專利名稱：改進(jìn)消化出口處泥的過(guò)濾性的鋁土礦消化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及堿性消化(attaque)處理鋁土礦，通常根據(jù)拜耳法來(lái)進(jìn)行，以獲得水合氧化鋁。更具體地，本發(fā)明涉及處理包含主要是三水鋁石形式的氧化鋁的鋁土礦或者包含三水氧化鋁(如三水鋁石)和一水合氧化鋁(如勃姆石)的混合鋁土礦。
背景技術(shù)：
在專業(yè)文獻(xiàn)中大量描述的拜耳法構(gòu)成了生產(chǎn)氧化鋁的主要技術(shù)，該氧化鋁用于通過(guò)熔鹽電解轉(zhuǎn)變成鋁。根據(jù)該方法，將鋁土礦礦石用適當(dāng)濃度的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行熱處理，從而使鋁酸鈉的過(guò)飽和溶液增溶。在將構(gòu)成礦石中未消化殘余物(紅泥)的固相分離之后，用三水氧化鋁顆粒作為晶種使鋁酸鈉過(guò)飽和溶液結(jié)晶，以使三水氧化鋁沉淀。一旦在三水氧化鋁沉淀階段之后貧含氧化鋁，該鋁酸鈉溶液就被再循環(huán)用于消化鋁土礦，任選地，該鋁酸鈉溶液在用于消化鋁土礦之前進(jìn)行濃縮和/或重新加入氫氧化鈉，以形成具有適合于所述消化的苛性濃度的液體。
在不溶殘余物與該過(guò)飽和液體之間進(jìn)行分離的速率是關(guān)鍵因素，因?yàn)槠錄Q定了所述方法的效率和產(chǎn)率。
在氧化鋁工業(yè)的早期階段，不溶殘余物是通過(guò)壓濾機(jī)過(guò)濾分離的。盡管這項(xiàng)技術(shù)在大多數(shù)涉及紅泥處理的專利中都被提及，但其只在特殊的情況下使用，并且其已被使用連續(xù)操作的沉降池進(jìn)行沉積的技術(shù)所取代。通過(guò)沉降分離不溶殘余物事實(shí)上能夠以低運(yùn)行成本來(lái)連續(xù)處理大的流量。
過(guò)濾操作有時(shí)被用在具有高含量氫氧化鋁的鋁土礦被消化之后。其常常被用在沉降之后(安全過(guò)濾)。在這兩種情況下使用Kelly型過(guò)濾機(jī)，其用于裝備在槽上，在其中安裝了移動(dòng)金屬框架用來(lái)支撐過(guò)濾面。
已經(jīng)進(jìn)行了很多嘗試來(lái)分離旋轉(zhuǎn)過(guò)濾機(jī)上的濾泥，或者是在真空下，或者是在壓力下。旋轉(zhuǎn)過(guò)濾機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于其連續(xù)操作；其保留固體部分，并且通過(guò)在過(guò)濾機(jī)的兩壁上施以壓力差而進(jìn)行定期的清潔。不幸的是，這些嘗試都是不成功的，因?yàn)榧t泥濾餅具有高不透性，這迅速降低了流量，并使洗滌變得非常困難。當(dāng)在具有低含量二氧化硅的三水鋁石鋁土礦(即包含小于2.5％活性二氧化硅的鋁土礦)消化之前進(jìn)行脫硅處理時(shí)，過(guò)濾性進(jìn)一步惡化?；钚远趸枋侵杆瞎杷徜X形式的二氧化硅，或者易于溶解在如拜耳法使用的硅酸鈉液體中的其它任何形式的二氧化硅。如FR2 732 332的文獻(xiàn)描述了被稱作“預(yù)脫硅作用”的所述拜耳法特定步驟，在其中，研磨鋁土礦在其使用鋁酸鹽液進(jìn)行消化之前進(jìn)行脫硅處理。
具體地，專利EP 1 051 227、EP 1 089 797、WO 93/06046和EP0 616 882描述了這樣的方法，在該方法中，將絮凝類添加劑倒入消化懸浮液中，以提高液/固分離的速率。這類技術(shù)適合于通過(guò)沉降來(lái)加速分離，但在提高懸浮液的過(guò)濾性方面不是特別有效。
