亚熔盐法氧化铝生产中固液分离过程研究摘要
本文针对亚熔盐法氧化铝生产中溶出浆液固液分离难题,开展了针对高碱铝酸钠溶液粘度及亚熔盐法处理中低品位铝土矿、拜耳法赤泥溶出浆液固液分离性能的研究,提出改善亚熔盐法氧化铝溶出浆液过滤性能的途径,取得了以下进展:(1)测量了亚熔盐法氧化铝生产中高碱铝酸钠溶液的粘度,研究了温度、苛碱浓度、氧化铝浓度对溶液粘度的影响,通过实验得到了适用于亚熔盐体系的铝酸钠溶液粘度的经验方程。(2)研究了亚熔盐法、低钙拜耳法氧化铝溶出浆液的过滤性能,并与拜耳法溶出浆液比较。实验结果表明,亚熔盐法氧化铝溶出浆液最难分离,过滤阻力最大,其滤饼比阻高达2.76×1011(Δp/p0)0.52.52 m·kg-1,滤液在105°C时的动力学粘度为2.5 mPa·s。低钙拜耳法的氧化铝溶出效率和赤泥分离性能均表现较好。(3)考察了石灰、焙烧铝土矿对溶出浆液过滤性能的影响。添加12%石灰,可将亚熔盐法处理铝土矿溶出浆液的滤液产能提高4倍左右。焙烧铝土矿可以显著提高滤液产能,实验确定最佳焙烧工艺为900°C下焙烧铝土矿1 h,此时滤液产能可达1.17 m3·m-2·h-1。改善浆液分离性能的原因在于消除胶体杂质、增大赤泥粒径。(4)研究了亚熔盐法处理拜耳法赤泥溶出浆液的固液分离性能。加压过滤时,实验条件下滤液产能最高为1.05 m3·m-2·h-1,滤饼平均比阻为1.64×1011(Δp/p0)0.38 m·kg-1。絮凝沉降的最佳操作条件为,浆液苛碱浓度稀释至420 g·L-1,沉降温度100°C,选用Nalco 85035时,最佳添加量为40 g·t-1,5 min时沉降速度为1.33 m·h-1。
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