拜耳法脱硅详解.ppt

某厂采用的三段脱硅工艺，其实质是将两段脱硅法中第二段的石灰分两次加入，即增加一次脱硅。其流程图如图所示。 第六章 铝酸钠溶液的脱硅 第六章 铝酸钠溶液的脱硅 粗液槽 东、西组脱硅机 连脱,管道化,新东组预热器 一、二级自蒸发器 一、二级缓冲槽 一、二级自蒸发器 三级自蒸发器 叶滤机分料箱 滤液 返晶种 新蒸汽 石灰乳 种 分 沉降槽 溢 流 原液槽 叶滤机 二次精液 反应槽 Φ20米沉降槽 袋滤机 三次精液 六车间碳分 溢 流 底流 底流混合槽 过滤机 滤 饼 二车间配料 滤饼 底流 滤 饼 石灰乳 新蒸汽 六车间种分、特铝 特 铝 粗 液 20世纪80年代前期，国外某些氧化铝厂成功地采用了以水合碳铝酸钙代替石灰作第二段脱硅添加剂，这种方法称为超深度脱硅法。采用此法，精液可达到很高的硅量指数（精液硅量指数约5000）。 水合碳铝酸钙采用石灰乳与精液合成，工艺简单，易于在工业上实现。 水合碳铝酸钙脱硅工艺包括两个步骤：首先合成水合碳铝酸钙，然后以它作为脱硅添加剂，经过一段高压脱硅。 第六章 铝酸钠溶液的脱硅 第六章 铝酸钠溶液的脱硅 4. 粗液两段常压脱硅工艺 （1） 一段常压脱硅理论分析 铝硅酸钠溶液中的主要离子是 和 ，随着溶液中碱浓度和Al2O3浓度的增大，使得铝酸钠溶液中铝酸根离子的形成结构复杂的铝酸根络合离子；硅酸根离子以 取代复杂铝酸根离子中的 ，生成稳定状态的钠硅渣： 2Na++2+1.7=Na2O·Al2O3·1.7SiO2·xH2O↓+3.4OH-+（4-x）H2O 生产过程中，可采用加入晶种、强化搅拌、升高温度、溶液改性等措施破坏SiO2这种热力学上的介稳状态，加速钠硅渣的形成。 （2） 二段常压脱硅理论分析 在烧结法二段添加石灰乳深度脱硅过程中，石灰乳首先与铝酸钠溶液反应生成水合铝酸三钙（C3AH6），然后C3AH6再与溶液中的 结合形成水化石榴石[C3ASXH(6-2X)]。反应方程式如下： 3Ca(OH)2+2 3CaO?Al2O3?6H2O+2OH- 3CaO?Al2O3?6H2O+x[H2SiO4]2- 3CaO?Al2O3?xSiO2?(6-2X)H2O+2xOH-+2xH2O 第六章 铝酸钠溶液的脱硅 如此反应形成的钙硅渣结构如图所示，最内层为尚未反应的Ca(OH)2，中间为C3AH6，外层为C3ASXH(6-2X)。 第六章 铝酸钠溶液的脱硅 水化石榴石 水合铝酸钙 氢氧化钙 由于钙硅渣中含有一部分尚未结合SiO2的Ca(OH)2和C3AH6，且它们具有较强的结合SiO2的能力，因此可利用钙硅渣作为晶种，返回一段粗液进行常压脱硅。这样可以提高粗液的预脱硅效果，大大降低随钙硅渣返回熟料窑的氧化铝量。 第六章 铝酸钠溶液的脱硅 （3） 常压脱硅工艺流程及其特点 改进后的粗液两段常压脱硅工艺流程如图所示。 第六章 铝酸钠溶液的脱硅 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 溢流 溢流 底流 底流 粗液 一段常压脱硅 分 离 二段常压脱硅 分 离 合成含钙添加剂 去烧结法配料 或处理后弃之 返回晶种或去拜耳法溶出系统 去 叶 滤 ? 上述工艺流程与传统的脱硅工艺流程相比有如下特点: ① 由于取消了粗液的中压脱硅工序,可以明显降低能耗,同时可以降低设备维护、清理的难度； ② 一段常压脱硅渣（钠硅渣）比中压脱硅渣更容易处理可回收钠硅渣中的碱后直接弃之；二段常压深度脱硅渣（水化石榴石）可送去拜耳法溶出系统，以代替石灰石，回收其中的氧化铝； ③ 相对于原来的脱硅工艺，常压脱硅多了一道分离工序，并延长了脱硅时间，从总体上来考虑该工艺是合理可行的。 第六章 铝酸钠溶液的脱硅 十三、铝酸钠溶液在脱硅前添加种分母液的作用,种分母液加入量的确定 烧结法生产氧化铝过程中，熟料溶出采用低苛性比溶出技术，溶液αK＝1.20～1.25。而在后续的粗液脱硅过程中，这种低苛性比值的铝酸钠溶液由于稳定性差，会分解出Al(OH)3，造成Al2O3的损失，影响生产的正常进行，因此，生产上向脱硅前的