通過(guò)美國(guó)專利5 716 530和4 446 117可了解到這樣的方法，該方法描述了在諸如生物聚合物(生物碳水化合物，如葡聚糖)這樣的添加劑的存在下使用砂濾器，或者使用配備了合成濾布的砂濾器。但是這些文獻(xiàn)描述了處于拜耳循環(huán)的不同階段的步驟，在這種情況下，在沉降之后對(duì)來(lái)自沉降池的溢流(即包含非常少量的懸浮細(xì)顆粒的澄清液)進(jìn)行安全過(guò)濾。這類技術(shù)無(wú)法應(yīng)用于在消化出口處的懸浮液的液-固分離，因?yàn)檫@將顯著地增加所需的過(guò)濾面，相應(yīng)地會(huì)明顯降低產(chǎn)率。
美國(guó)專利5 080 803(ALCAN)描述了可用于沉降壓力注射的懸浮液的設(shè)備。即使這類設(shè)備可在一定程度上減少在液-固分離階段的停留時(shí)間，但其仍然是一個(gè)需要進(jìn)行大量處理的較長(zhǎng)步驟(龐大的工業(yè)設(shè)備、直徑為數(shù)十米的沉降池等)，并且這會(huì)增加退減作用(rétrogradation)的風(fēng)險(xiǎn)。退減作用是一種應(yīng)當(dāng)避免的現(xiàn)象，因?yàn)槠鋾?huì)引起三水氧化鋁過(guò)早沉淀，該三水氧化鋁與不溶殘余物混合，并且與這些殘余物一起排出。
為了降低由于長(zhǎng)停留時(shí)間造成的退減作用的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)限制以比率Rp表示的溶解的氧化鋁形式的鋁酸鹽溶液的過(guò)飽和 并且與該比率成比例的該溶液的產(chǎn)率被降低。
提出的問(wèn)題因而，本發(fā)明人努力研究一種工業(yè)方法，以便快速有效地進(jìn)行消化出口處的懸浮液的液-固相分離。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是一種用于堿性消化處理鋁土礦的方法，通常根據(jù)拜耳法來(lái)進(jìn)行，以獲得水合氧化鋁，其特征在于將研磨鋁土礦直接添加到提取的并且用于再引入到鋁酸鹽液的拜耳回路中的堿性溶液中，所述堿性溶液達(dá)到的溫度要使得，在所述研磨鋁土礦與所述堿性溶液接觸之后，由這種混合產(chǎn)生的懸浮液的溫度大于在大氣壓下接近沸騰溫度的溫度，即通常大于95℃，優(yōu)選大于或等于在大氣壓下的沸騰溫度。
本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，如果研磨鋁土礦在環(huán)境溫度下在所述堿性溶液中混合，并且如果所產(chǎn)生的懸浮液在接近環(huán)境溫度的溫度下甚至是保持非常短的時(shí)間(通常限于幾分鐘)，則由堿性消化所產(chǎn)生的泥的過(guò)濾性非常明顯地下降。只有在鋁土礦與堿性溶液第一次接觸的溫度大于約60-70℃，無(wú)論如何大于95℃，更尤其大于沸騰溫度時(shí)，才觀察到過(guò)濾性明顯改進(jìn)。當(dāng)混合溫度超過(guò)堿性溶液的沸騰溫度時(shí)，這可以改進(jìn)100倍(電阻率/100)。
在本發(fā)明中使用的堿性溶液是已提取的并且用于再次引入拜耳法所用的鋁酸鹽液的回路中的堿性溶液它可以是消化液的等分液(aliquote)(苛性堿含量?jī)?yōu)選為120-180g Na2O/l，通常為160gNa2O/l)，所述等分液優(yōu)選不超過(guò)總流量的25％，更好地不超過(guò)20％；或者是洗滌設(shè)備溢流的等分液(即通過(guò)堿性消化的不溶殘余物(紅泥)的洗滌產(chǎn)生的含水流)，尤其是第一洗滌設(shè)備溢流的等分液(苛性堿含量?jī)?yōu)選為40-120g Na2O/l，通常是80g Na2O/l)。
