量的生物添加劑來處理分解的母液，目的是控制脫硅產(chǎn)物在拜耳回路中的設(shè)備表面上的沉積。
本申請人因而尋求一種另外的解決方法，該方法使得能在消化之前，進一步降低至少在消化回路中用以處理母液的換熱器中母液的二氧化硅濃度水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題是拜耳法，在該方法中，將屬于鋁酸三鈣的組中的基于鈣的化合物引入到鋁酸鹽母液中，在用于提高所述鋁酸鹽母液溫度的換熱器的上游，在所述鋁酸鹽母液從分解環(huán)節(jié) 流出和在其與粉碎的鋁土礦混合之間，所述基于鈣的化合物被引入到所述鋁酸鹽母液中。
該鋁酸三鈣的組集合了ο某些水榴石(hydrogrenat)，它是通式為X3Y2(SiO4)3-x(OH)4x的羥基化的硅酸鹽，其中X＝Ca和Y＝Al；在拜耳法中，通常用下述通式代表這些水榴石3XO，Y2O3，(6-2k)H2O，k SiO2其中X＝Ca和Y＝Al，并且其中k為0至3，優(yōu)選0至2，更優(yōu)選0至1；對應(yīng)于k＝0的水榴石是六水合鋁酸三鈣。
ο前一類的替代的(substitué)水榴石，例如用另一種金屬部分替代鈣(最多10％原子)或鋁(最多20％原子)可用鐵(亞鐵離子)、錳或鎂替代鈣，可用鉻或鐵(三價鐵離子)替代鋁；所述基于鈣的化合物引入到鋁酸鹽母液中的一個或多個引入點位于從分解環(huán)節(jié)中流出的位置(在這個位置，母液在通過蒸發(fā)濃縮之前被稱為“分解的母液”)和與鋁土礦混合的位置(在第一消化槽的入口的上游)之間。為了在換熱器中有效，必需在這個換熱器的入口或者其上游添加到將要經(jīng)過所述換熱器的鋁酸鹽流的全部或者其盡可能大比例的等分部分(aliquote)中。
在鋁酸鹽母液被導(dǎo)引用以消化鋁土礦之前，對該鋁酸鹽母液起作用的換熱器至少為下述兩類它們可以是用以提高分解的母液的苛性濃度并將其作為消化母液再循環(huán)的蒸發(fā)器，或者是在母液與鋁土礦混合之前單獨處理母液，尤其是在消化之前加熱該母液的換熱器。本發(fā)明也可涉及其它任何類型的換熱器，例如用于僅僅冷卻鋁酸鹽母液的換熱器。
該化合物優(yōu)選在單一點添加，例如在換熱裝置的上游，該換熱裝置位于在從分解環(huán)節(jié)中流出的位置和與鋁土礦混合的位置之間的回路部分的最上游。一般來說，該設(shè)備包括一系列的換熱器，并且有利地是，在這一系列換熱器的上游，換句話說，要么在蒸發(fā)環(huán)節(jié)的上游，要么在母液預(yù)熱環(huán)節(jié)(如果存在的話)的上游布置基于鈣的化合物的引入點。當(dāng)僅僅預(yù)熱母液到接近消化溫度的溫度時，只在該預(yù)熱環(huán)節(jié)的入口進行添加被證明是有利的。
所述基于鈣的化合物優(yōu)選以0.1g CaO/l鋁酸鹽至50g CaO/l鋁酸鹽的比例引入到分解的母液中或者消化母液中。較低的比例將不會使結(jié)垢的危險有任何下降。上限的給出主要是出于經(jīng)濟的原因。
所述基于鈣的化合物與包含在母液中的一部分二氧化硅反應(yīng)，并被轉(zhuǎn)化成具有較高二氧化硅含量的水榴石。典型地，其中k接近于0的引入到母液中的水榴石被轉(zhuǎn)化成k接近于1的水榴石。
所述基于鈣的化合物與母液中溶液形式的二氧化硅的反應(yīng)產(chǎn)物被淤漿夾帶到消化裝置中，然后進入到液體/固體分離裝置(通常為沉降槽)中。它們與所有消化的不可溶殘渣(紅泥)一起排出。
