本發(fā)明涉及制備氧化鋁生料漿的方法，特別是涉及一種利用脫硅粉煤灰制備氧化鋁生料漿的方法。
背景技術(shù)：
：氧化鋁是生產(chǎn)鋁錠的主要原材料。世界上95％以上的氧化鋁是通過(guò)鋁土礦生產(chǎn)的。我國(guó)是世界最大的氧化鋁生產(chǎn)國(guó)，目前每年氧化鋁產(chǎn)量超過(guò)3000萬(wàn)噸。但同時(shí)我國(guó)鋁土礦資源相對(duì)匱乏，鋁土礦儲(chǔ)量?jī)H占世界總儲(chǔ)量的7％左右，且多為難處理的一水硬鋁石礦，由于鋁土礦資源不足，目前60％左右的鋁土礦依賴(lài)于向國(guó)外進(jìn)口。而我國(guó)內(nèi)蒙古中西部和山西北部等地區(qū)的煤炭發(fā)電后產(chǎn)生的高鋁粉煤灰儲(chǔ)量豐富，僅內(nèi)蒙準(zhǔn)格爾煤田潛在的高鋁粉煤灰資源蘊(yùn)藏量就達(dá)150億噸，相當(dāng)于我國(guó)目前鋁土礦保有儲(chǔ)量的8倍以上，并且部分高鋁粉煤灰中氧化鋁含量可達(dá)到40％-50％。近幾年來(lái)，我國(guó)各大院校和科研單位積極開(kāi)展了高鋁粉煤灰提取氧化鋁新工藝研究，主要工藝方法為：預(yù)脫硅-堿石灰燒結(jié)法、一步酸溶法、硫酸銨燒結(jié)-拜耳法、石灰石燒結(jié)-低溫拜耳法等，其中，酸法因存在對(duì)設(shè)備材質(zhì)腐蝕嚴(yán)重、產(chǎn)品雜質(zhì)含量較高難以生產(chǎn)冶金級(jí)氧化鋁等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，硫酸銨燒結(jié)法存在渣相流量大、氨氣回收利用難等缺點(diǎn)也沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化實(shí)例，石灰石燒結(jié)法與堿石灰石燒結(jié)法類(lèi)似，但其渣量更大、能耗更高，并且回收率較堿石灰石燒結(jié)法稍低，而預(yù)脫硅-堿石灰燒結(jié)法是目前唯一實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)并取得成功的工藝方法，專(zhuān)利CN201310006057.8公開(kāi)了此工藝的技術(shù)特點(diǎn)。但預(yù)脫硅-堿石灰燒結(jié)法制備氧化鋁過(guò)程中，生料漿制備可使用生石灰或石灰石配料，在選用生石灰配料時(shí)，上料過(guò)程中將部分生石灰摻混在石灰石中，通過(guò)磨機(jī)給料秤直接加入磨機(jī)磨制生料漿，由于生石灰與脫硅粉煤灰漿發(fā)生劇烈的水化與放熱反應(yīng)，發(fā)生水化反應(yīng)后，分子水變?yōu)榻Y(jié)晶水，物料結(jié)晶團(tuán)聚流動(dòng)性變差，發(fā)生沉淀，造成管道頻繁堵塞，調(diào)配槽攪拌負(fù)荷增大造成頻繁沉槽，因此，每小時(shí)生石灰加入量只能控制在5噸以下，約占石灰石比例的10％。燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)工藝中配套石灰爐產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，副產(chǎn)品為生石灰，以石灰窯每日生石灰產(chǎn)量約200t/d，全年產(chǎn)量約70000t/年。而現(xiàn)有工藝無(wú)法解決生石灰大量加入與脫硅粉煤灰反應(yīng)導(dǎo)致管道頻繁堵塞、調(diào)配槽沉槽頻繁問(wèn)題，進(jìn)而造成自產(chǎn)生石灰無(wú)法大量消耗而浪費(fèi)，同時(shí)需大量外購(gòu)石灰石原料，增加生產(chǎn)成本。