鋁土礦源材料在立式固溶爐內(nèi)的物理反應(yīng)
發(fā)布時間:2018/5/25 23:34:00 來源:nfcphone.cn 瀏覽次數(shù):
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鋁土礦源材料的鋁土礦與一定數(shù)量的純堿、石灰(或者石灰石)、配成爐料在高溫立式固溶爐下進(jìn)行燒結(jié),使氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸鈣,氧化鋁與純堿化合成可溶于水的固體鋁酸鈉,而氧化鐵與純堿化合成可以水解的鐵酸鈉,將燒結(jié)產(chǎn)物(熟料)用稀堿溶液溶出時固體鋁酸鈉便進(jìn)入溶液,鐵酸鈉水解放出堿,氧化鐵以水合物與原硅酸鈣一道進(jìn)入赤泥。在用二氧化碳分解鋁酸鈉溶液便可以析出氫氧化鋁,經(jīng)過焙燒后產(chǎn)出氧化鋁。分離氫氧化鋁后的母液成為碳分母液經(jīng)過蒸發(fā)后返回配料。
固溶處理生產(chǎn)氧化鋁有生料漿制備、熟料燒結(jié)、熟料溶出、赤泥分離以及洗滌、粗液脫硅、精液碳酸化分解、氫氧化鋁的分離以及洗滌、氫氧化鋁焙燒、母液蒸發(fā)等主要生產(chǎn)工序。
生料漿制備:將鋁土礦、石灰(或石灰石)、堿粉、無煙煤以及碳分母液按一定的比例,送入原料磨中磨制成生料漿,經(jīng)過料漿槽的三次調(diào)配成各項(xiàng)指標(biāo)合格的生料漿,送熟料窯燒結(jié)。
熟料燒結(jié):配合格的生料漿送入熟料窯內(nèi),在1200℃-1300℃的高溫下發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化,主要生產(chǎn)使氧化硅和石灰化合成不溶于水的熟料。熟料窯燒結(jié)過程通常在熟料窯(回轉(zhuǎn)窯)內(nèi)進(jìn)行,氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸鈣,氧化鋁和純堿化合成可溶于水的固體鋁酸鈉,而氧化鐵與純堿化合成可以水解的鐵酸鈉,并且燒至部分熔融,冷卻后成外觀為黑灰色的顆粒狀物料即熟料。
熟料溶出:熟料經(jīng)過破碎達(dá)到要求的粒度后,用稀堿溶液(生產(chǎn)上稱調(diào)整液),在濕磨內(nèi)進(jìn)行粉碎性溶出,有用成分氧化鋁和氧化鈉進(jìn)入溶液,成為鋁酸鈉溶液,而雜質(zhì)鐵和硅則進(jìn)入赤泥。
赤泥分離和洗滌:為了減少溶出過程中的化學(xué)損失,赤泥和鋁酸鈉溶液必須快速分離,為了回收赤泥附液中所帶走的有用成分氧化鋁和氧化鈉,將赤泥進(jìn)行多次反向洗滌再排入堆場。
粗液脫硅:熟料溶出過程中,原硅酸鈣不可避免的與溶液發(fā)生反應(yīng),造成粗液中會有5-6g/l的二氧化硅,這部分雜質(zhì)將影響成品氧化鋁的質(zhì)量。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,粗液必須進(jìn)行專門的脫硅處理,制成精液,使其中的二氧化硅含量降到0.2以下。脫硅后的固體產(chǎn)物稱為硅渣。硅渣及其附液中含有相當(dāng)數(shù)量的有用成分,所以要返回配料加以回收。
精液碳分:在碳酸化分解槽中進(jìn)行的,連續(xù)不斷的 插片散熱器往其中通入二氧化碳?xì)怏w,可以使鋁酸鈉溶液分解析出氫氧化鋁,生產(chǎn)上成為碳酸化分解,有部分精液要添加種子進(jìn)行晶種分解,以制得種分母液,來提高精液的苛性化系數(shù)。
氫氧化鋁分離和洗滌:分解后的氫氧化鋁漿液送去沉降分離,并按顆粒大小進(jìn)行分級,細(xì)顆粒做晶種,粗顆粒經(jīng)過洗滌后送去燒制氧化鋁。分離后的母液(有種分和碳分)送去蒸發(fā)濃縮,返回配料。
氫氧化鋁焙燒:氫氧化鋁還有部分附著水和結(jié)晶水,在循環(huán)爐內(nèi)經(jīng)過高溫脫水并進(jìn)行一系列的晶型轉(zhuǎn)變,制得氧化鋁。
母液蒸發(fā):將分離后的母液(有種分和碳分),在這里稱為蒸發(fā)原液進(jìn)過蒸發(fā)器濃縮為符合配料要求的蒸發(fā)母液,返回配料使用。在蒸發(fā)的過程中,又濃縮了流程中的水分,使液量保持了平衡,避免了生產(chǎn)中液量的堵塞。
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