專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁酸鈉粗液間接加熱連續(xù)脫硅工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于堿-石灰燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中鋁酸鈉粗液脫硅的工藝方法。
堿-石灰燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中，熟料溶出后得到的鋁酸鈉粗液，一般在壓煮器內(nèi)進(jìn)行加壓脫硅。當(dāng)采用間接加熱時(shí)，由于鋁酸鈉粗液在加熱過(guò)程中具有很強(qiáng)的結(jié)垢性，使換熱表面很快形成導(dǎo)熱性很差的垢層，熱交換效率迅速降低，導(dǎo)致熱耗增加和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)周期短，此外尚需經(jīng)常清除換熱表面上的垢層，這是一項(xiàng)困難和繁瑣的工作。由于上述原因，間接加熱連續(xù)脫硅工藝至今未能在工業(yè)上得到應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是，提供一種能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的、技術(shù)經(jīng)濟(jì)上合理的鋁酸鈉粗液間接加熱連續(xù)脫硅工藝方法，該工藝可大大減慢換熱器熱交換表面結(jié)垢的速度，從而降低了熱耗，確保換熱設(shè)備能長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也減少了清理垢層的工作任務(wù)。
本發(fā)明的主要技術(shù)特征是脫硅前，向待脫硅的鋁酸鈉粗液添加種子攪拌分解母液和表面活性劑，在加壓下進(jìn)行予脫硅，予脫硅后，將經(jīng)予脫硅的漿液送入脫硅裝置進(jìn)行加壓脫硅，予脫硅和脫硅時(shí)，加熱漿液的方式均為蒸汽間接加熱。
本發(fā)明的工藝過(guò)程詳述如下由熟料溶出工序輸送來(lái)的工業(yè)鋁酸鈉粗液，其成份為AI2O390-130克/立升，SiO23.5-6.0克/立升，苛性氧化鈉與氧化鋁的克分子比〔Na2OK〕/〔Al2O3〕為1.15-1.35。將工業(yè)種子攪拌分解母液添加到上述粗液中去，使粗液的〔Na2OK〕/〔Al2O3〕升到1.40-1.55，最好為1.45-1.55。上述種分母液的成份可為Na2OK110-160克/立升，αK3.0-3.5。而后再向粗液中添加表面活性劑，表面活性劑可以是鈉硅渣或鈣硅渣，也可以是鈉硅渣與鈣硅渣的混合物，添加量均為15-30克/立升。而后將上述漿液送入以脫硅液自蒸發(fā)的乏汽為熱源的管式換熱器中，漿液加熱到110-120℃后送入壓力容器內(nèi)進(jìn)行予脫硅，持續(xù)時(shí)間20-30分。再將經(jīng)予脫硅的漿液送入以新蒸汽為熱源的換熱器中，一般為管式換熱器，加熱到150-175℃后送入串聯(lián)脫硅機(jī)組進(jìn)行保溫?cái)嚢杳摴?，漿液在機(jī)組內(nèi)的平均滯留時(shí)間為60-120分。由最后一級(jí)脫硅機(jī)排出的漿液進(jìn)入多級(jí)自蒸發(fā)器，壓力降到常壓后送入分離系統(tǒng)進(jìn)行液固分離。分離出的液體即為鋁酸鈉精制液，可送去進(jìn)行深加工或直送分解工序。分離出的固體一部分送回原料工序供配料用，另一部分返回作為待脫硅粗液的表面活性劑。第一級(jí)和第二級(jí)自蒸發(fā)的乏汽作為予脫硅前粗液換熱器的熱源，第三級(jí)以后的自蒸發(fā)乏汽用于加熱赤泥洗水。
本發(fā)明提供的方法，能有效地減慢換熱器熱交換表面上由鋁酸鈉粗液產(chǎn)生結(jié)垢的速度，降低熱耗，大大提高了換熱器的運(yùn)轉(zhuǎn)率，脫硅后的精制液符合工業(yè)要求。
實(shí)例附圖
為具體實(shí)施例流程。來(lái)自熟料溶出工序的鋁酸鈉粗液(24)送入混合槽(1)，其成份為Na2O全110.7克/立升，Al2O3120.0克/立升，Na2OC21.0克/立升，SiO25.7克/立升。按粗液與種子攪拌分解母液體積比為4.5將種分母液(20)送入混合槽(25)，硅渣(22)也加入到混合槽(25)中，添加量為30克/立升粗液。上述加有硅渣的種分母液從混合槽(25)經(jīng)(23)送入混合槽(1)。混合后待脫硅漿液的組份為(克/立升)Na2O全121.8，Al2O3111.3，Na2OC23.3，SiO24.64，αK1.46，固體含量27.0。漿液溫度為80℃。上述漿液由喂料泵(2)送入到管式多程換熱器(3)、(4)的換熱管，流速為0.7米/秒，一般為1.0米/秒。由脫硅自蒸發(fā)器(11)、(12)排出的乏汽(15)、(16)進(jìn)入換熱器(3)、(4)的汽室，其蒸汽壓力(表壓)分別為1.6和1.5公斤/厘米2，換熱溫差為20℃。