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種能夠大量添加生石灰，降低生產(chǎn)成本的利用脫硅粉煤灰制備氧化鋁生料漿的方法。本發(fā)明的目的由如下技術(shù)方案實(shí)施：利用脫硅粉煤灰制備氧化鋁生料漿的方法，其包括如下步驟：(1)制備硅渣料漿；(2)制備脫硅灰漿液；(3)制得氧化鋁生料漿；其中，(1)制備硅渣料漿：生石灰與碳母硅渣漿液在管磨機(jī)中研磨混合反應(yīng)制得硅渣料漿；(2)制備脫硅灰漿液：用制得的所述硅渣料漿去沖洗脫硅粉煤灰濾餅，混合后制得脫硅灰漿液；(3)制得氧化鋁生料漿：將制得的所述脫硅灰漿液和石灰石加入管磨機(jī)中磨制，得到氧化鋁生料漿。優(yōu)選的，所述步驟(1)中，反應(yīng)時(shí)間為0.5-1小時(shí)，反應(yīng)溫度控制在65-72℃，且每立方米所述碳母硅渣料漿可反應(yīng)消耗所述生石灰不得超過(guò)200kg。優(yōu)選的，所述步驟(2)中，按每立方米所述碳母硅渣料漿計(jì)，所述脫硅粉煤灰濾餅的添加量為1.0—1.3噸。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，按每立方米所述碳母硅渣料漿計(jì)，所述石灰石的添加量為450-550kg。生石灰中氧化鈣與碳母硅渣漿液中的碳酸根反應(yīng)生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的碳酸鈣?；旌戏磻?yīng)后新生成的硅渣料漿再與脫硅粉煤灰濾餅混合，用于制備氧化鋁生料漿。由于生石灰中的氧化鈣已經(jīng)提前反應(yīng)生成碳酸鈣，因此不再與(或減少了)脫硅粉煤灰中的部分成分發(fā)生反應(yīng)，大量的副反應(yīng)和水化反應(yīng)減少，料漿成分相對(duì)穩(wěn)定，解決了生石灰大量加入與脫硅粉煤灰反應(yīng)導(dǎo)致管道頻繁堵塞、調(diào)配槽沉槽頻繁問(wèn)題。生石灰得以大量添加，添加量以生成飽和碳酸鈣為標(biāo)準(zhǔn)，減少石灰石用量，大大降低原料成本。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1、生石灰中氧化鈣與碳酸根提前反應(yīng)生成碳酸鈣，不與脫硅粉煤灰反應(yīng)，降低反應(yīng)活性，保證了料漿的流動(dòng)性，解決了生石灰大量加入與脫硅粉煤灰反應(yīng)導(dǎo)致管道頻繁堵塞、調(diào)配槽沉槽頻繁問(wèn)題；2、原添加方式每小時(shí)生石灰添加量不超5t,使用本發(fā)明方法后，每小時(shí)生石灰添加量達(dá)到20t，占石灰石比例的3/10以上；3、反應(yīng)生成碳酸鈣分散均勻，指標(biāo)穩(wěn)定；4、利用本發(fā)明方法制備氧化鋁生料漿，可降低原料成本約47.45元/噸-氧化鋁，按照年產(chǎn)15萬(wàn)噸氧化鋁計(jì)算，每年可節(jié)省原料成本約711萬(wàn)元。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但以下實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。表1實(shí)施例1-3所用的碳母硅渣化學(xué)成分分析表(下表中水份為總質(zhì)量的百分含量，其它組份為扣除水份后干物料的質(zhì)量百分含量。)