引入在拜耳法外部形成的或者已經(jīng)在拜耳法中的另一位置形成的鋁酸三鈣比直接在換熱器上游將石灰引入到鋁酸鹽母液中要更為有利，這正如在申請WO96/06043中所示出的。這是因為，盡管石灰與鋁酸鹽母液反應(yīng)得到屬于鋁酸三鈣類的化合物，但它們可導(dǎo)致在反應(yīng)器的器壁上的不合適的沉積。實際上需要極其仔細地控制所添加的石灰量，以便不超過換熱器中母液的臨界干物質(zhì)含量，當(dāng)超出該含量時，可能會存在過度沉積或由于管道磨耗而加速磨損的危險。另一方面，這種添加導(dǎo)致拜耳回路中石灰的總消耗增加，這是因為在消化母液中的固體反應(yīng)產(chǎn)物與鋁土礦快速混合并與紅泥一起排出。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，使用在安全過濾時形成的水榴石，其中過飽和母液在被導(dǎo)引到分解環(huán)節(jié)中之前經(jīng)過該安全過濾。在這個階段，母液含有小于200mg/l的難以過濾的固體顆粒。為了促進過濾，在這些過濾器的上游將石灰或鋁酸三鈣傾倒入過飽和母液中。添加劑被轉(zhuǎn)化成逐漸富含二氧化硅的水榴石。它被保留在濾餅中，被取出并被再次引入到換熱器上游的分解的母液中。由于溫度增加以及較小的氧化鋁含量，觀察到所述水榴石顯著地增加其二氧化硅的吸收效率。迄今為止沒有價值的產(chǎn)品因此得以利用，并且在拜耳回路中石灰的總消耗沒有改變。
所述基于鈣的化合物與包含在母液中的部分二氧化硅進行反應(yīng)的結(jié)果是降低了換熱器中溶解的二氧化硅的平衡含量。事實上，已知結(jié)垢速率基本上與二氧化硅的過飽和(換句話說，溶解的二氧化硅的實際濃度與平衡濃度之差)的平方成正比。還已知在母液中的溫度越高，結(jié)垢速率越快。根據(jù)本發(fā)明添加所述基于鈣的化合物的效果因而對于在高溫下操作的換熱器來說更為有效。
換熱器可以是蒸發(fā)裝置，該蒸發(fā)裝置可以濃縮母液，以將其轉(zhuǎn)化成消化母液。以下給出的第一實施例描述了用于消化水鋁石鋁土礦的歐洲類型的拜耳法，其中在145-150℃下操作的蒸發(fā)器中，母液的苛性濃度通過蒸發(fā)典型地從160g Na2O/l鋁酸鹽變?yōu)?40g Na2O/l鋁酸鹽。
換熱器也可以是預(yù)熱裝置，其可以使母液在消化前達到合適的溫度，所述溫度可根據(jù)鋁土礦的類型而變化。以下給出的第二實施例描述了用以消化三水合鋁土礦的美國類型的拜耳法，其中母液在換熱器中獨立地加熱。在這種特定的情況下，證明更為有利的是，可在蒸發(fā)器的下游，但在母液預(yù)熱換熱器的上游引入基于鈣的化合物，以便不存在由引導(dǎo)至粉碎環(huán)節(jié)的鋁酸鹽母液的等分部分的夾帶所造成的損失，全部的添加劑均用于防止換熱器的結(jié)垢，該換熱器在比蒸發(fā)器高得多的溫度下操作。
如上所述，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，使用來自安全濾餅的水榴石。安全過濾是對沉降槽的溢流來實施的，換句話說是對被導(dǎo)引至分解環(huán)節(jié)的過飽和鋁酸鹽母液來實施的。在這個安全過濾中常常使用石灰或鋁酸三鈣作為過濾添加劑。這有利于在沉降槽的溢流中存在的殘留淤泥的可過濾性，并且發(fā)現(xiàn)它是在濾餅中具有較低二氧化硅含量的水榴石的形式。與排出所述濾餅和淤泥不同的是，有利的是通過在換熱器的上游將其引入到鋁酸鹽母液中而使其再循環(huán)。其優(yōu)選地以干物質(zhì)含量為約1000g/l的淤漿形式連續(xù)再循環(huán)。這種濾餅全部被再循環(huán)，非必需地部分再循環(huán)(其余部分例如與消化得到的固體殘渣一起排出)，重要的是不要超過換熱器中母液的臨界干物質(zhì)含量，超過該含量，可能會存在過度沉積或由于管道磨耗而加速磨損的危險。優(yōu)選地，對于打算流經(jīng)所述換熱器的母液來說，干物質(zhì)含量的目標(biāo)是低于100g/l。更優(yōu)選地，為了更大的安全性，盡量不超過3g/l。


