專利名稱：一種制造氧化鋁提煉廠用的助濾劑的改進(jìn)方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種鋁酸鈣助濾劑改進(jìn)的制造方法，所述鋁酸鈣助濾劑具有增強(qiáng)的液體過(guò)濾性能，可用于氧化鋁提煉廠。
發(fā)明的背景在大多數(shù)氧化鋁提煉廠中，鋁土礦在高溫和高壓力條件下在苛性液中進(jìn)行消化。這就形成了濃縮的鋁酸鈉溶液的泥漿料，然后它必須予以澄清，制成無(wú)固體的液體和增稠的軟泥，隨后再洗滌丟棄之。普遍采用的澄清漿料的技術(shù)包括使其中的固體在重力增稠器(或軟泥沉降器)內(nèi)沉降，然后傾析出澄清的液體。軟泥與濃溶液的分離在絮凝劑的幫助下進(jìn)行，而不含懸浮固體(除了極微細(xì)的懸浮固體)的“綠液”(即母液)從軟泥沉降器溢出。通常，被傾析出來(lái)的液體進(jìn)一步再過(guò)濾澄清，一般采用壓濾機(jī)。這個(gè)所謂的“安全”或“增澤”的過(guò)濾步驟在保證母液不含懸浮軟泥顆粒方面很重要，因?yàn)樗鰬腋☆w粒會(huì)污染氧化鋁產(chǎn)品。
在沒(méi)有助濾劑的情形下，在這些過(guò)濾器內(nèi)使用的織物會(huì)很快被堵塞。這是因?yàn)樵诰G液中懸浮的微固體會(huì)截留在織物的結(jié)構(gòu)內(nèi)，接著在過(guò)濾器表面上形成阻力高的稠床。為了避免這種現(xiàn)象，通常向增澤過(guò)濾器內(nèi)的進(jìn)料緣液中加入助濾劑，它用來(lái)連續(xù)形成截留軟泥顆粒的固體床，同時(shí)仍能使液體自由流過(guò)該床的間隙，從而防止織物的堵塞。理想的助濾劑是便宜、化學(xué)惰性的，而且具有這樣的粒徑，在助濾劑顆粒之間形成的通道足夠小，剛好能截留軟泥顆粒，但是又不很小以致限制液體的流動(dòng)，并且不會(huì)自身堵塞濾布。在多數(shù)氧化鋁提煉廠中，這個(gè)作用是由鋁酸三鈣(也稱為TCA、C3A或C3AH6)實(shí)現(xiàn)的。
選擇TCA是因?yàn)樗茌^好地滿足上述要求。它便宜、制備比較簡(jiǎn)單，通過(guò)石灰(可以是生石灰，通常也可以是消石灰)與苛性鋁酸鹽溶液反應(yīng)制成。通常，TCA的制備是在約100℃溫度、該用途專用的槽內(nèi)，在濃液(母液或廢液)中進(jìn)行。該反應(yīng)的起始產(chǎn)物是C4A型鋁酸鈣(最常見(jiàn)的形式，也稱為水鋁鈣石)。這些中間物鋁酸鈣在這樣的條件下熱力學(xué)不穩(wěn)定，并具有較大的溶解度積。這些中間物用作助濾劑不常見(jiàn)，因?yàn)樗鼈兊妮^高溶解度會(huì)使產(chǎn)物氧化鋁污染上鈣。而TCA具有極其低的溶解度，所以使用它不會(huì)明顯污染提煉廠的液體流。由于這個(gè)原因，就使反應(yīng)的起始產(chǎn)物在使用之前可在反應(yīng)容器內(nèi)熟化足夠長(zhǎng)的時(shí)間，形成較純的熱力學(xué)穩(wěn)定的鋁酸三鈣(TCA)顆粒。因此，制備助濾劑的槽常常稱為“石灰熟化”槽。
制備TCA助濾劑現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)是TCA顆粒的粒徑分布常常很寬，總是有很細(xì)小的顆粒占很大比例。這就導(dǎo)致過(guò)濾速度差，濾布的使用壽命短，這就需要使用很多過(guò)濾器來(lái)得到足量的濾液流。
由于鈣在拜爾液中的溶解度較低，就可以合理地假定鈣與鋁酸根離子之間的反應(yīng)發(fā)生在顆粒表面，而不是通過(guò)氫氧化鈣溶解和隨后鋁酸鈣的再結(jié)晶進(jìn)行的。檢測(cè)拜爾液中單個(gè)消石灰顆粒的反應(yīng)隨時(shí)間的變化，采用掃描電子顯微鏡和XRD分析的結(jié)果表明的確是這樣的情形。C4A-型材料的表面層很快形成在顆粒表面，而其心部保持未反應(yīng)。由于形成許多無(wú)規(guī)取向的小片狀C4A，顆粒表面就具有特征性的網(wǎng)狀外觀。在此早期階段，顆粒仍保持石灰母顆粒的一般形態(tài)和粒徑。
