有机物两段苛化工艺中氧化铝的回收研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.09.008有机物两段苛化工艺中氧化铝的回收研究房辉，赵瑜，赵泳奇（龙口东海氧化铝有限公司，山东龙口265713）摘要：介绍了有机物两段苛化法的原理。采用碳酸钠浸出工艺对有机物苛化沉铝渣中的氧化铝进行回收，探讨了碳酸钠浓度、浸出温度、浸出时间、液固比等对氧化铝回收率的影响，最佳工艺条件为：碳酸钠浓度90g/L、反应温度100℃、反应时间80min、液固比10，在此条件下氧化铝的回收率可达90%以上。关键词：有机物；苛化；浸出；氧化铝中图

2、分类号：TF821文献标志码：A文章编号：1007-7545（2018）09-0000-00StudyonRecoveryofAluminainTwoStageOrganicCausticProcessFANGHui,ZHAOYu,ZHAOYong-qi（LongkouDonghaiAluminaCo.,Ltd.,Longkou265713,Shandong,China）Abstract：Principleoftwostageorganiccausticmethodwasintroduced.Alumi

3、nawasrecoveredfromtwo-stageorganiccausticslagbyleachingwithsodiumcarbonate.Effectsofsodiumcarbonateconcentration,leachingtemperature,leachingtime,andratioofliquidtosolid(L/S)onaluminarecoveryratewereinvestigated.Theresultsshowthataluminarecoveryrateis90%

4、aboveundertheoptimumconditionsincludingconcentrationofsodiumcarbonateof90g/L,reactiontemperatureof100℃,reactiontimeof80min,andL/Sof10.Keywords：organics;causticizing;leaching;alumina在供给侧改革和有色行业去产能的大背景下，我国铝土矿进口数量逐年递增[1]。随着我国氧化铝厂大量使用高有机物的进口矿石，有机物的负面作用逐渐显现，尤

5、其是草酸盐类有机物对生产危害更加明显[2]。山东某氧化铝厂临海而建，依靠进口铝土矿生产优质砂状氧化铝，自建厂运行以来，先后使用过几内亚、澳大利亚、所罗门群岛等多个国家的高有机物矿，为了解决有机物给生产带来的诸多弊端，与国内外科研院所合作，成功开发了低温低浓度草酸盐苛化工艺，突破了规模化使用高有机物矿石的限制性环节，并对有机物苛化工艺条件、苛化渣物相组成及回收利用等开展了系列研究[3]。虽然现有苛化工艺操作简单、适应性强，但仍存在诸多不足之处，除了苛化效率低、氧化铝损失率高以外，还存在脱除成本高、水量难以

6、平衡等缺点，其中，苛化成本主要是由于氧化铝损失引起的，苛化稀释用水则打破了氧化铝厂原有的水平衡。为此，山东某氧化铝厂进行了先沉铝后苛化的两段苛化法新工艺研究，主要目的是实现铝的高效分离，减少苛化稀释用水，从而有效降低苛化成本。本文对有机物两段苛化工艺原理进行介绍，对苛化过程中损失的氧化铝进行回收试验，降低草酸盐苛化的成本。1试验原理两段苛化工艺与一段苛化工艺不同之处在于，基于沉铝和苛化反应的热力学差异，通过控制工艺条件，石灰乳分两次添加，避免苛化工艺大量加水稀释，使沉铝反应和苛化反应分步进行。第一次加入

7、石灰乳主要发生沉铝反应，使溶液中的铝沉淀进入渣相；第二次加入石灰乳主要发生苛化反应，溶液中的草酸盐转化成钙盐沉淀渣，脱除草酸盐有机物。与一段苛化法相比，两段苛化法可以实现苛化渣主成分的分离，避免苛化渣中的沉淀物相互相掺杂，为沉淀渣的差异化回收利用提供便利。山东某氧化铝厂的生产经验表明，苛化成本主要取决于氧化铝损失率，降低苛化成本的重要措施是加强对沉铝渣的回收利用，两段苛化新工艺的沉铝渣后续处理至关重要。本文通过对沉铝渣进行碱浸来提取渣中的氧化铝，减少氧化铝损失。沉铝渣的主要成分是水合铝酸钙，其生成如反应

8、（1）所示，根据其易溶于碳酸钠的特性，可以采用反应（2）进行铝的回收[4-5]。本文通过考察碱度、温度等因素对反应的影响，研究水合铝酸钙与碳酸钙之间的转化关系，以此来确定最佳工艺条件。3Ca(OH)2+2NaAl(OH)4=3CaO·Al2O3·6H2O+2NaOH（1）3CaO·Al2O3·6H2O+3Na2CO3=3CaCO3+2NaAl(OH)4+4NaOH（2）收稿日期：2018-05-23基金项目：2013年山东省重大产学研合作项