圖1圖示了在拜耳循環(huán)中處理鋁土礦的方法，所述方法確定了用于根據(jù)本發(fā)明引入所述基于鈣的化合物的優(yōu)選點的位置。
圖2圖示了在拜耳循環(huán)中處理水鋁石鋁土礦的方法，其中根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案將安全濾餅引入到蒸發(fā)器中。
圖3圖示了在拜耳循環(huán)中處理鋁土礦的方法，其中根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案將安全濾餅引入到消化母液的預(yù)熱環(huán)節(jié)中。
具體實施例方式
圖1圖示了一種典型的拜耳循環(huán)，其中此處在消化母液L0的等分部分L2的存在下，通過濕法粉碎(B)來粉碎鋁土礦10。占消化母液L0最大部分(通常大于80％)的等分部分L1沒有被導(dǎo)引到鋁土礦的濕法粉碎中。
出現(xiàn)兩種情況第1種情況只有這個等分部分(L’1)在預(yù)熱環(huán)節(jié)P’1中被加熱。如此預(yù)熱的等分部分(L’10)然后與通過濕法粉碎鋁土礦產(chǎn)生的淤漿S’1混合，并被導(dǎo)引到消化環(huán)節(jié)A中。
第2種情況這個等分部分(L”1)被加入到通過濕法粉碎產(chǎn)生并因此具有非常高干物質(zhì)含量(換句話說包括許多固體顆粒)的淤漿S”1中，以便獲得不太粘稠的淤漿S”10，該淤漿S”10然后在環(huán)節(jié)P”1中預(yù)熱。如此預(yù)熱的淤漿(S”100)被引入到消化環(huán)節(jié)A中。
通常在壓力下進行消化。消化環(huán)節(jié)因而呈現(xiàn)為一系列壓熱器的形式，而淤漿在其中進行循環(huán)。
在消化結(jié)束時，淤漿S2被導(dǎo)引到液體/固體分離裝置(C)，該分離裝置通常為沉降槽，在其中通過母液的重力作用分離不可溶殘渣不可溶殘渣以紅泥20的形式排出，而仍含有一些顆粒的溢流L3進行過濾F，被稱作“紅色過濾”或“安全過濾”。濾液L4是過飽和的鋁酸鹽母液，將其導(dǎo)引到分解環(huán)節(jié)D中以使三水合氧化鋁30沉淀。貧化母液L5在從分解環(huán)節(jié)D中流出后通過蒸發(fā)(E)進行濃縮，以便被再導(dǎo)引到消化環(huán)節(jié)(消化母液L0)中。
根據(jù)本發(fā)明，可將屬于包括石灰和鋁酸三鈣的組中的基于鈣的化合物引入到貧化母液或者消化母液中，優(yōu)選在引入點11引入，也就是說在貧化母液L5通過蒸發(fā)濃縮而轉(zhuǎn)化成消化母液之前引入到貧化母液L5中，或者在引入點11’引入到消化母液的等分部分L’1中(當(dāng)其要單獨預(yù)熱時(P’1))。
實施例1(圖2)實施例1涉及在蒸發(fā)環(huán)節(jié)上游的安全濾餅的再循環(huán)。
圖2圖示了一種用于在拜耳循環(huán)中處理水鋁石鋁土礦的方法。除非另有說明，在該拜耳循環(huán)中涉及的各個組成部分以與圖1中相同的參考符號的形式給出。在這個實施例中，在消化(A)之前，通過混合消化母液L0的主要等分部分L”1和由濕法粉碎(B)水鋁石鋁土礦210產(chǎn)生的淤漿S”1而得到的淤漿S”10被預(yù)熱。在高溫(257℃)下，在具有240g Na2O/l典型苛性濃度的母液的壓熱器中進行消化，該消化旨在溶解包含在鋁土礦中的水鋁石(一水合氧化鋁)。在分解(D)之后，分解的母液L5的苛性濃度不大于160g Na2O/l，并且必須通過蒸發(fā)進行濃縮，以便恢復(fù)消化濃度(240g Na2O/l)。
