用于生產(chǎn)氧化鋁的方法
【專利說明】用于生產(chǎn)氧化錯的方法
[0001] 本專利申請是優(yōu)先權(quán)日為2006年10月30日、發(fā)明名稱為"用于生產(chǎn)氧化侶的方 法"的中國發(fā)明專利申請第200780040596. 6號（國際專利申請?zhí)枮镻CT/AU2007/001617) 的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種用于般燒氨氧化侶的方法。更具體地，本發(fā)明設(shè)及一種利用水蒸 汽般燒氨氧化侶的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 拜耳法度ayerprocess)被廣泛用于從含侶礦石，如侶±礦制備氧化侶。該方法 包括：在通常稱為煮解的工序中，使含氧化侶的礦石與再循環(huán)的苛性侶酸鹽溶液在高溫下 接觸。
[0004] 在將溶液冷卻后，加入氨氧化侶作為晶種，W促使從其中沉淀更多的氨氧化侶。將 沉淀的氨氧化侶，也稱為水合物或=水侶石，從苛性侶酸鹽溶液中分離，其中將一部分氨氧 化侶再循環(huán)W用作晶種，而將剩余物作為產(chǎn)物回收。將剩余的苛性侶酸鹽溶液再循環(huán)，W另 外煮解含氧化侶的礦石。根據(jù)用于將氨氧化侶與侶酸鹽溶液分離的方法，回收的氨氧化侶 可能不是完全干燥的，并且可能含有未結(jié)合的和物理結(jié)合的水。在本說明書的上下文中，術(shù) 語未結(jié)合水是指可W在=氧化侶的表面上的水，而術(shù)語物理結(jié)合的水是指可W容納在例如 S氧化侶的隙間孔內(nèi)的水。 陽〇化]在稱為般燒的工序中，將回收的氨氧化侶加熱W制備氧化侶。除了移除夾帶的水W外，當(dāng)氨氧化侶根據(jù)下列反應(yīng)生成也稱為氧化侶的=氧化侶（Al2〇3)時，水還是般燒反應(yīng) 的副產(chǎn)物：
[0006] 2A1 (OH) 3 - Al 2〇3+3&0
[0007] 般燒反應(yīng)可W制備各種不同并且可測量的含侶±結(jié)構(gòu)。運些包括=氧化侶結(jié)構(gòu)形 態(tài)和徑基氧化侶結(jié)構(gòu)形態(tài)。冶煉級氧化侶的優(yōu)選組成主要含所謂的T型，但是也含大量其 它的氧化侶相（例如，a、K、X等）。
[0008] 在本說明書的上下文中，術(shù)語氧化侶應(yīng)當(dāng)被理解為包括=氧化侶的所有結(jié)構(gòu)形態(tài) 或相，包括丫氧化侶。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語徑基氧化侶應(yīng)當(dāng)被理解為包括徑基氧化 侶的所有結(jié)構(gòu)形態(tài)或相，包括勃姆石。
[0009] 在本說明書的上下文中，術(shù)語般燒應(yīng)當(dāng)被理解為包括完全或部分移除與氨氧化侶 進(jìn)料一起進(jìn)入般燒爐中的物理和化學(xué)結(jié)合的水W及未結(jié)合的水。
[0010] 般燒的連續(xù)階段是：
[0011] 干燥，W移除未結(jié)合的水和物理結(jié)合的水；
[0012] 在爐中加熱，W移除化學(xué)結(jié)合的水；和 陽〇1引 產(chǎn)物冷卻。
[0014] 般燒是能源密集型方法。在般燒的過程中從氨氧化侶W水蒸汽形式釋放的水（~ 0.53t水/tA)通過煙道與其潛熱能（~1.2GJ/tA) -起損失到大氣中。另外的水也W來自 與氨氧化侶進(jìn)料一起進(jìn)入般燒爐的未結(jié)合的水和來自燃燒的產(chǎn)物的水蒸汽的形式被釋放 到大氣中。
[0015] 在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，大量的燃料被用于蒸發(fā)未結(jié)合的水和加熱干燥的氨氧化侶， 由此其在到達(dá)最終的所需氧化侶形態(tài)之前經(jīng)過一系列中間晶形。
[0016]用于將氨氧化侶干燥和分解W形成氧化侶產(chǎn)物和水蒸汽的直接傳熱設(shè)備和方法 包括使用靜態(tài)般燒爐、害式般燒爐、電阻加熱、熱油或鹽浴，通過電感、激光、等離子體、微波 福射和燃料的燃燒加熱。
[0017] 在閃蒸（flash)和害式般燒方法中，來自般燒爐的爐部的燃燒氣體與被般燒的水 合物質(zhì)直接混合。在般燒后，例如通過用于捕獲粉塵的旋風(fēng)分離器和靜電沉淀器將氣體分 離。煙道氣是燃燒的產(chǎn)物和水蒸汽的混合物。
[0018]US5336480教導(dǎo)了通過在加壓容器中間接加熱氨氧化侶而般燒氨氧化侶，并且收 集釋放的水蒸汽。該說明書教導(dǎo)了在加熱時由于通過分解從氨氧化侶釋放水蒸汽，氨氧化 侶的床表現(xiàn)出自流化性。
[0019] 根據(jù)US5336480,通過在分解器中加熱氨氧化侶W將未結(jié)合的水、物理結(jié)合的水和 某些化學(xué)結(jié)合的水從氨氧化侶驅(qū)散，產(chǎn)生用于供給到拜耳法的浸煮器和蒸發(fā)器部分的水蒸 汽。更具體地，在管中通過熱廢氣間接加熱氨氧化侶。在管中W氣態(tài)放出的水向上流動，并 且據(jù)稱使管中的顆粒床流化。由于流化氣來自顆粒本身，所W運被稱為自流化。在啟動過 程中，來自輔助水蒸汽源的水蒸汽可W用于使管中的顆粒流化，直至實現(xiàn)自流化。
