專利名稱：氧化鋁溶出設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化工領(lǐng)域，涉及一種氧化鋁溶出設(shè)備。
背景技術(shù)：
聞?wù)蟹勖夯抑蠥l2O3含量通?？蛇_(dá)50%左右，相當(dāng)于我國中等品位招土礦中Al2O3的含量，是非常寶貴的再生含鋁礦物資源。利用高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁，可緩解我國鋁土礦資源短缺的困境，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。目前，氧化鋁的生產(chǎn)都是采用拜爾法生產(chǎn)，溶出設(shè)備比較成熟。但是拜耳法生產(chǎn)氧化鋁存在能耗高、工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。神華集團(tuán)在國內(nèi)率先開發(fā)循環(huán)流化床粉煤灰酸浸提取氧化鋁的工藝研究，成功建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“聯(lián)合除雜一步酸溶法”制備冶金級氧化鋁工藝。由于粉煤灰和鹽酸組成的混合料漿具有腐蝕性，現(xiàn)有氧化鋁溶出裝置不適用。因此，針對粉煤灰和鹽酸料漿特性，開展放大后能適用于大型氧化鋁廠的溶出工藝設(shè)備研究對于煤炭伴生資源綜合利用而言是勢在必行的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種適合粉煤灰酸法提取氧化鋁的溶出設(shè)備，以推進(jìn)酸法提取氧化鋁的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。本實(shí)用新型的氧化鋁溶出設(shè)備包括高壓耐酸泵、預(yù)熱器、反應(yīng)釜和礦漿自蒸發(fā)器，其中，高壓耐酸泵用于將粉煤灰料漿泵送至預(yù)熱器，預(yù)熱器、反應(yīng)釜和礦漿自蒸發(fā)器通過耐酸管道按照溶出工藝流程依次連接；預(yù)熱器蒸汽入口和礦漿自蒸發(fā)器蒸汽出口通過蒸汽管道連接，反應(yīng)釜中下部與外源蒸汽管連通。優(yōu)選地，所述預(yù)熱器和礦漿自蒸發(fā)器的個(gè)數(shù)分別為兩個(gè)，分別為一級預(yù)熱器、二級預(yù)熱器、一級礦漿自蒸發(fā)器、二級礦漿自蒸發(fā)器，其中一級預(yù)熱器蒸汽入口與一級礦漿自蒸發(fā)器蒸汽出口通過蒸汽管道連接，二級預(yù)熱器蒸汽入口與二級礦漿自蒸發(fā)器蒸汽出口通過蒸汽管道連接。優(yōu)選地，所述預(yù)熱器是搪瓷套管預(yù)熱器或石墨列管預(yù)熱器。優(yōu)選地，所述反應(yīng)釜的個(gè)數(shù)至少是三個(gè)，反應(yīng)釜之間依次通過耐酸管道連接。優(yōu)選地，所述反應(yīng)釜是搪瓷反應(yīng)釜或鋼襯聚四氟乙烯反應(yīng)釜。優(yōu)選地，所述搪瓷反應(yīng)釜是帶攪拌、夾套的搪瓷反應(yīng)釜，此時(shí)，外源蒸汽管還與夾套連接。優(yōu)選地，所述耐酸管道是搪瓷耐酸管道或鋼襯聚四氟乙烯耐酸管道。優(yōu)選地，所述耐酸管道、蒸汽管道和外源蒸汽管上均設(shè)置有閥門。優(yōu)選地，所述溶出設(shè)備還包括稀釋槽和稀釋泵，所述稀釋槽在溶出工藝流程中位于礦漿自蒸發(fā)器的下游，用于接收蒸發(fā)后的料漿；所述稀釋泵在溶出工藝流程中位于稀釋槽的下游，用于將稀釋槽中的料漿輸送至沉降車間。[0015]本實(shí)用新型的氧化鋁溶出設(shè)備耐酸耐磨性強(qiáng)，適于大規(guī)模地從粉煤灰中溶出氧化鋁，溶出率高，持久耐用。

圖1是本實(shí)用新型的氧化鋁溶出設(shè)備的一種具體實(shí)施方式
的示意圖；圖2是本實(shí)用新型的氧化鋁溶出設(shè)備的第二種具體實(shí)施方式
的示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合圖1、圖2和下面的具體實(shí)施方式
詳細(xì)地描述本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于附圖和具體實(shí)施方式
。圖1是本實(shí)用新型的氧化鋁溶出設(shè)備的一種具體實(shí)施方式