SiO2Fe2O3AL2O3Na2OcCaOH2O比重2.98％0.11％9.77％38.02％7.22％58％1.47g/cm3表2實(shí)施例1-3所用的生石灰化學(xué)成分分析表(質(zhì)量百分含量％)SiO2Fe2O3AL2O3CaO4.6％0.4％1.2％79.57％表3實(shí)施例1-3所用的脫硅粉煤灰濾餅化學(xué)成分分析表(質(zhì)量百分含量％)SiO2Fe2O3AL2O3Na2OcCaOH2O26.68％2.20％52.78％5.76％0％50％表4實(shí)施例1-3所用的石灰石化學(xué)成分分析表(質(zhì)量百分含量％)SiO2Fe2O3MgONa2OcCaOH2O2.41％0.0％2.0％0.0％49.19％2.0％實(shí)施例1：利用脫硅粉煤灰制備氧化鋁生料漿的方法，其包括如下步驟：(1)制備硅渣料漿；(2)制備脫硅灰漿液；(3)制得氧化鋁生料漿；其中，(1)制備硅渣料漿：15t生石灰與100m3碳母硅渣漿液在管磨機(jī)中研磨混合反應(yīng)制得硅渣料漿，反應(yīng)時(shí)間為45分鐘，反應(yīng)溫度控制在70℃；(2)制備脫硅灰漿液：用制得的所述硅渣料漿去沖洗125噸脫硅粉煤灰濾餅，混合后制得脫硅灰漿液；(3)制得氧化鋁生料漿：將制得的所述脫硅灰漿液和50t石灰石加入管磨機(jī)中磨制，得到氧化鋁生料漿。表5實(shí)施例1制得的氧化鋁生料漿成分如下：生料漿SiO2Fe2O3AL2O3Na2OcK2OCaOH2O質(zhì)量t20.391.5039.2027.070.0041.20148.76表5.1實(shí)施例1制得的氧化鋁生料漿成分折合為氧化鋁生料漿指標(biāo)如下：[N/R][C/S]A/S[F/A]H2O％1.1092.1461.9230.0240.441氧化鋁生料漿的核心指標(biāo)為：堿比[N/R]、鈣比[C/S],最終以氧化鋁熟料指標(biāo)評(píng)定生料指標(biāo)。理論上熟料堿比[N/R]＝1、鈣比[C/S]＝2，根據(jù)工業(yè)化生產(chǎn)需要實(shí)際控制范圍：堿比[N/R]＝0.93-0.99、鈣比[C/S]＝1.93-2.0。熟料燒結(jié)過(guò)程中由于煤中灰分的影響，會(huì)造成熟料的堿比[N/R]、鈣比[C/S]小于生料的[N/R]、鈣比[C/S]，因此配置出的氧化鋁生料漿[N/R]＝1.109、鈣比[C/S]＝2.146是一個(gè)較為理想的指標(biāo)。鈣比[C/S]指標(biāo)可以通過(guò)調(diào)整石灰石的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整，堿比[N/R]指標(biāo)可以通過(guò)調(diào)整碳母硅渣的量進(jìn)行調(diào)整，此類(lèi)指標(biāo)在工業(yè)生產(chǎn)中隨時(shí)調(diào)整。實(shí)施例2：利用脫硅粉煤灰制備氧化鋁生料漿的方法，其包括如下步驟：(1)制備硅渣料漿；(2)制備脫硅灰漿液；(3)制得氧化鋁生料漿；其中，(1)制備硅渣料漿：20t生石灰與100m3碳母硅渣漿液在管磨機(jī)中研磨混合反應(yīng)制得硅渣料漿，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)，反應(yīng)溫度控制在72℃；(2)制備脫硅灰漿液：用制得的所述硅渣料漿去沖洗130噸脫硅粉煤灰濾餅，混合后制得脫硅灰漿液；(3)制得氧化鋁生料漿：將制得的所述脫硅灰漿液和45t石灰石加入管磨機(jī)中磨制，得到氧化鋁生料漿。