一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法
文献发布时间：2023-06-19 13:45:04
技术领域
本发明涉及氧化铝冶金技术领域，具体涉及一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法。
背景技术
铝土矿是生产氧化铝的主要原料，是一种主要由三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石组成的矿石。几内亚铝土矿是一种优良的三水铝石型铝土矿，在拜耳法生产氧化铝过程中表现出的加工方法简单、消耗成本低、产品质量好的优点已被共识，溶出过程中也不需要添加石灰来提高溶出反应速度及降低碱耗，因此成为国内使用最多的进口铝土矿。
但在使用过程中发现相较于其他铝土矿，几内亚铝土矿还存在矿石成分波动较大、粒度较细、易水解、压缩性能差等缺点。同时，几内亚铝土矿含磷量较高，在拜耳法生产氧化铝过程中会导致流程中磷的积累，且到一定程度后会对生产造成危害，影响生产的正常运行。采用单一几内亚铝土矿矿石，矿石含磷量达到0.12％以上，投产使用半年后磷的危害逐渐体现，主要表现在与石灰乳反应生成羟基磷灰石，在叶滤机滤布上形成坚硬的结疤，用传统的碱洗方法无法去除，导致叶滤机产能严重下降，生产组织困难。
发明内容
本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法，在拜耳法流程中的稀释槽添加石灰乳，使之与铝酸钠溶液中的磷反应生成磷酸钙进入赤泥，然后通过赤泥沉降排出。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法，包括以下步骤：
S1.将几内亚铝土矿破碎磨细成矿粉，然后制备原料矿浆。
S2.将原料矿浆进行碱热溶出反应，反应结束后得到溶出矿浆。
S3.将溶出矿浆进行稀释得到稀释液，向稀释液中加入石灰乳，然后再将稀释液进行分离得到铝酸钠溶液和赤泥；以溶出矿浆质量计，石灰乳加入量为2～5‰。
优选的，稀释液Nk浓度为140～145g/l。
优选的，稀释液温度达到100～110℃时，再通入石灰乳。
优选的，所述石灰乳固含为150～190g/l。
优选的，所述石灰乳通入量为10～20m
石灰乳与稀释矿浆反应生成磷酸钙沉淀后进入赤泥，然后进入赤泥沉降系统，最终外排至赤泥坝厂。
反应方程式为：
PO
国内铝土矿绝大多数为一水硬铝石矿，很难溶出，需要较高的母液浓度和较高的溶出温度，同时在加石灰的条件下才能反应完全，在这种溶出条件下加入石灰的目的主要是消除TiO
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明的采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法，由于叶滤机需要添加石灰乳进行助滤，为了不引进其他杂质，增加处理杂质的成本，通过在拜耳法流程中的稀释槽添加石灰乳，使之与铝酸钠溶液中的磷反应生成磷酸钙进入赤泥，然后通过赤泥沉降排出流程，消除磷在后续精滤工序析出，导致叶滤机产能降低的问题。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法，包括以下步骤：
S1.将几内亚铝土矿破碎磨细成矿粉，然后制备原料矿浆。
S2.将原料矿浆进行碱热溶出反应，反应结束后得到溶出矿浆。
S3.将溶出矿浆进行稀释得到稀释液，稀释液Nk浓度为140g/l。将稀释液温度达到100℃时，向稀释液中加入石灰乳，然后再将稀释液进行分离得到铝酸钠溶液和赤泥；以溶出矿浆质量计，石灰乳加入量为2‰。所述石灰乳固含为150g/l。所述石灰乳通入量为20m
实施例2
一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法，包括以下步骤：
S1.将几内亚铝土矿破碎磨细成矿粉，然后制备原料矿浆。
S2.将原料矿浆进行碱热溶出反应，反应结束后得到溶出矿浆。
S3.将溶出矿浆进行稀释得到稀释液，稀释液Nk浓度为145g/l。将稀释液温度达到110℃时，向稀释液中加入石灰乳，然后再将稀释液进行分离得到铝酸钠溶液和赤泥；以溶出矿浆质量计，石灰乳加入量为5‰。所述石灰乳固含为190g/l。所述石灰乳通入量为10m
实施例3
一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法，包括以下步骤：
S1.将几内亚铝土矿破碎磨细成矿粉，然后制备原料矿浆。
S2.将原料矿浆进行碱热溶出反应，反应结束后得到溶出矿浆。
S3.将溶出矿浆进行稀释得到稀释液，稀释液Nk浓度为142g/l。将稀释液温度达到115℃时，向稀释液中加入石灰乳，然后再将稀释液进行分离得到铝酸钠溶液和赤泥；以溶出矿浆质量计，石灰乳加入量为3‰。所述石灰乳固含为160g/l。所述石灰乳通入量为15m
对比例1
一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法，在溶出工艺加入石灰乳，具体包括以下步骤：
S1.将几内亚铝土矿破碎磨细成矿粉，然后制备原料矿浆。
S2.将原料矿浆温度达到115℃，加入石灰乳，以原料矿浆质量计，石灰乳加入量为3‰。所述石灰乳固含为160g/l。所述石灰乳通入量为15m
S3.将溶出矿浆进行稀释得到稀释液，稀释液Nk浓度为142g/l。然后进行分离得到铝酸钠溶液和赤泥。
对比例2
一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法，稀释前加入石灰乳，具体包括以下步骤：
S1.将几内亚铝土矿破碎磨细成矿粉，然后制备原料矿浆。
S2.将原料矿浆进行碱热溶出反应，反应结束后得到溶出矿浆。
S3.向溶出矿浆加入石灰乳，以原料矿浆质量计，石灰乳加入量为3‰。所述石灰乳固含为160g/l。所述石灰乳通入量为15m
对比例3
一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝中除磷的方法，包括以下步骤：
S1.将几内亚铝土矿破碎磨细成矿粉，然后制备原料矿浆。
S2.将原料矿浆进行碱热溶出反应，反应结束后得到溶出矿浆。
S3.将溶出矿浆进行稀释得到稀释液，稀释液Nk浓度为142g/l。将稀释液温度达到80℃时，向稀释液中加入石灰乳，然后再将稀释液进行分离得到铝酸钠溶液和赤泥；以溶出矿浆质量计，石灰乳加入量为3‰。所述石灰乳固含为160g/l。所述石灰乳通入量为15m
对比例4
一种采用几内亚铝土矿生产氧化铝的方法，不包含除磷步骤，具体包括以下步骤：
S1.将几内亚铝土矿破碎磨细成矿粉，然后制备原料矿浆。
S2.将原料矿浆进行碱热溶出反应，反应结束后得到溶出矿浆。
S3.将溶出矿浆进行稀释得到稀释液，稀释液Nk浓度为142g/l。然后再将稀释液进行分离得到铝酸钠溶液和赤泥。
实验例：
实验设计：采用实施例1-3和对比例1-4的方法除磷，其中，几内亚铝土矿成分表如下。
表1 几内亚铝土矿成分表
检测指标：检测铝酸钠溶液的含磷量，当含磷量小于0.8g/l时，将不会对后续生产产影响。
检测结果：见下表2。
表2 铝酸钠溶液含磷量
从表1可以看出，本发明除磷的方法，通过在拜耳法流程中的稀释槽添加石灰乳，可以消除磷在后续精滤工序析出，导致叶滤机产能降低的问题。
对比例1-2在溶出过程和稀释前加入，除磷效果略差。对比例3反应温度过低，除磷效果不佳。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。