的示意圖，該溶出設(shè)備I包括高壓耐酸泵10、預(yù)熱器11、一級反應(yīng)釜12、二級反應(yīng)釜13、末級反應(yīng)釜14和礦漿自蒸發(fā)器15，其中，高壓耐酸泵10用于將粉煤灰礦漿泵送至預(yù)熱器11，預(yù)熱器11、一級反應(yīng)釜12、二級反應(yīng)釜13、末級反應(yīng)釜14和礦漿自蒸發(fā)器15通過耐酸管道16按照溶出工藝流程依次連接；預(yù)熱器11的蒸汽入口和礦漿自蒸發(fā)器15的蒸汽出口通過蒸汽管道17連接，反應(yīng)釜12、13、14的中下部分別與外源蒸汽管18連通。在本實(shí)施方式中，預(yù)熱器11是陶瓷套管預(yù)熱器；預(yù)熱溫度為45 80°C;設(shè)計(jì)壓力為:管程0.25Mpa、殼程0.25Mpa ;設(shè)計(jì)溫度為:管程O 200。。、殼程O 200。。。在其它實(shí)施方式中，預(yù)熱器11也可以是石墨列管預(yù)熱器，設(shè)計(jì)溫度為:加熱(170°C、換熱面積:5 450m2 ;設(shè)計(jì)壓力為:管程彡0.1MPa、殼程彡0.5MPa。在其它實(shí)施方式中，反應(yīng)釜的個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要增加，例如可以為四級反應(yīng).W.-Tf* O在優(yōu)選的實(shí)施方式中，各反應(yīng)釜之間可以互為備用。在本實(shí)施方式中，一級反應(yīng)爸12、二級反應(yīng)爸13和末級反應(yīng)爸14是帶攪拌、夾套的搪瓷反應(yīng)釜，其加熱方式是夾套間接加熱與內(nèi)插外源蒸汽管的直接加熱相結(jié)合；加熱熱媒類型是飽和蒸汽；飽和蒸汽溫度為145 165°C;工作壓力為IMPa ;溶出溫度為12(Tl50°C。在另一種具體實(shí)施方式
中，一級反應(yīng)爸12、二級反應(yīng)爸13和末級反應(yīng)爸14是不帶攪拌、夾套的搪瓷反應(yīng)釜，它的加熱方式是通過開口于反應(yīng)釜中下部的外源蒸汽管將外源蒸汽直接通入反應(yīng)釜中以加熱反應(yīng)釜內(nèi)物料，技術(shù)參數(shù)與上述帶攪拌、夾套的搪瓷反應(yīng)釜—致。在另一種具體實(shí)施方式
中，一級反應(yīng)釜12、二級反應(yīng)釜13和末級反應(yīng)釜14也可以是鋼襯聚四氟乙烯反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜的技術(shù)參數(shù)為:飽和蒸汽溫度145 165°C、工作壓力是IMPa、溶出溫度為12(Tl50°C。在本實(shí)施方式中，礦漿自蒸發(fā)器15的工作壓力是0.1MPa，礦漿溫度進(jìn)口為150°C、出口為136.5°C，閃蒸二次汽溫度是119°C。在本實(shí)施方式中，耐酸管道16是搪瓷耐酸管道。在其它實(shí)施方式中，耐酸管道16也可以是鋼襯聚四氟乙烯耐酸管道。
在本實(shí)施方式中，耐酸管道16、蒸汽管道17和外源蒸汽管18上均設(shè)置有閥門。在本實(shí)施方式中，所述氧化鋁溶出設(shè)備還包括稀釋槽19和稀釋泵300，稀釋槽19在溶出工藝流程中位于礦漿自蒸發(fā)器15的下游，用于接收蒸發(fā)后的料漿；稀釋泵300在溶出工藝流程中位于稀釋槽19的下游，用于將稀釋槽中的料漿輸送至沉降車間。圖2是本實(shí)用新型的氧化鋁溶出設(shè)備的另一種具體實(shí)施方式
的示意圖，該溶出設(shè)備2包括高壓耐酸泵20、一級預(yù)熱器211、二級預(yù)熱器212、一級反應(yīng)釜22、二級反應(yīng)釜23、三級反應(yīng)釜24、一級礦漿自蒸發(fā)器251和二級礦漿自蒸發(fā)器252，其中，高壓耐酸泵20用于將粉煤灰礦漿泵送至一級預(yù)熱器211，一級預(yù)熱器211、二級預(yù)熱器212、一級反應(yīng)釜22、二級反應(yīng)釜23、三級反應(yīng)釜24、一級礦漿自蒸發(fā)器251和二級礦漿自蒸發(fā)器252通過耐酸管道26按照溶出工藝流程依次連接；一級預(yù)熱器211的蒸汽入口和一級礦漿自蒸發(fā)器251的蒸汽出口通過蒸汽管道271連接，二級預(yù)熱器212的蒸汽入口和二級礦漿自蒸發(fā)器252的蒸汽出口通過蒸汽管道272連接，反應(yīng)釜22、23、24的中下部分別與外源蒸汽管28連接。該溶出設(shè)備2還包括稀釋槽29和稀釋泵30，稀釋槽29在溶出工藝流程中位于二級礦漿自蒸發(fā)器252的下游，用于接收蒸發(fā)后的料漿；稀釋泵30在溶出工藝流程中位于稀釋槽29的下游，用于將稀釋槽29中的料漿輸送至沉降車間。本實(shí)施方式中使用的各裝置的具體型號和參數(shù)可與圖1所示的實(shí)施方式相同。利用本實(shí)用新型的氧化鋁溶出設(shè)備工作時(shí)，從配料車間輸送來的合乎指標(biāo)要求的粉煤灰礦漿，通過高壓耐酸泵泵送至預(yù)熱器，經(jīng)過預(yù)熱后，依次進(jìn)入各級反應(yīng)釜加熱，最后在末級反應(yīng)釜中，粉煤灰中的氧化鋁和鹽酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成氯化鋁溶液，保溫停留。各反應(yīng)釜的中下部和/或帶夾套的反應(yīng)釜的夾套處與外源蒸汽管連接，利用外源蒸汽對反應(yīng)釜中的物料進(jìn)行加熱。末級反應(yīng)釜中獲得的氯化鋁溶液然后進(jìn)入礦漿自蒸發(fā)器；經(jīng)閃蒸降溫、降壓后，料漿進(jìn)入稀釋槽，和一次洗液混合降溫后通過稀釋泵輸送至沉降車間。礦漿自蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸汽通過蒸汽管道輸入至對應(yīng)的預(yù)熱器，用于加熱預(yù)熱器中的礦漿。