如果鋁土礦的組成需要預(yù)脫硅處理的話(通常這種情況出現(xiàn)在鋁土礦具有低活性二氧化硅含量---通常小于2.5％時(shí))，本發(fā)明的混合可以在預(yù)脫硅溫度下進(jìn)行。預(yù)脫硅通常在80-200℃的溫度下進(jìn)行。對(duì)于主要含三水鋁石的鋁土礦來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行混合的溫度優(yōu)選為95-108℃，這可以使處理在大氣壓下進(jìn)行。
進(jìn)行本發(fā)明混合的溫度也可以是消化溫度，換言之，對(duì)于含三水合物的鋁土礦(具有三水鋁石的鋁土礦或者混合鋁土礦的低溫消化)來(lái)說(shuō)是120-200℃，優(yōu)選140-150℃，或者對(duì)于含一水合物的鋁土礦(具有勃姆石或水鋁石的鋁土礦)來(lái)說(shuō)是高于200℃的溫度，通常為220-260℃?；旌箱X土礦的高溫消化可以在低溫消化之后進(jìn)行(例如參見(jiàn)FR 2 712 275)，在這種情況下，鋁土礦已與鋁酸鹽液接觸。但在其它情況下，這將在低溫消化之前或同時(shí)進(jìn)行(例如參見(jiàn)FR 2 715153)，在這種情況下，也可有利地應(yīng)用在本發(fā)明中提出的溶液。
如果預(yù)脫硅被執(zhí)行并且如果脫硅作用選擇的溫度大于該液體的沸騰溫度，則這個(gè)步驟(如消化)必須在高壓釜中進(jìn)行，并且研磨鋁土礦必須在壓力下添加到高壓釜中。無(wú)論是否進(jìn)行預(yù)脫硅作用，重要的是通過(guò)將研磨鋁土礦注入到達(dá)到一定溫度的該液體中而獲得的懸浮液被直接消化，而不經(jīng)過(guò)在低于95℃的溫度下的冷卻階段。
鋁土礦被研磨，優(yōu)選濕法研磨，以利于其傳送到脫硅或消化設(shè)備。在這種情況下，研磨在水的存在下進(jìn)行，或者為了降低所涉及的流量，在廢鋁酸鹽液的等分液的存在下進(jìn)行，但這對(duì)應(yīng)于廢鋁酸鹽液總流量的4-15％的比例，優(yōu)選5-10％。這樣，在達(dá)到其溫度之前，與研磨鋁土礦保持非常短接觸時(shí)間的這種低比例的廢鋁酸鹽液并未改變?cè)诒景l(fā)明中觀察到的總結(jié)果，換言之，當(dāng)將鋁土礦直接置于其溫度使得在混合后懸浮液的溫度大于95℃的溶液中時(shí)，泥的過(guò)濾性明顯改善。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，當(dāng)在壓力下進(jìn)行消化時(shí)，在被引入到預(yù)脫硅或消化用的槽或高壓釜中之前，如此獲得的濕鋁土礦達(dá)到目標(biāo)溫度(預(yù)脫硅或消化)，例如使用從泄壓裝置提取的蒸汽。還可在壓力下濕法研磨鋁土礦，也就是說(shuō)，在廢鋁酸鹽液的等分液的存在下，并且在高于所述液體的沸騰溫度下(大氣壓)進(jìn)行研磨。
在需要預(yù)脫硅的情況下(鋁土礦具有低活性二氧化硅含量)，研磨鋁土礦或者與該廢液的等分液混合，或者與第一洗滌設(shè)備溢流的等分液混合，以使所獲得的懸浮液中的干物質(zhì)含量為200-1000g/l。預(yù)脫硅處理的時(shí)間及其效率取決于如此獲得的混合物所保持的溫度、干物質(zhì)含量和苛性堿濃度，并且當(dāng)然也取決于所希望的二氧化硅濃度閾值，通常選擇該目的濃度要使得(可溶二氧化硅/苛性Na2O)的重量比接近0.7％。其通?？稍谙率龇秶鷥?nèi)變化，在150℃下與第一洗滌設(shè)備溢流(苛性濃度約為40g Na2O/l)混合以獲得干物質(zhì)含量為1000g/l的懸浮液的情況下約為10分鐘，在100℃下與消化液的等分液(苛性濃度約為160g Na2O/l)混合以獲得干物質(zhì)含量為200g/l的懸浮液的情況下約為8小時(shí)。