為此目的而使用的蒸發(fā)器環(huán)節(jié)(E)在145至150℃的溫度下操作。
六水合鋁酸三鈣被用作用于安全過濾F的過濾添加劑100。這是因為過飽和母液來自沉降槽的溢流并且仍含有一定量的固體顆粒。這些顆粒通常證明是高度粘結(jié)性的，為了不堵塞過濾器的濾布(trame)則添加能夠改變這些細顆粒的物理化學(xué)性能的過濾添加劑。通常使用石灰或鋁酸三鈣，尤其是六水合鋁酸三鈣。安全過濾包括在壓力下并行運行的多個過濾器，它們中的一個或多個從回路中被取出以除去濾餅并進行清洗。平均來說，過濾添加劑的顆粒保持與過飽和母液接觸約4小時并且變?yōu)橹饾u富含二氧化硅的水榴石。在本發(fā)明以前用于與不可溶殘渣一起排出的濾餅111被回收，并在蒸發(fā)環(huán)節(jié)E的上游引入。
添加水榴石的優(yōu)點一方面可在蒸發(fā)(E)感受到(在所述蒸發(fā)(E)處，二氧化硅替代作用(substitution)的增加導(dǎo)致母液中二氧化硅含量下降)，另一方面可在消化(A)感受到(在所述消化(A)處，其降低所形成的DSP(“脫硅產(chǎn)物”)的含量，因而減少了苛性鈉的損失)。
在蒸發(fā)器的入口，母液具有170g/l的苛性濃度，等于0.732％ctq的二氧化硅含量(以苛性鈉的百分?jǐn)?shù)表示)以及等于0.62的飽和指數(shù)Rp(以如下重量關(guān)系表示)RP＝(溶解的氧化鋁的濃度(g Al2O3/l))/(苛性鈉濃度(g Na2O/l))。
在150℃下蒸發(fā)時，二氧化硅的替代從0.2％/單位質(zhì)量變?yōu)?.7％/單位質(zhì)量。在蒸發(fā)上游的濾餅的再循環(huán)體現(xiàn)為母液中二氧化硅的含量從0.732％ctq下降到0.700％ctq，即下降0.032％ctq，其中縮寫“％ctq”通過下述關(guān)系式表示溶解的二氧化硅含量[(溶解的二氧化硅的濃度(g SiO2/l))/(苛性鈉濃度(g Na2O/l))]×100。二氧化硅過飽和的平方則除以1.13，這體現(xiàn)為含硅沉積物結(jié)垢速率的下降(與二氧化硅過飽和的平方成正比)。
在壓熱器中在257℃下進行消化(A)。在消化時，二氧化硅的替代增加到最多8％/單位質(zhì)量的含量。這對應(yīng)于通過水榴石額外收集1.25kg SiO2/t Al2O3的二氧化硅。通過水榴石收集的二氧化硅并未用來形成DSP，其表現(xiàn)為0.6kg Na2O/tAl2O3的苛性鈉消耗的增加。
在消化之后，淤漿S2被冷卻并被導(dǎo)引到大氣壓下的沉降槽(C)中。不可溶殘渣以紅泥20的形式排出，而仍然帶有一些顆粒的溢流L3進行安全過濾F。在安全過濾中，過飽和母液的飽和指數(shù)Rp等于1.22。在過濾器的上游，以0.95g CaO/l母液的比率引入六水合鋁酸三鈣100。如此形成的濾餅111以干物質(zhì)含量為1000g/l的淤泥的形式再循環(huán)，其被導(dǎo)引到在蒸發(fā)環(huán)節(jié)(E)上游的引入點。
在蒸發(fā)時，水榴石的再循環(huán)導(dǎo)致分解的母液中的干物質(zhì)含量為2.16g/l，這對蒸發(fā)裝置來說不是危險的。此外，鋁酸鹽母液與分解的母液的再循環(huán)導(dǎo)致Rp僅僅增加0.001。對生產(chǎn)的影響因此是最小的。