[0020] 有利地，本發(fā)明允許利用更小的壓力容器，而US5336480的方法需要大的壓力容 器；結(jié)果導(dǎo)致相對低的氣體側(cè)（gas-side)傳熱系數(shù)。大尺寸對于此裝置的其它后果包括調(diào) 節(jié)熱膨脹的需要和與均勻地分布固體相關(guān)的困難。
[0021] 本發(fā)明背景的前述討論意在促進(jìn)對本發(fā)明的理解。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到該討論并非 認(rèn)可或承認(rèn)在本申請的優(yōu)先權(quán)日，所提到的任何材料都是在澳大利亞的普通常識的一部 分。
[0022] 在整個說明書中，除非上下文另有需要，否則詞"包含"或諸如"包括"或"含有"的 變化應(yīng)當(dāng)被理解為意指包括所述整數(shù)（integer)或整數(shù)組，但是不排除任何其它整數(shù)或整 數(shù)組。
[0023] 在整個說明書中，除非上下文另有需要，否則詞"水蒸汽"應(yīng)當(dāng)被理解為包括干水 蒸汽（不含在力學(xué)上保持懸浮的水的水蒸汽）、濕水蒸汽（含保持懸浮的水的水蒸汽）、飽 和水蒸汽（處于與其壓力對應(yīng)的沸點溫度下的水蒸汽）或過熱水蒸汽（被加熱到高于與其 壓力對應(yīng)的沸點的溫度的水蒸汽）。
[0024] 在本發(fā)明的描述中可W找到對本文中使用的選定術(shù)語的其它定義，并且適用于全 文。除非另外定義，否則本文中使用的所有其它科學(xué)和技術(shù)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到本文中描述的本發(fā)明易于進(jìn)行與具體描述的那些 不同的變化和修改。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明包括所有運種變化和修改。本發(fā)明還包括在說明書 中單獨或者共同提到或指出的所有步驟、特征、組合物和化合物，W及任何和所有組合或任 何兩個或更多個所述的步驟或特征。
[00%] 本發(fā)明的范圍不受本文中描述的意在僅示例性的具體實施方案的限制。功能等價 的產(chǎn)物、組合物和方法顯然在本文中所描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0027] 本文中引用的所有出版物（包括專利、專利申請、期刊文章、實驗室手冊、書籍、或 其它文獻(xiàn)）的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。包括不等同于承認(rèn)任何參考文獻(xiàn)構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù) 或是本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員的普通常識的一部分。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于般燒氨氧化侶的方法，所述方法包括W下步驟：
[0029] 使氨氧化侶與水蒸汽直接接觸；和
[0030] 將至少一部分氨氧化侶般燒成氧化侶和/或徑基氧化侶，
[0031] 其中從所述氨氧化侶的所述至少一部分的所述般燒中獲得所述水蒸汽的至少一 部分。
[0032] 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到可WW多種結(jié)構(gòu)形態(tài)提供氧化侶和徑基氧化侶。
[0033] 在不被理論所限的情況下，據(jù)認(rèn)為本發(fā)明可W用于控制運樣制備的氧化侶和徑基 氧化侶的結(jié)構(gòu)形態(tài)。
[0034] 優(yōu)選地，所述方法包括W下另外的步驟：
[0035] 通過使所述氨氧化侶與水蒸汽直接接觸而加熱所述氨氧化侶。
[0036] 優(yōu)選地，所述方法包括W下另外的步驟：
[0037] 在使所述氨氧化侶與所述水蒸汽直接接觸之前，處理所獲得的水蒸汽W提高其溫 度和/或壓力。
[0038] 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到水蒸汽的溫度和壓力決定水蒸汽是否含有任何夾帶的液態(tài)水。
[0039] 水蒸汽的溫度優(yōu)選為至少約250°C。在不被理論所限的情況下，據(jù)認(rèn)為通過增加 水蒸汽供給溫度，降低了獲得分解的所需程度的水蒸汽用量。更優(yōu)選地，水蒸汽的溫度為約 480°C。在不被理論所限的情況下，據(jù)認(rèn)為在水蒸汽的溫度高于約480°C的情況下，般燒爐可 能需要由特別材料如儀-銘合金制成的構(gòu)造。在本發(fā)明的一種非常優(yōu)選的方式中，水蒸汽 的溫度高于480°C。
[0040] 優(yōu)選地，水蒸汽的壓力大于大氣壓。在本發(fā)明的一種非常優(yōu)選的方式中，水蒸汽的 壓力大于約6己。
[0041] 優(yōu)選地，離開般燒裝置的水蒸汽的壓力和溫度適合另外在侶±礦精煉廠中利用。 在本發(fā)明的一種非常優(yōu)選的方式中，離開般燒裝置的水蒸汽的壓力大于約6己。
[0042] 有利