在消化前，懸浮液中的初始干物質(zhì)含量通常約為200g/l。因而，通常需要稀釋來(lái)自脫硅處理的懸浮液，以降低其干物質(zhì)含量。如果需要保持混合物溫度對(duì)過(guò)濾性的有利影響，則所述稀釋應(yīng)當(dāng)也在大于95℃的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選在預(yù)脫硅溫度下，或者在預(yù)脫硅溫度和消化溫度之間的中間溫度下進(jìn)行。
通過(guò)讓懸浮液經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)串聯(lián)的槽或高壓釜來(lái)進(jìn)行消化。將懸浮液的溫度提高至所需的溫度并在此溫度下保溫，保溫時(shí)間是鋁土礦中所含的幾乎所有三水化物均溶解在鋁酸鹽液中所必需的時(shí)間。一個(gè)特定的實(shí)施方式在于用一個(gè)管狀反應(yīng)器或一系列管狀反應(yīng)器來(lái)代替串聯(lián)的消化槽；因此可以對(duì)溶解在堿性溶液中的各種成分的溫度和濃度更均勻的懸浮液進(jìn)行局部作用。溶解的化學(xué)化合物(尤其是二氧化硅)的過(guò)飽和分布(profil)因而得到了更好地控制，并且通過(guò)在管狀反應(yīng)器中的特定位置引起沉淀而更好地控制要過(guò)濾顆粒的尺寸。
除了如此獲得的泥的過(guò)濾性顯著提高之外，還發(fā)現(xiàn)所述泥的沉積速率也明顯提高。
因而，在現(xiàn)有技術(shù)中使用的不溶殘余物的大體積沉降設(shè)備可以用過(guò)濾設(shè)備來(lái)代替。如果在壓力下進(jìn)行消化，則過(guò)濾器壁可有利地安裝在泄壓回路中，這樣可有利地利用過(guò)濾器壁兩側(cè)的壓力差所產(chǎn)生的推動(dòng)力。但是，由于用過(guò)濾機(jī)來(lái)代替現(xiàn)有的設(shè)備需要大量的投資，因此，通過(guò)提高沉積速率可以使用較少數(shù)目的傳統(tǒng)沉降池或者新的較小沉降池(大氣壓或高壓沉降池)。
實(shí)施例---表明改進(jìn)的過(guò)濾性的試驗(yàn)以下的實(shí)施例基于包含主要是三水鋁石形式的三水氧化鋁的鋁土礦在中等壓力下的消化。第一種情況使用的是主要包含三水鋁石的印度鋁土礦。在第二種情況下使用非洲鋁土礦，其包含86％的三水鋁石和14％的勃姆石。在這兩種情況下，在大約145℃的溫度下進(jìn)行約10分鐘的消化。隨后通過(guò)在過(guò)濾器兩側(cè)施加4巴的恒定壓力差來(lái)過(guò)濾懸浮液。濾餅的電阻率α使用“Guide de la séparation solide-liquide”(P.Rivet-Société Francaise de filtration IDEXPO-Edition 81)的下述公式進(jìn)行計(jì)算。
α=2ΔP×Ω2η×W×V2(t-η×RsΔP×ΩV)]]>式中ΔP是過(guò)濾壓力(在此情況下是4巴或4*105Pa)t是過(guò)濾時(shí)間(s)Ω是以m2表示的過(guò)濾面面積η是濾液的動(dòng)態(tài)粘度，以Pa.s表示(103厘泊)V是在以秒表示的時(shí)間t之后收集的濾液體積(m3)W是每體積濾液的沉積的干濾餅質(zhì)量(kg/m3)Rs是每單位面積的過(guò)濾器載體的流阻；它可通過(guò)下述方法測(cè)定讓濾液以流速q流過(guò)面積為Ω的載體，并測(cè)量過(guò)濾器載體上游和下游側(cè)的壓力損失ΔP’；其因而等于 并用m-1來(lái)表示。