實施例2(圖3)實施例2涉及在預(yù)熱環(huán)節(jié)上游的安全濾餅的再循環(huán)。
在這個實施例中，在消化母液L0的等分部分L2的存在下通過濕法粉碎鋁土礦310生產(chǎn)的淤漿S’1進行預(yù)脫硅處理G，之后被注入(S’10)到消化環(huán)節(jié)A中。消化母液L0的主要等分部分L’1在預(yù)熱環(huán)節(jié)P’1中獨立地預(yù)熱。除非另有說明，參與拜耳循環(huán)的各個組成部分以與圖1相同的參考符號的形式給出。
與前述實施例一樣，基于鈣的化合物111’是安全過濾F的濾餅。它在母液預(yù)熱環(huán)節(jié)(P’1)的上游引入。按照這種方式，不存在由引導(dǎo)至粉碎環(huán)節(jié)(B)的鋁酸鹽母液的等分部分L2的夾帶所造成的化合物的損失，全部的添加劑均用于防止預(yù)熱環(huán)節(jié)(P’1)中換熱器的結(jié)垢，該預(yù)熱環(huán)節(jié)(P’1)在比蒸發(fā)器(E)高得多的溫度下操作。
六水合鋁酸三鈣被用作安全過濾F中的過濾添加劑100。在本發(fā)明以前用于與不可溶殘渣一起排出的濾餅111’被回收，并在預(yù)熱環(huán)節(jié)P’1的上游引入。
可在預(yù)熱環(huán)節(jié)(P’1)中以及在消化(A)處感受到添加水榴石的優(yōu)點。
在預(yù)熱環(huán)節(jié)的入口，母液的苛性濃度為155g/l，二氧化硅含量(以苛性鈉的百分?jǐn)?shù)表示)等于0.583％ctq，并且飽和指數(shù)Rp等于0.70。
在220℃下進行預(yù)熱P’1。在這個溫度下，二氧化硅的替代從0.2％/單位質(zhì)量變?yōu)?％/單位質(zhì)量。在預(yù)熱環(huán)節(jié)上游的濾餅的再循環(huán)體現(xiàn)為母液中二氧化硅含量從0.583％ctq下降到0.543％ctq，即下降0.04％ctq。二氧化硅過飽和的平方則除以1.45，這體現(xiàn)為含硅沉積物結(jié)垢速率的下降(與二氧化硅過飽和的平方成正比)。添加水榴石的優(yōu)點比在較低溫度下操作的蒸發(fā)器的情況下更加顯著。
在壓熱器中在253℃下進行消化(A)。在消化時，二氧化硅的替代增加到最多8％/單位質(zhì)量的含量。這對應(yīng)于通過水榴石額外收集0.24kg SiO2/t Al2O3的二氧化硅。通過水榴石收集的二氧化硅并未用來形成DSP，其表現(xiàn)為0.16kg Na2O/t Al2O3的苛性鈉消耗的增加。
在消化之后，淤漿S2被冷卻并被導(dǎo)引到大氣壓下的沉降槽(C)中。不可溶殘渣以紅泥20的形式排出，而仍然帶有一些顆粒的溢流L3進行安全過濾F。在安全過濾中，過飽和母液的飽和指數(shù)Rp等于1.22。在過濾器的上游，以0.46g CaO/l母液的比率引入六水合鋁酸三鈣100。如此形成的濾餅111’以干物質(zhì)含量為1000g/l的淤泥的形式再循環(huán)，其被導(dǎo)引到在預(yù)熱環(huán)節(jié)(P’1)上游的引入點。
在母液預(yù)熱環(huán)節(jié)中水榴石的再循環(huán)導(dǎo)致母液中的干物質(zhì)含量為約1g/l。這種小的干物質(zhì)含量對蒸發(fā)環(huán)節(jié)不會產(chǎn)生任何危險。此外，鋁酸鹽母液與分解的母液的再循環(huán)導(dǎo)致Rp的增加小于0.001。對生產(chǎn)的影響因此是最小的。
優(yōu)點ο 為了清洗和維護而使換熱器停工的頻率下降；其壽命周期增加。
ο 在使用主要由水榴石組成的安全濾餅的情況下，通過減少隨DSP排出的苛性鈉的損失來減少苛性鈉的消耗。