隨著反應(yīng)的進(jìn)行，未反應(yīng)石灰的心部減小，這說(shuō)明或者是鈣離子向外擴(kuò)散到表面，或者是鋁酸根離子向內(nèi)擴(kuò)散。另外，有些表面的C4A晶體開(kāi)始再結(jié)晶成常見(jiàn)的八面體TCA晶體。但是C4A和TCA與氫氧化鈣有顯著不同的密度，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，晶體內(nèi)就產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。顆粒內(nèi)形成裂縫和裂紋，而且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，結(jié)構(gòu)就開(kāi)始碎裂。只要有足夠長(zhǎng)的時(shí)間，所述顆粒就會(huì)最終轉(zhuǎn)變成一個(gè)個(gè)粒度僅為幾微米的TCA晶體。
本發(fā)明人認(rèn)為，正是這個(gè)機(jī)理導(dǎo)致了采用現(xiàn)有技術(shù)制成的TCA助濾劑所特有的偏度很大的過(guò)度細(xì)小的粒徑分布。由于這個(gè)機(jī)理，通過(guò)改變石灰熟化槽內(nèi)的條件來(lái)改善助濾劑形態(tài)和粒徑分布的嘗試不成功就不奇怪了。
由于沒(méi)有改善TCA助濾劑本身粒徑分布的有效方法，所以發(fā)表了幾種方法，來(lái)試圖減輕助濾劑質(zhì)量差的效果。這些現(xiàn)有技術(shù)都使用絮凝劑，它的作用是將傾析的軟泥顆粒和細(xì)微的TCA晶體絮凝成為更大的絮狀物。例如，在Connelly等人的美國(guó)專利№5091159中，就描述了向增稠器的溢流和助濾劑中加入葡萄聚糖，來(lái)改善過(guò)濾性能。在采用砂濾機(jī)而不是壓濾機(jī)的提煉廠中使用的相似的方法在Strominger等人的美國(guó)專利№5716530中有描述。Barham等人描述了助濾劑在石灰熟化期間形成以后補(bǔ)充加入絮凝劑的試驗(yàn)。結(jié)果(Barham，SL；Khan，SU；Malito，JT and Rennick，WJ，Light Metals2000，111-116)。但是，這些方法對(duì)助濾劑的質(zhì)量和懸浮軟泥的量依賴性很高，而且結(jié)果是難以重復(fù)的。此外，絮凝劑自身也會(huì)嚴(yán)重妨礙過(guò)濾，尤其在過(guò)量的情況下(在試圖控制TCA粒徑或懸浮軟泥的變化范圍時(shí)易于發(fā)生)。
按照常規(guī)的氧化鋁工業(yè)用法，本文中使用的術(shù)語(yǔ)“A”和“C”是指拜爾液中氧化鋁和苛性鈉濃度。因此，“A”是鋁酸鈉的濃度，用Al2O3(g/L)的當(dāng)量濃度表示?！癈”濃度是鋁酸鈉與氫氧化鈉濃度之和，用碳酸鈉的當(dāng)量濃度(g/L)表示。
發(fā)明的概述為了提供一種改進(jìn)的制備用于氧化鋁提煉廠的TCA助濾劑的方法，研究出了本發(fā)明，本發(fā)明方法沒(méi)有上述現(xiàn)有技術(shù)中的至少部分缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種制備用于氧化鋁提煉廠的TCA助濾劑的方法，該方法包括下述步驟在消化液中消化石灰，形成消石灰漿料；對(duì)所述消化液或消石灰漿料加入一種合適的表面活性劑；讓已加入表面活性劑的消石灰漿料與拜爾法溶液反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)物熟化足夠長(zhǎng)的停留時(shí)間，使反應(yīng)產(chǎn)物基本上完全轉(zhuǎn)化成TCA。
加入表面活性劑與消化的步驟可以同時(shí)進(jìn)行或依次進(jìn)行。
優(yōu)選將生石灰消化形成消石灰漿料。消化液優(yōu)選含有一些堿。消化液的堿度一般為5-30g/L，用每升碳酸鈉的當(dāng)量克數(shù)(equivalent gram)表示。
表面活性劑優(yōu)選是這樣的類型，它在消化過(guò)程中在石灰顆粒的表面上容易吸附。合適的表面活性劑包括糖例如葡萄糖或蔗糖和多糖例如淀粉。表面活性劑更優(yōu)選是陰離子有機(jī)表面活性劑。陰離子有機(jī)表面活性劑一般選自以下化合物、它們的鹽和衍生物任何陰離子均聚物或共聚物(例如聚丙烯酸及其與丙烯酰胺的共聚物，或帶有異羥肟酸酯(hydroxamate)官能團(tuán)的聚合物)、異羥肟酸、腐殖酸和鞣酸、磺化羧酸和各種取代的單羧酸和聚羧酸，尤其是多羥基羧酸。
