一种控制氢氧化铝粒度的装置及方法

技术领域

本发明属于氧化铝生产技术领域，具体涉及一种控制氢氧化铝粒度的装置及方法。

背景技术

在拜耳法氧化铝生产过程的一段分解流程中，分解后的氢氧化铝通过分级和过滤系统分别制得氢氧化铝产品和种子，种子返回至分解首槽作为氢氧化铝晶体析出的晶种，氢氧化铝产品进入到下游氢氧化铝产品过滤工序。氢氧化铝的分级效果、氢氧化铝的粒度分布、分解过程中分解条件的控制对整个分解过程和产品质量都有着重要的影响。

目前常规一段分解氢氧化铝分级流程为利用分级机进行分级，分级机底流粒度较粗，作为产品进入到下游氢氧化铝产品过滤工序，分级机溢流返回至分解槽；分解末槽剩余出料进入过滤机，过滤得到的种子进入到分解首槽作为种子，过滤得到的滤液进入到母液槽，进而送至蒸发工序。上述的装置及工艺对氢氧化铝粒度调控手段单一且延迟，效果差，无法及时应对分解过程中粒度周期性波动。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种控制氢氧化铝粒度的装置及方法，该装置和方法能够及时对氢氧化铝的颗粒进行调控，有效应对分解过程中颗粒周期性波动。

本发明第一方面保护一种控制氢氧化铝粒度的装置，包括顺次连接的分解首槽、分解槽组、分解末槽和分级机，所述分解槽组由数个分解槽串联组成；

所述分解末槽还与第二过滤机相连，所述第二过滤机分别与所述分解首槽和所述分解槽组相连；

所述分级机的顶部通过第一过滤机与分解首槽相连，所述分级机的底部与产品出口相连。

进一步地，所述分解末槽与所述分级机之间的管道与所述产品出口相连；

所述第二过滤机还与第二滤液出口相连；

所述第一过滤机还分别与进液口和第一滤液出口相连，所述进液口内为氢氧化铝洗液或水；

所述分解首槽还与进料口相连。

进一步地，所述分解槽组由第一分解槽和第二分解槽串联组成，其中所述第一分解槽与所述分解首槽相连。

本发明第二方面保护一种利用上述的装置控制氢氧化铝粒度的方法，包括如下步骤：

监测所述分解末槽内粒度小于等于45um的氢氧化铝，当所述氢氧化铝的重量占比为5%～15%时，为正常粒度范围；

当所述分解末槽内的所述氢氧化铝出现细化趋势时，提高所述分解首槽的温度，降低所述分级机的进料固含量，提高所述分级机的进料压力，将所述第二过滤机的滤饼分别加入到所述分解首槽、所述第一分解槽和所述第二分解槽内；

当所述分解末槽内的所述氢氧化铝出现粗化趋势时，降低所述分解首槽的温度，提高所述分级机的进料固含量，降低所述进料压力，将所述第二过滤机的滤饼全部加入到所述分解首槽内。

进一步地，所述正常粒度范围内，控制所述分解首槽的进料温度为57～60℃，同时调节所述分级机的进料固含量为350～450g/L、进料压力为0.14～0.18MPa。

进一步地，所述氢氧化铝出现细化趋势时，提高所述分解首槽的温度至62～65℃，降低所述分级机的进料固含量至250～345g/L，提高所述进料压力至0.19～0.22MPa。

进一步地，所述氢氧化铝出现细化趋势时，将所述第二过滤机的滤饼按照重量比为50%、30%和20%分别加入到所述分解首槽、所述第一分解槽和所述第二分解槽内。

进一步地，所述氢氧化铝出现粗化趋势时，降低所述分解首槽的温度至55～56℃，提高所述分级机的进料固含量至455～600g/L，降低所述进料压力至0.10～0.13MPa，将所述第二过滤机的滤饼全部加入到所述分解首槽内。

有益效果：

本发明通过设置第一过滤机，能对分级机分出的细粒氢氧化铝进行单独过滤处理，并可以实现洗涤操作，为分解过程中的附聚过程提供了良好的条件，为生产出粒度大，强度好的氢氧化铝奠定了基础。通过设置分解槽组，使氢氧化铝种子可以进入到多台分解槽，可根据生产粒度变化调整进入到不同分解槽中的种子量，既可以实现分解首槽中种子量的控制，有利于细颗粒的附聚，又可以调整分解前几台槽内的分解速率，使分解过程更加灵活可控。实现对粒度的及时调控，有效应对分解过程中粒度周期性波动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为本发明一个实施例中控制氢氧化铝粒度的装置的结构示意图；

图中，1、进液口；2、第一过滤机；3、第二滤液出口；4、第二过滤机；5、分级机；6、产品出口；7、分解末槽；8、第二分解槽；9、第一分解槽；10、分解首槽；11、进料口；12、第一滤液出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1，本发明保护一种控制氢氧化铝粒度的装置，包括顺次连接的分解首槽10、分解槽组、分解末槽7和分级机5，分解槽组由数个分解槽串联组成；

