优化预脱硅条件降低拜尔法赤泥A／S、N／S研究-论文.pdf

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1、··铝镁通讯2014年No2优化预脱硅条件降低拜尔法赤泥A／S、N／S研究卫星(中国铝业中州分公司，河南焦作454174)摘要：以实际生产所用铝土矿为研究对象，进行了预脱硅矿浆苛碱浓度、石灰有效钙含量、石灰加入量等条件对高压溶出赤泥A／S、N／S的影响研究。结合中州分公司实际生产条件，提出了预脱硅矿浆苛碱浓度、石灰有效钙含量、石灰加入量等条件的最佳工艺指标，为降低赤泥A／S、N／S提供了新途径。关键字：预脱硅；溶出赤泥；A／S；N／S在拜耳法生产氧化铝高压溶出时，铝土矿MS在实际生产中，预脱矿浆苛碱浓度(以Nk表降低会使较多的氧化铝、氧化钠转化为含水

2、铝硅酸示)、石灰质量(即有效钙含量，用CaO表示)和钠和铝硅酸钙进入赤泥，导致氧化铝回收率降低，石灰加入量(以C／S表示)等都会影响3CaO·At,O。·化学碱损失升高，生产成本增／J~l-ll。如何优化铝土nSiO2‘(6—2n)H2O和N％0·A1203。1．7SiO2‘2H2O矿溶出工艺，提高氧化铝回收率，降低化学碱损失的生成。本研究将这三个因素做为主要考察对象进是当前国内氧化铝生产中亟需解决的问题。预脱硅行正交试验，探索对予脱硅矿浆和高压溶出赤泥做为高压溶出的前处理工序，在该工序中铝土矿、S、N／S的影响显著性。正交表设计如表5所示。石灰、碱

3、液制成的矿浆在90—100~C下进行8—1O小坝脱Nk(g／1)I扶CaO【1％)n制C／S时的脱硅反应，生成的铝硅酸钠和铝硅酸钙做为后lO0878l0100646ll续溶液脱硅的晶种，对高压溶出有重要影响，不但10039612可以降低溶出设备加热表面的结疤速度，还可以降130g781ll30640I2低石灰的最佳添加量『21。l30q6l01试验原料I60I2l606{0l0本研究所用铝土矿、石灰、循环碱液均取自实l6【)3t，”lI际生产现场。是1柑化学成分(％12．2试验条件私乖}：SiO：

4、：e203AhO3MgOK2ONa20A／S：上97

5、I8l363}802607602265I预脱硅时间：8h，温度93，预脱硅矿浆固含：袅2矿午丁物J=¨组成(％)900g／l。名称水删钒I一曲岭fr伊刹f_

6、}泥ff腑J锐钛日、铁矿方解锯：L65125322l6高压溶出时间：80min，温度：262~C，溶出NL：190~fl。名称AI：O(g／I}NK(I)Rp按表5所示预脱硅条件将循环碱液、石灰、铝铖碱滟l35I92]7057土矿混合制备预脱硅矿浆，配置好的预脱硅矿浆装＆4灰成分，1称Cat)入油浴钢弹溶出器，在93℃下反应84,时后取出钢fl版I005扶2825弹用水冷却，过滤分析液相全碱、苛

7、碱、氧化铝浓趴3726度，过滤所得固相用热水洗涤后在IO0~C的电热恒2试验方法温鼓风干燥箱中烘干，制样分析化学成分。2．1予脱硅试验设计根据预脱矿浆固相、液相成分，按高压溶出条：，，2014年No2铝镁通讯件将一定量的预脱矿浆和循环碱液混合装入熔盐钢(1)予脱矿浆Nk从100g／1增至160g／l，液相SiO甚舢”77町6叭667=52吣6”S弹溶出器，在262℃下反应80min后出料，溶出矿浓度和固相N／S呈升高趋势，特别是130—160ell时，7浆过滤后分析液相全碱、苛碱、氧化铝浓度，固相液相SiO浓度和固相N／S增幅明显，说明提高予脱按上述

8、予脱矿浆处理方法烘干、制样分析化学成矿浆N有利于反应①和②向右进行，水合铝硅酸钠分。晶种增多，改善予脱硅效果。3试验结果和分析(2)石"灰有效钙卯含量l罱越高，液相SiO浓度和固相3．1预脱矿浆Nk浓度、石灰CaOf和C／S对予脱硅的N／Si~，相比反应②，反应①和③占主导地位，水合铝0硅O酸O钙O晶0种O增0多，0不但可改善予脱硅效果，也影响按上述2．2进行试验，所获予脱硅试验结果如可降低水合铝硅酸钠导致的Na20损失。㈣川㈣表6、表7所示，其中表6、表7中编号和表5中编(3)石灰加入越多，配料c／Ns一)A010．0增至01．2，液0c．0S32

9、3234号对应。相SiO，浓度和固相N／S越低均呈先缓慢增加后迅速枣6予辟’遮{!J牌，一～⋯一一．⋯一降低趋势，说明配料钙比从1．0增至1．1时，高岭石N,tg／t)AI20~(g／I)Nk(~1)SiO．,(g／I)Rpl26440．12042溶液速度大于水合铝硅酸钠和水合铝硅酸钙生成速iI2535．85045度，相比反应③，反应②占主导地位，从而显现为l2343848O53溶液SiO，浓度和予脱硅固相N／S升高；继续加大石l5764144032l804467038灰量，配料C／S由1．1增至1．2，相对于反应①、②，1726052062水合铝硅

10、酸钙生成速度加快，显现为液相siO，浓度l7l8444030179667760．48和固相N／S降低。l86