實(shí)施例1將具有164g/l苛性Na2O濃度和Rp＝0.645的工業(yè)鋁酸鈉溶液添加到高壓釜中。將此高壓釜加熱到150℃。一旦達(dá)到該溫度，則將對(duì)于500ml該溶液來(lái)說(shuō)數(shù)量為300g的具有三水合物的印度鋁土礦熱添加到該溶液中。鋁土礦可在壓力下被注入。在本試驗(yàn)的范圍內(nèi)(其使用小體積)，在環(huán)境溫度下將研磨鋁土礦添加到高壓釜中該溶液之外的舟皿中，將該高壓釜關(guān)閉并整體加熱。一旦達(dá)到溫度，則翻轉(zhuǎn)該舟皿，從而使研磨鋁土礦與該溶液接觸。
通過(guò)將如此獲得的懸浮液在150℃下在壓力下保持10分鐘來(lái)進(jìn)行脫硅作用。
隨后在高壓釜內(nèi)用500ml同樣的鋁酸鹽溶液稀釋該懸浮液，并在相同的溫度下保持消化10分鐘。所述稀釋以及由消化產(chǎn)生的三水氧化鋁的稀釋將干物質(zhì)的含量從600g/l降至50g/l。
隨后過(guò)濾最終的懸浮液，以估計(jì)過(guò)濾的固體的電阻率。過(guò)濾的液體的苛性濃度為144g Na2O/L，并且其過(guò)飽和比Rp等于1.3 3。
所用的過(guò)濾器是具有90mmPTFE(聚四氟乙烯)的恒溫控制過(guò)濾器。過(guò)濾試驗(yàn)是使用正面過(guò)濾法進(jìn)行的。使用上面給出的公式計(jì)算的電阻率平均等于1.2×1011m/kg。它比利用現(xiàn)有技術(shù)方法獲得的濾餅的電阻率小大約25倍，現(xiàn)有技術(shù)的電阻率是3×1012m/kg。
這些優(yōu)異的過(guò)濾性結(jié)果表現(xiàn)為在消化出口處的泥的提取產(chǎn)率大于1m3/m2/h。
實(shí)施例2將具有165g/l苛性Na2O濃度和Rp＝0.71的工業(yè)鋁酸鈉溶液添加到高壓釜中。將此高壓釜加熱到150℃。一旦達(dá)到該溫度，則將對(duì)于500ml該溶液來(lái)說(shuō)數(shù)量為300g的混合非洲鋁土礦熱添加到該溶液中。
通過(guò)將如此獲得的懸浮液在150℃下在壓力下保持10分鐘來(lái)進(jìn)行脫硅作用。
隨后在高壓釜內(nèi)用500ml同樣的鋁酸鹽溶液稀釋該懸浮液，并在相同的溫度下保持消化10分鐘。所述稀釋以及由消化產(chǎn)生的三水氧化鋁的稀釋將干物質(zhì)的含量從600g/l降至50g/l。
隨后過(guò)濾最終的懸浮液，以估算過(guò)濾的固體的電阻率。過(guò)濾的溶液的苛性濃度為157g Na2O/l，并且其過(guò)飽和比Rp等于1.065。所達(dá)到的Rp小于實(shí)施例1中的值，這是因?yàn)椴肥蝗芙?，并且其存在有利于退減作用。
根據(jù)上式計(jì)算的電阻率平均等于8×1010m/kg。它比利用現(xiàn)有技術(shù)方法獲得的濾餅的電阻率小大約40倍。
本發(fā)明的實(shí)施方式

圖1-5表示本發(fā)明方法的不同變化形式，總是預(yù)期其在下述的范圍內(nèi)在中等壓力下在大約145℃的溫度下進(jìn)行消化之前在140℃下進(jìn)行脫硅作用。
圖1表示第一實(shí)施方式，其中研磨鋁土礦11和廢液20的等分液21a(已被加熱和加壓(C))添加到配備了攪拌裝置80的第一高壓釜A中。使用來(lái)自泄壓槽的蒸汽70加熱廢液(消化液)20。顯然，如果脫硅和消化溫度明顯不同的話，則可將加熱裝置C分成兩部分，一方面將等分液21a加熱到脫硅溫度，另一方面將等分液21b加熱到消化溫度。
通過(guò)在高壓釜A中混合獲得的懸浮液通過(guò)在高壓釜A中保持?jǐn)嚢?小時(shí)而進(jìn)行預(yù)脫硅處理。高壓釜A中懸浮液的干物質(zhì)含量為200-1000g/l。