分解末槽7还与第二过滤机4相连，第二过滤机4分别与分解首槽10和分解槽组相连；

分级机5的顶部通过第一过滤机2与分解首槽10相连，分级机5的底部与产品出口6相连。

本发明通过设置第一过滤机2，能对分级机5分出的细粒氢氧化铝进行单独过滤处理，并可以实现洗涤操作，为分解过程中的附聚过程提供了良好的条件，为生产出粒度大，强度好的氢氧化铝奠定了基础。通过设置分解槽组，使氢氧化铝种子可以进入到多台分解槽，可根据生产粒度变化调整进入到不同分解槽中的种子量，既可以实现分解首槽10中种子量的控制，有利于细颗粒的附聚，又可以调整分解前几台槽内的分解速率，使分解过程更加灵活可控。实现对粒度的及时调控，有效应对分解过程中粒度周期性波动。

在一个具体实施例中，分解末槽7与分级机5之间的管道与产品出口6相连；

第二过滤机4还与第二滤液出口3相连；

第一过滤机2还分别与进液口1和第一滤液出口12相连，进液口1内为氢氧化铝洗液或水；

分解首槽10还与进料口11相连。

在一个具体实施例中，分解槽组由第一分解槽9和第二分解槽8串联组成，其中第一分解槽9与分解首槽10相连。

本发明第二方面保护一种利用上述的装置控制氢氧化铝粒度的方法，包括如下步骤：

监测分解末槽7内粒度小于等于45um的氢氧化铝，当氢氧化铝的重量占比为5%～15%时，为正常粒度范围；

当分解末槽7内的氢氧化铝出现细化趋势时，提高分解首槽10的温度，降低分级机5的进料固含量，提高分级机5的进料压力，将第二过滤机4的滤饼分别加入到分解首槽10、第一分解槽9和第二分解槽8内；

当分解末槽7内的氢氧化铝出现粗化趋势时，降低分解首槽10的温度，提高分级机5的进料固含量，降低分级机5的进料压力，将第二过滤机4的滤饼全部加入到分解首槽10内。

在一个具体实施例中，正常粒度范围内，控制分解首槽1的进料温度为57～60℃，同时调节分级机5的进料固含量为350～450g/L、进料压力为0.14～0.18MPa。

在一个具体实施例中，氢氧化铝出现细化趋势时，提高分解首槽10的温度至62～65℃，降低分级机5的进料固含量至250～345g/L，提高进料压力至0.19～0.22MPa。

在一个具体实施例中，氢氧化铝出现细化趋势时，将第二过滤机4的滤饼按照重量比为50%、30%和20%分别加入到分解首槽10、第一分解槽9和第二分解槽8内。

在一个具体实施例中，氢氧化铝出现粗化趋势时，降低分解首槽10的温度至55～56℃，提高分级机5的进料固含量至455～600g/L，降低进料压力至0.10～0.13MPa，将第二过滤机4的滤饼全部加入到分解首槽10内。

以下为具体实施例。

实施例1

当粒度小于等于45um的氢氧化铝占比5%～15%时，此时为正常粒度范围，维持相对较低的分解首槽10进料温度57～60℃，保证分解产量，同时调整进料固含量350～450g/L和进料压力0.14～0.18MPa来保持分级机5合理的分级效率，分级后的较粗物料进入产品出口6，产品出口6与氢氧化铝产品过滤工序相连，较细物料经过 第一过滤机2过滤后进入到分解首槽10，其余物料经分解末槽7出料经过第二过滤机4过滤后进入分解首槽10，实现首槽固含650～850g/L；使用氢氧化铝洗液在第一过滤机2对种子进行洗涤，提高种子活性，获得更高的分解率51～53%。

与正常粒度范围相比，当氢氧化铝出现细化趋势时，提高分解首槽10进料温度至62～65℃，同时通过调整分级机5的进料固含至250～345g/L，分级机进料压力达到0.19～0.22MPa，以提高分级机5的分级效率，可获得粒度细的种子，经过第一过滤机2过滤后，进入到分解首槽1，使用氢氧化铝洗液或热水在第一过滤机2对种子进行洗涤，提高种子活性，细颗粒在较高温度下发生附聚，系统中细粒子数量得以减少。

当氢氧化铝出现细化趋势时，进入到第二过滤机4的物料量会减少，此时将第二过滤机4滤饼按照50%、30%、20%的比例分别进入到所述分解首槽10、所述第一分解槽9和所述第二分解槽8内，使分解首槽10内物料得以好的附聚效率，在后面的分解槽实现结晶长大，从而维持分解槽中合理的氢氧化铝粒度分布。

与正常粒度范围相比，当氢氧化铝出现粗化趋势时，降低分解首槽10进料温度至55～56℃，同时在满足产品粒度和流量指标的前提下，调整分级机5的进料固含至455～600g/L，分级机5进料压力降至0.10～0.13MPa，以降低分级机5的分级效率，减少分级机5的进料量，第一过滤机2的进料量减少；此时使用氢氧化铝洗液洗涤滤饼或直接进入到分解首槽，通过稀释物料浓度以提高过饱和度，进而提高分解产率。

当氢氧化铝出现粗化趋势时，进入到第二过滤机4的物料量会增加，此时将第二过滤机4滤饼全部进入到分解首槽10，促使分解首槽10产生更多的细颗粒，实现分解槽10中保持合理的氢氧化铝粒度分布。

当氢氧化铝粗化至接近产品要求粒度时，此时分解末槽7出料不经过分级机5直接作为产品进入到产品出口6，此时第二过滤机4停止运行，种子完全由分解末槽7出料来完成，种子全部进入到分解首槽10；此时将氢氧化铝洗液直接进入到分解首槽10，通过稀释物料浓度以提高过饱和度，进而提高分解产率。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。