漿液通過(guò)換熱器(3)、(4)被加熱到110-120℃后送入予脫硅壓力容器(5)，在(5)中攪拌滯留時(shí)間為20分。此時(shí)粗液的Al2O3/SiO2(重量比)達(dá)65-130，再送入以新蒸汽(17)為熱源的換熱器(6)、(7)中加熱到150℃以上。換熱器(6)、(7)汽室的蒸汽壓力(表壓)為5.0公斤/厘米2，換熱管中漿液流速為1米/秒。由換熱器(7)排出的漿液進(jìn)入串聯(lián)連續(xù)脫硅器(8)、(9)、(10)中攪拌脫硅，漿液在(8)、(9)、(10)中的平均滯留時(shí)間為60分。由脫硅器(10)排出的漿液進(jìn)入自蒸發(fā)器(11)、(12)、(13)，壓力降至常壓后排至分離系統(tǒng)(14)進(jìn)行液固分離，得到的脫硅精制液(19)送去深度加工或直接送到分解工序。獲得的脫硅精制液的組份為(克/立升)Na2O全133.8，Al2O3119.9，Na2O327.4，SiO20.395，αK1.46，A/S304。分離出的固體一部分(21)返回原料工序用于配料，另一部分(22)用作粗液予脫硅的表面活性劑。
換熱器連續(xù)運(yùn)行30晝夜，換熱管結(jié)垢厚度小于1毫米，傳熱系數(shù)大于800千卡/米2·小時(shí)·度。在本發(fā)明的流程中，新蒸汽消耗小于1100公斤/噸Al2O3。
權(quán)利要求
1.堿-石灰燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中鋁酸鈉粗液壓煮連續(xù)脫硅工藝方法，其特征在于脫硅前向待脫硅的鋁酸鈉粗液添加種子攪拌分解母液和表面活性劑，在加壓下進(jìn)行予脫硅，予脫硅后將經(jīng)予脫硅的漿液送入脫硅裝置進(jìn)行加壓脫硅，予脫硅和脫硅時(shí)，加熱漿液的方式均為蒸汽間接加熱。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說(shuō)待脫硅的鋁酸鈉粗液的成份為Al2O390-130克/立升，SiO23.5-6.0克/立升，苛性氧化鈉與氧化鋁的克分子比〔Na2OK〕/〔Al2O3〕為1.15-1.35。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所說(shuō)種子攪拌分解母液的成份為Na2OK110-160克/立升，αK3.0-3.5，該母液添加到待脫硅的鋁酸鈉粗液中，使粗液的〔Na2OK〕/〔Al2O3〕升至1.40-1.55，最好為1.45-1.55。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所說(shuō)的表面活性劑為鈉硅渣或鈣硅渣，也可以是鈉硅渣與鈣硅渣的混合物，添加量均為15-30克/立升。
5.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所說(shuō)的表面活性劑為鈉硅渣或鈣硅渣，也可以是鈉硅渣與鈣硅渣的混合物，添加量為15-30克/立升
6.按照權(quán)利要求1或2或5所述的方法，其特征在于所說(shuō)的予脫硅溫度為110-120℃，持續(xù)時(shí)間20-30分，所說(shuō)的加壓脫硅的溫度為150-175℃，持續(xù)時(shí)間60-120分。
7.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所說(shuō)的予脫硅溫度為110-120℃，持續(xù)時(shí)間20-30分，所說(shuō)的加壓脫硅溫度為150-175℃，持續(xù)時(shí)間60-120分。
8.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所說(shuō)的予脫硅溫度為110-120℃，持續(xù)時(shí)間20-30分，所說(shuō)的加壓脫硅溫度為150-175℃，持續(xù)時(shí)間60-120分。
全文摘要
本發(fā)明屬于堿-石灰燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中鋁酸鈉粗液脫硅的工藝方法。發(fā)明的目的是提供一種能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的、技術(shù)經(jīng)濟(jì)上合理的間接加熱連續(xù)脫硅工藝。主要技術(shù)特征是向粗液中添加種分母液和表面活性劑進(jìn)行加壓予脫硅，而后再進(jìn)行脫硅，加熱漿液的方式為間接加熱。該工藝可大大減慢換熱器熱交換表面結(jié)垢的速度，降低熱耗，確保換熱器長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)C01F7/08GK1031688SQ8710138
公開(kāi)日1989年3月15日 申請(qǐng)日期1987年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月2日
發(fā)明者杜金湘, 張恒仰, 張紹貴 申請(qǐng)人:山東鋁廠