隨后使用泵送裝置90提取懸浮液30，并在隨后將其送入高壓釜B中，在高壓釜B中注入預(yù)先加熱到消化溫度的剩余的廢液21b。在該高壓釜中保持給定的時(shí)間之后，懸浮液40被引入液/固分離裝置F中。該裝置優(yōu)選是過(guò)濾裝置，其放置在回路中還未處于大氣壓下的部分中，這樣，在薄膜的兩側(cè)可獲得至少4巴的壓力差。因而這避免了冷卻溶液，并且降低了由于冷卻而造成的退減作用的風(fēng)險(xiǎn)?？梢灶A(yù)計(jì)，使用可自動(dòng)移動(dòng)的過(guò)濾器可以盡可能快地消除濾餅。
在圖1的例子中，鋁土礦被干法研磨，隨后在壓力下注入到高壓釜A中。圖2中的高壓釜與上述高壓釜的不同之處在于利用這種設(shè)備可以采用更為常用的濕法研磨，以及更加為人熟知的高壓懸浮液注射技術(shù)；鋁土礦10和水50倒入研磨器D中，通過(guò)所述濕法研磨產(chǎn)生的懸浮液15在壓力下泵送和注入高壓釜A中。
但是，在實(shí)施例2中加水降低了苛性濃度，這無(wú)疑有利于脫硅作用，但必須提高等分液21b的苛性含量濃度，以補(bǔ)償21a的稀釋，并且最終獲得具有所需的苛性濃度(約170g的Na2O/l)的消化液。因而，在等分液21b的回路中需要另外的蒸發(fā)裝置(圖2中未示出)，這樣可以達(dá)到所需的苛性過(guò)濃縮。
圖3中的回路能夠以最低的成本解決上述問(wèn)題。使用泵送裝置提取懸浮液30，隨后將其送入液固分離裝置(過(guò)濾器或高壓沉降池)。將濾液再次引入脫硅高壓釜A中，固體被運(yùn)送并注入到消化高壓釜B中。
圖4示出的是圖2所示方法的一個(gè)變化形式；脫硅高壓釜A被一系列p個(gè)高壓釜A1，A2，...，Ap代替，并且懸浮的顆粒在每一個(gè)這些高壓釜中在具有更均勻溫度的環(huán)境下循環(huán)；因而更易于控制二氧化硅的沉淀和所獲得的沉淀物的粒度分布。在上游側(cè)獲得具有良好過(guò)濾性的懸浮液的機(jī)會(huì)隨著這些沉淀物尺寸的增加而增加。
高壓釜B也被一系列消化高壓釜B1，B2，...，Bn代替。當(dāng)需要相當(dāng)高的消化溫度時(shí)(大于200℃)，通常需要幾個(gè)高壓釜。
圖5所示的方法類似于圖4中所示的方法，其中濕法研磨的鋁礦石首先經(jīng)過(guò)高壓釜V，在其中，使用蒸汽71將其溫度增加到第一脫硅高壓釜的溫度。所述蒸汽可源于泄壓回路，或者源于冷卻等分液21a用的冷卻裝置(如果脫硅溫度與消化溫度不相同的話)。
顯然，圖2-5所示的這些另外的裝置中的全部或部分可被組合使用。
一個(gè)具體的實(shí)施方式在于用一個(gè)管狀反應(yīng)器或一系列管狀反應(yīng)器代替串聯(lián)的槽或高壓釜；因而可以對(duì)溫度更均勻的懸浮液進(jìn)行局部作用，該懸浮液包含其溶解的各種組分具有更均勻的濃度的堿性溶液。
溶解的化合物(尤其是二氧化硅)的過(guò)飽和分布因而得到了更好地控制，并且通過(guò)在管狀反應(yīng)器中的特定位置引起沉淀而更好地控制隨后通過(guò)過(guò)濾保留的沉淀物的尺寸。
在脫硅和消化過(guò)程中的溫度分布和熱平衡可通過(guò)串聯(lián)放置高壓釜而優(yōu)化，這些高壓釜一方面有懸浮液在其中經(jīng)過(guò)，另一方面通過(guò)來(lái)自每個(gè)反應(yīng)器中配備的泄壓裝置的蒸汽來(lái)加熱(參見(jiàn)2002年1月1日提交的法國(guó)專利申請(qǐng)No.02 00717)。在每個(gè)泄壓裝置中，在消化結(jié)束時(shí)獲得的最終懸浮液泄壓釋放熱量，并且來(lái)自泄壓裝置的蒸汽用于加熱相應(yīng)的反應(yīng)器。
還可考慮使用具有三個(gè)同軸圓筒壁的管狀交換器，其中最終懸浮液在中間壁的一側(cè)循環(huán)，該壁的另一側(cè)與要加熱的并且采用與最終懸浮液相反方向循環(huán)的液體或懸浮液接觸。