ο 通過固體化合物清洗換熱壁的機械效果。
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)三水合鋁的拜耳方法，該方法包括a)鋁土礦(10)的粉碎(B)步驟；b)通過鋁酸鈉母液消化(A)所述鋁土礦的步驟；c)液體/固體分離步驟，典型地通過沉降(C)和過濾(F)來進行，以使氧化鋁過飽和的鋁酸鈉母液(L4)與不可溶殘渣(20)分離；d)過飽和的鋁酸鹽母液(L4)的分解(D)步驟，以形成三水合氧化鋁沉淀(30)；e)在分離沉淀的三水合氧化鋁之后，通過蒸發(fā)貧含氧化鋁的鋁酸鈉母液(L5)進行濃縮(E)的步驟，以將其作為消化母液(L0、L1、L’1、L’10、L”1、L2)再循環(huán)；所述方法的特征在于將屬于鋁酸三鈣的組中的基于鈣的化合物(11，11’)引入到鋁酸鈉母液中，在用于提高所述鋁酸鈉母液溫度的換熱器(E，P’1)的上游，在所述鋁酸鈉母液從分解環(huán)節(jié)流出和在其與粉碎的鋁土礦混合之間，所述基于鈣的化合物被引入到所述鋁酸鈉母液中。
2.權(quán)利要求1的拜耳方法，其中所述基于鈣的化合物是滿足通式3XO，Y2O3，(6-2k)H2O，kSiO2的水榴石，其中X是指Ca，其任選地被鐵、錳或鎂部分替代，Y是指鋁，其任選地被鉻或鐵部分替代，并且k為0至3。
3.權(quán)利要求2的拜耳方法，其中k為0至2。
4.權(quán)利要求2的拜耳方法，其中k為0至1。
5.權(quán)利要求1或2的拜耳方法，其中在換熱器的入口或者其上游將所述基于鈣的化合物引入到將要經(jīng)過所述換熱器的全部鋁酸鈉流中。
6.權(quán)利要求1-5任何一項的拜耳方法，其中所述基于鈣的化合物在換熱裝置上游的單一點處被引入，該換熱裝置位于在從分解環(huán)節(jié)中流出的位置和與鋁土礦混合的位置之間的鋁酸鈉母液回路部分的最上游。
7.權(quán)利要求6的拜耳方法，其中在蒸發(fā)環(huán)節(jié)(E)的上游引入所述基于鈣的化合物(11，111)。
8.權(quán)利要求6的拜耳方法，其中在鋁酸鈉母液預(yù)熱環(huán)節(jié)的上游引入所述基于鈣的化合物(11’，111’)。
9.權(quán)利要求1-8任何一項的拜耳方法，其中以0.1g CaO/l鋁酸鹽至50g CaO/l鋁酸鹽的比例將所述基于鈣的化合物引入到鋁酸鈉母液中。
10.權(quán)利要求1-9任何一項的拜耳方法，其中當(dāng)石灰或鋁酸三鈣被用作過濾添加劑時，所述基于鈣的化合物(111，111’)來自于安全過濾(F)的濾餅的再循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)三水合鋁的拜耳方法，該方法包括a)鋁土礦(10)的粉碎(B)步驟；b)通過鋁酸鈉母液消化(A)所述鋁土礦的步驟；c)液體/固體分離步驟(C和F)；d)所述過飽和的鋁酸鹽母液的分解(D)步驟；e)在分離沉淀的三水合氧化鋁(30)之后，通過蒸發(fā)所述鋁酸鈉母液進行濃縮(E)的步驟，以將其作為消化母液再循環(huán)；所述方法的特征在于將屬于鋁酸三鈣的組中的基于鈣的化合物(11，111，11’，111’)引入到所述鋁酸鈉母液中，在換熱器的上游，在所述鋁酸鈉母液從分解環(huán)節(jié)流出和在其與粉碎的鋁土礦混合之間，所述基于鈣的化合物被引入到所述鋁酸鈉母液中。
文檔編號C01F7/00GK1960945SQ200480033571
公開日2007年5月9日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者B·克里斯托爾, V·埃斯凱雷 申請人:皮奇尼鋁公司