混联法生产氧化铝补碱谈降低碳酸钠含量的探讨

《混联法生产氧化铝补碱谈降低碳酸钠含量的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、混联法生产氧化铝补碱谈降低碳酸钠含量的探讨摘要：混联法生产氧化铝，烧结法系统向拜耳法系统补碱，种分母液必须蒸发至较髙浓度，其目的是平衡水量水量和蒸发排盐，排盐就是减少系统碳酸钠积累，以减少对整个生产的危害。本文针对生产实际，系统分析碳酸钠对山西分公司混联法生产过程屮的影响及给生产带来的危害，分析了拜耳法、烧结法系统中碳酸钠成份的主要來源及生产流程的变化过程，指出在稳定生产的条件下降低两大系统中的碳酸钠含量，并控制蒸发浓度和加强排盐等相应措施来降低系统碳酸钠含量.关键词：蒸发母液；烧结法；拜耳法；溶出；反苛化；排盐1引言在纯拜耳法牛产氧化铝条件下，蒸发过程

2、中析出的碳酸钠必须苛化进行回收。在混联法牛产氧化铝条件下，蒸发过程中析出的碳酸钠与蒸发母液分离后送往烧结法配料。山西分公司是采用混联法生产氧化铝的人型企业，用烧结法种分蒸发母液向拜耳法系统补碱;在烧结法系统向拜耳法系统补碱时，种分母液必须蒸发至较高浓度，补碱母液与拜耳法种分蒸发母液混合经沉降分离排出碳酸钠结品后与拜耳法种分原液一起调成循环母液；拜耳法牛产氧化铝过程屮母液循环使用，在流程中积累了一定塑的碳酸钠。山西分公司循环母液屮Nc/NTf，1(碳酸钠浓度与全碱浓度质量百分比)一直偏高(要求＜10%),具体数字如下表1：年份199719981999200

3、0200120022003Nc/NT10.8%11.6%11.76%11.58%11.22%11.35%10.6%而且烧结法种分原液中Nc/NT在18%以上。碳酸钠在生产流程生产中的存在，给生产带来严重危害，主要表现在以下几方面:(1)在高压溶出机组后三级自蒸发器中结晶析出，使过料管径变细出料不畅，严重时甚至造成机组停车，同时使自蒸发器乏汽带料，恶化热效率和堵塞冷凝水管道,发生闪蒸器超压而安全阀喷料;在预热压煮器加热管束内壁形成结疤，降低压煮器的传热效率，使整个高压溶出机组的温度下降，使矿石溶出率降低，造成溶出指标:溶出液ak和溶岀赤泥A/S升高,对溶出

4、分解，烧结法配料都不利;严重时使沉降性能恶化，造成沉降槽跑浑;给后序生产带来严重影响。(2)蒸发过程屮，随着母液浓度逐渐升高，碳酸钠在母液屮的浓度达到饱和而结晶析出，在蒸发器管壁上结垢，降低了蒸发器的传热系数，使蒸发器产能大大降低，在母液自蒸发过程中，碳酸钠结晶析出造成自蒸发器过料管及下料管堵塞，会使自蒸发器液面升高，导致跑碱，给蒸发器操作带来严重困难。种分原液中碳酸钠含量过高时，蒸发母液浓度将受到大大限制.(3)溶液中碳酸钠的存在，会增加溶液的粘度，对沉降分离、粗液精滤、精液的晶种分解都会造成一定的影响;例如粗液的粘度大,使叶滤布过料性能差，影响到液量

5、的正常通过，精滤后的铝酸钠溶液中，碳酸钠等杂质积累到一定量，溶液的粘度增大，从而使铝酸钠溶液的稳定性增加，使分解速度减慢，分解率下降，且使产品粒度细化，彫响产品质量.(4)在烧结法熟料溶出中加入过高碳酸钠浓度的调整液，溶出液中二氧化硅浓度升高，这样不但增加了脱硅负担，而且是返回配料的硅渣量增加，从而增加了加工成本费用.重要的是烧结法种分蒸发母液向拜耳法补碱带入过多的碳酸钠。⑸碳酸钠在生产过程中不能溶出矿石中的氧化铝,但随溶液一起被加热稀释蒸发等，参与各种循环过程，使拜耳法能耗升高。山西分公司通过蒸发排盐来降低系统碳酸钠的含量,但从整个氧化铝生产过程来看，

6、从蒸发本身解决來降低碳酸钠含量是不行的，必须从减少整个生产系统的碳酸钠含暈来解决。对生产体系中碳酸钠来源及变化进行系统分析，从而找到降低碳酸钠含量的各种措施。2碳酸钠来源及变化情况分析2.1拜耳法系统的碳酸钠主要來自于以下四个方面2.1.1在矿石中，碳酸盐常以碳酸钙(CaCCh)、菱镁矿、菱铁矿等形式存在，在溶出时与苛性钠溶液反应生成碳酸钠，并且作用比较彻底，其反应式为：CaC0s+2Na0H+aq=Na2C0s+Ca(OH)2+aq(1)MgC03+2Na0H+aq=Na2C03+Mg(OH)2+aq(2)FeCO：3+2NaOH+aq二NazCOs+

7、Fe(OH)2+aq(3)上述(1)式是对逆反应，当OFF离子浓度很低时，CaCO3的溶解度小于Ca(OH)2的溶解度，反应向左进行，生成NaOH,这种作用叫苛化作用.在溶出铝土矿时,OH-离子浓度很高,CaCO3的溶解度高于Ca(OH)2,因此反应向右进行，使NaOH变成N^COy这种作用叫反苛化作用.2.1.2.添加的石灰中未熾烧的生石灰与苛性钠溶液作用生成碳酸钠。在一水硬铝石型铝土矿的高压溶出过程中，矿石中的含钛物(TiCh)为极有害杂质，为了消除其危害，在铝土矿强化溶出时添加8〜11%的石灰。反应式为：CaCO3+2NaOH+aq=Na2CC)3

8、+Ca(OH)2+aq(4)2.1.3矿石、石灰及空气中二氧化碳与苛性碱接触吋，