優(yōu)選使用具有高A/C比例的拜爾法濃溶。優(yōu)選控制消石灰漿料與濃溶液的流量，使得在所述熟化步驟期間Al2O3與CaO之比超過(guò)0.33∶1，用摩爾比表示。Al2O3與CaO之比最優(yōu)選約為1∶1-1.5∶1，用摩爾比表示。優(yōu)選將熟化步驟中的溫度保持在95-110℃，最優(yōu)選100-105℃。熟化步驟過(guò)程的停留時(shí)間一般為2-4小時(shí)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1表示采用本發(fā)明優(yōu)選方法制成的TCA助濾劑的粒徑分布與采用現(xiàn)有技術(shù)制成的TCA粒徑分布的比較。
圖2表示氧化鋁提煉廠制備TCA的現(xiàn)有裝置，在該裝置中采用本發(fā)明的優(yōu)選方法。
優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，TCA助濾劑的物理性能對(duì)制備TCA的石灰顆粒的本性依賴性很強(qiáng)。因此，石灰石的質(zhì)地和石灰石的煅燒條件會(huì)極大地影響后來(lái)TCA的質(zhì)量。不幸地，這些參數(shù)在氧化鋁提煉廠中很少控制。
本發(fā)明基于這樣的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)生石灰在含有適宜濃度的合適表面活性劑(一種或多種)的溶液中消化時(shí)，所形成的消石灰漿料會(huì)改善石灰熟化設(shè)備中TCA的形成。這些改善包括更窄和更為對(duì)稱的粒徑分布，和更佳的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致有效地改善過(guò)濾性能。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在TCA粒徑和形態(tài)方面比現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，不能通過(guò)控制石灰熟化槽自身中的條件來(lái)獲得。例如，改變?nèi)芤航M成、石灰的量、溫度或攪拌的條件不會(huì)產(chǎn)生可察覺(jué)的粒徑分布改進(jìn)。相反，這些參數(shù)的多種組合卻導(dǎo)致粒徑分布的顯著變差。
同樣，實(shí)驗(yàn)證據(jù)說(shuō)明，向石灰熟化槽內(nèi)加入表面活性劑對(duì)TCA顆粒的粒徑分布或形態(tài)只有很小影響或者沒(méi)有影響。表面活性劑應(yīng)當(dāng)優(yōu)選在消化石灰之前加入到消化溶液中。另外，表面活性劑可以在消化期間或消化以后加入到消石灰中。
可以使用多種表面活性劑來(lái)達(dá)到所述目的。表面活性劑應(yīng)該在消化期間容易吸附在石灰顆粒的表面?？梢杂糜诖四康牡谋砻婊钚詣┑睦?，包括糖例如葡萄糖或蔗糖和多糖例如淀粉。但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，陰離子有機(jī)表面活性劑很有效。該類化合物的非排他性例子包括以下物質(zhì)、它們的鹽和衍生物任何陰離子均聚物或共聚物(例如聚丙烯酸及其與丙烯酰胺的共聚物，或帶有異羥肟酸酯(hydroxamate)官能團(tuán)的聚合物)、異羥肟酸、腐殖酸和鞣酸、磺化羧酸和各種取代的單羧酸和聚羧酸，尤其多羥基羧酸。
表面活性劑的加入量取決于所用生石灰的來(lái)源和反應(yīng)活性、消化液的組成和所用表面活性劑的本性。所需的量最好通過(guò)實(shí)驗(yàn)決定，正確的量應(yīng)是可以獲得最窄的TCA粒徑分布，同時(shí)獲得合適較粗的最多量粒徑。應(yīng)當(dāng)注意，太多或太少的表面活性劑都會(huì)導(dǎo)致助濾劑粒徑分布變差，盡管不會(huì)比現(xiàn)有技術(shù)的差。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果消化液含有一些堿，就可以獲得最好的性能，與例如消化在氧化鋁提煉廠的湖或生產(chǎn)用水中進(jìn)行的情形一樣。堿度的合適范圍為5-30g/L，用每升碳酸鈉的當(dāng)量克數(shù)(equivalent gram)表示?？梢允褂玫托┑臐舛?，但是這樣會(huì)形成消石灰粗顆粒不適宜的數(shù)量。過(guò)高的濃度會(huì)形成不好的碳酸鈣，除非消化液是稀的純氫氧化鈉溶液。