表6實(shí)施例2制得的氧化鋁生料漿成分如下：生料漿SiO2Fe2O3AL2O3Na2OcK2OCaOH2O質(zhì)量t21.161.5840.5827.220.0042.69151.16表6.1實(shí)施例2制得的氧化鋁生料漿成分折合為氧化鋁生料漿指標(biāo)如下：[N/R][C/S]A/S[F/A]H2O％1.0772.1431.9170.0250.442氧化鋁生料漿的核心指標(biāo)為：堿比[N/R]、鈣比[C/S],最終以氧化鋁熟料指標(biāo)評(píng)定生料指標(biāo)。理論上熟料堿比[N/R]＝1、鈣比[C/S]＝2，根據(jù)工業(yè)化生產(chǎn)需要實(shí)際控制范圍：堿比[N/R]＝0.93-0.99、鈣比[C/S]＝1.93-2.0。熟料燒結(jié)過(guò)程中由于煤中灰分的影響，會(huì)造成熟料的堿比[N/R]、鈣比[C/S]小于生料的[N/R]、鈣比[C/S]，因此配置出的氧化鋁生料漿[N/R]＝1.077、鈣比[C/S]＝2.143是一個(gè)較為理想的指標(biāo)。鈣比[C/S]指標(biāo)可以通過(guò)調(diào)整石灰石的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整，堿比[N/R]指標(biāo)可以通過(guò)調(diào)整碳母硅渣的量進(jìn)行調(diào)整，此類(lèi)指標(biāo)在工業(yè)生產(chǎn)中隨時(shí)調(diào)整。實(shí)施例3：利用脫硅粉煤灰制備氧化鋁生料漿的方法，其包括如下步驟：(1)制備硅渣料漿；(2)制備脫硅灰漿液；(3)制得氧化鋁生料漿；其中，(1)制備硅渣料漿：13t生石灰與100m3碳母硅渣漿液在管磨機(jī)中研磨混合反應(yīng)制得硅渣料漿，反應(yīng)時(shí)間為0.5小時(shí)，反應(yīng)溫度控制在65℃；(2)制備脫硅灰漿液：用制得的所述硅渣料漿去沖洗100噸脫硅粉煤灰濾餅，混合后制得脫硅灰漿液；(3)制得氧化鋁生料漿：將制得的所述脫硅灰漿液和55t石灰石加入管磨機(jī)中磨制，得到氧化鋁生料漿。表7實(shí)施例3制得的氧化鋁生料漿成分如下：生料漿SiO2Fe2O3AL2O3Na2OcK2OCaOH2O質(zhì)量t21.081.5540.4927.220.0042.08151.36表7.1實(shí)施例3制得的氧化鋁生料漿成分折合為氧化鋁生料漿指標(biāo)如下：[N/R][C/S]A/S[F/A]H2O％1.0792.1211.9210.0240.439氧化鋁生料漿的核心指標(biāo)為：堿比[N/R]、鈣比[C/S],最終以氧化鋁熟料指標(biāo)評(píng)定生料指標(biāo)。理論上熟料堿比[N/R]＝1、鈣比[C/S]＝2，根據(jù)工業(yè)化生產(chǎn)需要實(shí)際控制范圍：堿比[N/R]＝0.93-0.99、鈣比[C/S]＝1.93-2.0。熟料燒結(jié)過(guò)程中由于煤中灰分的影響，會(huì)造成熟料的堿比[N/R]、鈣比[C/S]小于生料的[N/R]、鈣比[C/S]，因此配置出的氧化鋁生料漿[N/R]＝1.079、鈣比[C/S]＝2.121是一個(gè)較為理想的指標(biāo)。鈣比[C/S]指標(biāo)可以通過(guò)調(diào)整石灰石的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整，堿比[N/R]指標(biāo)可以通過(guò)調(diào)整碳母硅渣的量進(jìn)行調(diào)整，此類(lèi)指標(biāo)在工業(yè)生產(chǎn)中隨時(shí)調(diào)整。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3