優(yōu)點(diǎn)對(duì)于同樣的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，用較小的設(shè)備代替沉降池(因而成本較低)，要管理的流量減少。
大大降低退減作用的風(fēng)險(xiǎn)，這可以提高消化之后的液體的過(guò)飽和，因而提高分解產(chǎn)率(或者對(duì)于同樣的產(chǎn)率來(lái)說(shuō)，降低液體的苛性濃度)。
權(quán)利要求
1.堿性消化處理鋁土礦(10)的方法，通常根據(jù)拜耳法來(lái)進(jìn)行，以獲得水合氧化鋁，其特征在于將研磨鋁土礦(11，15)直接添加到提取的并且用于再引入到鋁酸鹽液(20)的拜耳回路中的堿性溶液(21a)中，所述堿性溶液(21a)達(dá)到的溫度要使得，在所述研磨鋁土礦(11，15)與所述堿性溶液接觸之后，由這種混合產(chǎn)生的懸浮液的溫度大于在大氣壓下接近沸騰溫度的溫度，即通常大于95℃。
2.權(quán)利要求1的處理鋁土礦(10)的方法，其特征在于所述堿性溶液達(dá)到的溫度要使得，在所述研磨鋁土礦(11，15)與所述堿性溶液接觸之后，由這種混合產(chǎn)生的懸浮液的溫度大于或者等于在大氣壓下的沸騰溫度。
3.權(quán)利要求1或2的處理鋁土礦(10)的方法，其特征在于所述鋁土礦在基于消化液為小于15％，優(yōu)選小于10％的等分液的存在下進(jìn)行研磨。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的處理鋁土礦(10)的方法，其特征在于所述研磨鋁土礦(11，15)被預(yù)先加熱到接近所述堿性溶液(21a)要達(dá)到的溫度的溫度。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的處理鋁土礦(10)的方法，其特征在于所述鋁土礦在大于95℃的溫度下濕法研磨。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的處理鋁土礦(10)的方法，其特征在于所述堿性溶液(21a)是消化液的等分液，其不超過(guò)總流量的25％，優(yōu)選不超過(guò)20％。
7.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的處理鋁土礦(10)的方法，其特征在于所述堿性溶液(21a)是洗滌設(shè)備溢流的等分液，通常是第一洗滌設(shè)備溢流的等分液，所述洗滌設(shè)備用于洗滌不溶殘余物。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的處理鋁土礦(10)的方法，其特征在于脫硅的懸浮液(30)經(jīng)過(guò)液/固分離，該液體被重新加入到脫硅高壓釜(A)中，并且該固體被傳送并在隨后被注入到消化設(shè)備(B)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及堿性消化處理鋁土礦(10)的方法，通常根據(jù)拜耳法來(lái)進(jìn)行，以獲得水合氧化鋁，其特征在于將研磨鋁土礦(11，15)直接添加到提取的并且用于再引入到鋁酸鹽液(20)的拜耳回路中的堿性溶液(21a)中，所述堿性溶液(21a)達(dá)到的溫度要使得，在所述研磨鋁土礦(11，15)與所述堿性溶液接觸之后，由這種混合產(chǎn)生的懸浮液的溫度大于在大氣壓下接近沸騰溫度的溫度，即通常大于95℃，優(yōu)選地大于或者等于在大氣壓下的沸騰溫度。
文檔編號(hào)C01F7/06GK1708457SQ200380102041
公開(kāi)日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者N·米尼耶, P·萊祖爾 申請(qǐng)人:皮奇尼鋁公司