圖2表示現(xiàn)有技術(shù)中制造TCA的一般設(shè)備，它包括消化器10，其中采用合適的消化液將生石灰在其中進(jìn)行消化。將消石灰漿料轉(zhuǎn)移到帶攪拌的貯存/轉(zhuǎn)移槽12中。然后再將其泵送到石灰熟化槽14中。將拜爾法濃液和水蒸汽加入槽14中，提供與消石灰反應(yīng)的苛性鋁酸鹽溶液。讓反應(yīng)的起始產(chǎn)物在石灰熟化槽14中停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行“熟化”，形成較純的熱力學(xué)穩(wěn)定的鋁酸三鈣(TCA)顆粒，然后再使用。
消化可以在任何合適的消化系統(tǒng)中進(jìn)行，表面活性劑或是直接加入消化器(如果為液體)，或是先溶解或分散于消化液中。除此之外，不需要什么特別的操作條件，只要能保證石灰石完全地消化。
如本文所述，石灰熟化裝置內(nèi)的條件不是非常嚴(yán)格的，采用現(xiàn)有技術(shù)程序中使用的條件和反應(yīng)物濃度，就可以獲得合格的性能。但是，如果使用以下參數(shù)，可以獲得最佳性能(1)應(yīng)當(dāng)使用具有高A/C比例的拜爾法濃液，例如氧化鋁提煉廠沉降器的溢出液。
(2)應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)石灰漿料流量與設(shè)備的拜爾法濃液流量，使石灰熟化槽內(nèi)Al2O3與CaO之比約為1∶1-1.5∶1，用摩爾比表示。不管怎樣，Al2O3與CaO之比都必須超過(guò)0.33∶1。
(3)石灰熟化槽內(nèi)的溫度應(yīng)當(dāng)保持在100-105℃。應(yīng)當(dāng)避免溫度低于95℃。如果不是這樣，那么C4A化合物就會(huì)占主導(dǎo)地位，過(guò)濾就會(huì)變差，而且提煉成品中鈣的污染就會(huì)增大。
(4)停留時(shí)間應(yīng)當(dāng)是2-4小時(shí)。比這個(gè)停留時(shí)間短，TCA的生成會(huì)不完全，而停留時(shí)間太長(zhǎng)，因摩擦和燒爆而形成的細(xì)小顆粒會(huì)增多。如果采用低A/C比例的液體，其對(duì)停留時(shí)間的敏感性就會(huì)增大。
圖1表示由現(xiàn)有技術(shù)制成的TCA助濾劑用體積％分布表示的粒徑，并也表示出了采用本發(fā)明方法制成的TCA助濾劑的粒徑分布?？梢钥吹剑捎帽疚乃龇椒ㄖ瞥傻闹鸀V劑具有窄得多的和更為對(duì)稱的分布，且其最多量粒徑比現(xiàn)有技術(shù)的助濾劑略微粗些。
下面的例子將說(shuō)明一個(gè)應(yīng)用本發(fā)明的方法，并將說(shuō)明此新方法的優(yōu)點(diǎn)。
工廠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為了試驗(yàn)本發(fā)明，在數(shù)周時(shí)間內(nèi)在氧化鋁提煉廠內(nèi)進(jìn)行了一系列的三個(gè)實(shí)地試驗(yàn)。它們是一系列進(jìn)行的開(kāi)始/結(jié)束實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有技術(shù)方法與改進(jìn)方法交替進(jìn)行。這樣就能夠直接對(duì)比兩種方法，同時(shí)部分補(bǔ)償提煉廠操作方面因此引起的變動(dòng)。
將生石灰以常規(guī)方式進(jìn)行消化，但是加入了表面活性劑，在此情形下，表面活性劑是葡萄糖酸鈉。葡萄糖酸鈉以400g/L水溶液的形式直接輸入消化槽內(nèi)。使用生產(chǎn)用水進(jìn)行消化，“S”濃度控制在8-15g/L(碳酸鈉的當(dāng)量g/L)。指標(biāo)是漿料中的CaO達(dá)到15重量％。葡萄糖酸鈉的加料速率經(jīng)計(jì)算要能在消化器中形成390mg/L的濃度，或者在石灰熟化設(shè)備內(nèi)中110mg/L。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使被處理的物料到達(dá)石灰熟化裝置并使TCA助濾劑在槽內(nèi)充分生成之后，收集樣品，并與普通的TCA助濾劑比較。一般的結(jié)果如圖1所示。在數(shù)天的操作之后，停止加入葡萄糖酸鈉，使物料恢復(fù)到其常規(guī)狀態(tài)。在試驗(yàn)中，重復(fù)葡萄糖酸鈉溶液的開(kāi)始輸入/停止循環(huán)數(shù)次。在每次循環(huán)中，都測(cè)得兩種情況的粒徑分布，如圖1所示。在此期間也測(cè)量提煉廠的增澤(或安全)過(guò)濾系統(tǒng)的性能。記錄的過(guò)濾性能如濾液質(zhì)量流量，用m/h表示(或每m2濾布每小時(shí)的流量m3)，過(guò)濾器在大約320kPa的恒定壓力下操作。