權(quán)利要求1.一種氧化鋁溶出設(shè)備，其特征在于，所述氧化鋁溶出設(shè)備包括高壓耐酸泵、預(yù)熱器、反應(yīng)釜和礦漿自蒸發(fā)器，其中，高壓耐酸泵用于將粉煤灰礦漿泵送至預(yù)熱器，預(yù)熱器、反應(yīng)釜和礦漿自蒸發(fā)器通過耐酸管道依次連接；預(yù)熱器蒸汽入口和礦漿自蒸發(fā)器蒸汽出口通過蒸汽管道連接，反應(yīng)釜中下部與外源蒸汽管連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁溶出設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)熱器和礦漿自蒸發(fā)器的個(gè)數(shù)分別為兩個(gè)，分別為一級預(yù)熱器、二級預(yù)熱器、一級礦漿自蒸發(fā)器、二級礦漿自蒸發(fā)器，其中一級預(yù)熱器蒸汽入口與一級礦漿自蒸發(fā)器蒸汽出口通過蒸汽管道連接，二級預(yù)熱器蒸汽入口與二級礦漿自蒸發(fā)器蒸汽出口通過蒸汽管道連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁溶出設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)熱器是搪瓷套管預(yù)熱器或石墨列管預(yù)熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁溶出設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)釜的個(gè)數(shù)至少是三個(gè)，反應(yīng)釜之間依次通過耐酸管道連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化鋁溶出設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)釜是搪瓷反應(yīng)釜或鋼襯聚四氟乙烯反應(yīng)釜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧化鋁溶出設(shè)備，其特征在于，所述搪瓷反應(yīng)釜是帶攪拌、夾套的搪瓷反應(yīng)爸，此時(shí)，外源蒸汽管還與所述搪瓷反應(yīng)爸的夾套連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁溶出設(shè)備，其特征在于，所述耐酸管道是搪瓷耐酸管道或鋼襯聚四氟乙烯耐酸管道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的氧化鋁溶出設(shè)備，其特征在于，所述耐酸管道、蒸汽管道和外源蒸汽管上均設(shè)置有閥門。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的氧化鋁溶出設(shè)備，其特征在于，所述氧化鋁溶出設(shè)備還包括稀釋槽和稀釋泵，所述稀釋槽在溶出工藝流程中位于礦漿自蒸發(fā)器的下游，用于接收蒸發(fā)后的料漿；所述稀釋泵在溶出工藝流程中位于稀釋槽的下游，用于將稀釋槽中的料漿輸送至沉降車間。
專利摘要本實(shí)用新型屬于化工領(lǐng)域，涉及一種氧化鋁溶出設(shè)備，所述氧化鋁溶出設(shè)備包括高壓耐酸泵、預(yù)熱器、反應(yīng)釜和礦漿自蒸發(fā)器，其中，高壓耐酸泵用于將粉煤灰料漿泵送至預(yù)熱器，預(yù)熱器、反應(yīng)釜和礦漿自蒸發(fā)器通過耐酸管道依次連接；預(yù)熱器蒸汽入口和礦漿自蒸發(fā)器蒸汽出口通過蒸汽管道連接，反應(yīng)釜中下部與外源蒸汽管連通。本實(shí)用新型的氧化鋁溶出設(shè)備耐酸耐磨性強(qiáng)，適于大規(guī)模地從粉煤灰中溶出氧化鋁，溶出率高，持久耐用。
文檔編號C01F7/02GK203021307SQ201220742350
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者高桂梅, 董宏, 張文廣, 姬學(xué)良, 喬利華, 韓德家, 富建松 申請人:中國神華能源股份有限公司