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降低拜耳法溶出液苛性比值的研究

何英  
【摘要】: 本文的研究目的:一是以高品位铝土矿为原料,在现行生产条件和控制铝土矿相对溶出率不低于93%的前提下,通过改变原矿浆配比和优化溶出条件,使溶出液苛性比值ak降低到1.42~1.44,揭示原矿浆配料等生产工艺指标对拜耳溶出过程的影响规律,为生产减少能耗提高产量提供依据;二是对中低品位铝土矿拜耳溶出工艺进行研究,探寻适宜的工艺条件,为提高中低品位铝土矿的溶出率提供理论依据;三是对常用絮凝剂进行对比实验,确定各絮凝剂的沉降效果,为生产优选出经济、好用的絮凝剂。 研究方法:为了使实验具有较好的模拟性,用高压釜模拟生产现场,预脱硅实验用2000毫升的锥形瓶在100℃的恒温水浴中进行。赤泥沉降性能实验用高300毫升、体积250毫升的沉降管在100℃的恒温水浴中进行。整个过程与生产现场具有很好的一致性。 结论:对A/S在10左右的中高品位铝土矿,采用石灰添加量8%~14%(干矿石量),母液浓度N_K230~250g/L,母液ak>3,磨矿粒度98μm~300μm,配料分子比1.42的配矿条件,在溶出温度不低于255℃,溶出时间不低于45分钟的溶出条件下,可得到相对溶出率不低于93%,溶出液ak降低到1.40~1.43的最佳溶出效果。原矿浆经6小时的预脱硅有利于溶出指标的进一步优化。对中低品位铝土矿,宜采用石灰添加量20%~25%、较高的溶出温度和尽可能长的溶出时间以提高溶出率和降低碱耗、预脱硅有利于溶出。对于几种常用絮凝剂的使用情况作了对比研究。结果表明:英国产Alcar663优于国产A-1000絮凝剂,其用量为干赤泥量的0.05%~0.06%时,沉降效果达到最好。 应用:本课题从生产实际出发,根据导致拜耳法种分原液苛性比值偏高的原因,对降低苛性比值的途径进行探讨,采取改进措施优化高压溶出的溶出条件,降低分解原液苛性比值,提高了溶出率。通过增加石灰添加量降低了中低品位铝土矿的碱耗,有效地降低了氧化铝的生产成本,可以生产出符合现代铝电解工业要求的砂状氧化铝。


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