葡萄糖酸鈉溶液的開(kāi)始輸入/結(jié)束試驗(yàn)的結(jié)果如下表1所示，一同示出了試驗(yàn)的操作參數(shù)。
表1工廠試驗(yàn)期間的過(guò)濾性能
過(guò)濾流量提高平均大約35％。濾液中的固體一般低于5mg/L。另外，在試驗(yàn)期間，提煉廠的產(chǎn)品氧化鋁的氧化鈣污染大于0.027％(重量/重量)，以前的平均值約為0.038％。
已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明方法優(yōu)選實(shí)施方式的一個(gè)例子，所述方法的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)是明顯的，它們包括A.此方法容易實(shí)施，除了加上表面活性劑的加料裝置外，不需要新設(shè)備；B.在增澤過(guò)濾裝置內(nèi)能夠立刻獲得過(guò)濾流量的很大提高，提高大約35％。這就減少了得到目標(biāo)流量所需的過(guò)濾器數(shù)量，或者在不需額外增加過(guò)濾設(shè)備情況下，能夠使流量增大35％。
C.一般可長(zhǎng)期保持過(guò)濾性能，延長(zhǎng)過(guò)濾器的循環(huán)時(shí)間，減少洗滌和清洗設(shè)備的次數(shù)。
D.C和B的組合就能夠降低濾布的消耗。
E.此方法過(guò)程的敏感性不大。表面活性劑加入量的小變化對(duì)過(guò)程幾乎沒(méi)有影響，而在加入表面活性劑量上大的差錯(cuò)會(huì)使TCA的粒徑分布返回到現(xiàn)有技術(shù)的粒徑分布。
F.助濾劑改進(jìn)的濃度可減少濾液中的固體，會(huì)減少產(chǎn)物氧化鋁的鐵污染。
G.助濾劑結(jié)晶性和粒徑上的改進(jìn)會(huì)大大降低產(chǎn)物氧化鋁的鈣污染。
H.助濾劑改進(jìn)的濃度有助于使增澤過(guò)濾裝置操作穩(wěn)定。能夠提高提煉廠的效率，由此提高產(chǎn)率。
化學(xué)和化工行業(yè)的普通技術(shù)人員會(huì)明白，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍情形下，除了對(duì)所述方法進(jìn)行所述的變化外，還可以進(jìn)行其他多種改變和變換。所有這些改變和變換都被認(rèn)為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍由上述描述和所附權(quán)利要求所確定。此外，所提供的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，不應(yīng)當(dāng)理解為限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制備用于氧化鋁提煉廠的TCA助濾劑的方法，該方法包括下述步驟在消化液中消化石灰，形成消石灰漿料；對(duì)所述消化液或消石灰漿料加入一種合適的表面活性劑；使已加入表面活性劑的消石灰漿料與拜爾法溶液進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)物熟化足夠長(zhǎng)的停留時(shí)間，使反應(yīng)產(chǎn)物基本上完全轉(zhuǎn)化成TCA。
2.如權(quán)利要求1所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述加入表面活性劑和消化的步驟同時(shí)進(jìn)行或依次進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于由生石灰消化形成消石灰漿料。
4.如權(quán)利要求1所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述消化液優(yōu)選含有一些堿。
5.如權(quán)利要求4所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述消化液的堿度為5-30g/L，用每升碳酸鈉的當(dāng)量克數(shù)表示。
6.如權(quán)利要求1所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述表面活性劑是在消化過(guò)程中容易吸附在石灰顆粒表面的類型。
7.如權(quán)利要求6所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述表面活性劑選自糖，例如葡萄糖或蔗糖和多糖如淀粉。
8.如權(quán)利要求6所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述表面活性劑是陰離子有機(jī)表面活性劑。
9.如權(quán)利要求8所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述陰離子有機(jī)表面活性劑選自以下化合物、它們的鹽和衍生物任何陰離子均聚物或共聚物(例如聚丙烯酸和它與丙烯酰胺的共聚物，或帶有異羥肟酸酯官能團(tuán)的聚合物)、異羥肟酸、腐殖酸和鞣酸、磺化羧酸和各種取代的單羧酸和聚羧酸，尤其多羥基羧酸。
10.如權(quán)利要求1所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于使用具有高A/C比例的拜爾法濃液。
11.如權(quán)利要求10所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于將消石灰漿料與濃縮液的流量控制成使所述熟化步驟中Al2O3與CaO的比率超過(guò)0.33∶1，用摩爾比表示。
12.如權(quán)利要求11所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述Al2O3與CaO的比率約為1∶1-1.5∶1，用摩爾比表示。
13.如權(quán)利要求12所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述熟化步驟中溫度保持在95-110℃。
14.如權(quán)利要求13所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述熟化步驟中溫度保持在100-105℃。
15.如權(quán)利要求13所述的制備TCA助濾劑的方法，其特征在于所述熟化步驟的停留時(shí)間為2-4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于氧化鋁提煉廠的鋁酸三鈣(TCA)助濾劑的改進(jìn)的制造方法。采用合適的消化液在消化槽內(nèi)對(duì)生石灰進(jìn)行消化，形成消石灰漿料(10)。在消化石灰之前向消化液中加入合適的表面活性劑。另外，表面活性劑也可以在消化期間或消化后加入到消石灰中。將消石灰漿料轉(zhuǎn)移到帶攪拌的貯存/轉(zhuǎn)移槽(12)，然后再將其泵送到石灰熟化槽(14)中。將拜爾法濃液和水蒸汽加入到槽(14)內(nèi)，提供與消石灰反應(yīng)的苛性鋁酸鹽溶液。在使用之前，使反應(yīng)的起始產(chǎn)物在石灰熟化槽(14)中停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間。進(jìn)行“熟化”，形成較純的熱力學(xué)穩(wěn)定的TCA顆粒，然后再使用。加入合適濃度的合適表面活性劑(一種或多種)會(huì)大大改善石灰熟化設(shè)備中TCA的形成。這些改善包括更窄和更為對(duì)稱的粒徑分布和更好的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，可以有效提高過(guò)濾性能。
文檔編號(hào)B01D37/02GK1443090SQ01813030
公開(kāi)日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2001年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月20日
發(fā)明者S·P·羅森伯格, D·J·威爾遜 申請(qǐng)人:沃斯利礬土控股有限公司