[发明专利]高硫分解母液强化排盐和脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及拜耳法生产氧化铝技术领域，特别是涉及一种高硫分解母液强化排盐和脱硫的方法。

背景技术

当前我国对铝土矿需求量大幅度增加，但高品位铝土矿的储量却日渐减少，所以加快开发和完善利用其它类型铝土矿生产氧化铝的技术显得非常必要。我国一水硬铝石高硫型铝土矿储量在1.5亿吨以上，通常当矿石中硫含量大于0.7%时称为高硫铝土矿，矿石中的硫以黄铁矿等形态存在。目前开采的高硫铝土矿以中高铝、中低硅、高硫、中高铝硅比为主，硫含量几乎均大于1%，高的可达3%。这些高硫铝土矿也可以用于生产氧化铝，但必须面对硫进入溶液后带来的各种问题。硫的存在将破坏氧化铝的溶出和烧结过程，生产流程中硫的积累将使碱耗增加，硫酸钠的结晶析出，使种分分解率下降，硫化物和硫代硫酸盐加剧对钢设备的腐蚀，引起溶液中可溶性铁的浓度增高，氢氧化铝被污染；蒸发过程中产生结疤或堵塞管道，生产流程中硫酸钠积累到一定数量时，使得操作难以进行，甚至无法正常生产。另外，高硫铝土矿中还含有一定量的有机物，有机物对溶液分解率、氢氧化铝结晶和产品质量均带来不利的影响。

近年来，学者们提出了利用包括选矿、烧结、生料加煤排硫等技术，先将高硫铝土矿预处理后再用于拜耳法生产，由于存在排硫效果差、能耗高等原因，均未获得广泛应用，限制了高硫铝土矿的大量应用。采用高硫铝土矿用拜耳法生产，通常情况下矿石中的黄铁矿在拜耳循环过程中进入溶液，逐渐氧化成SO₃^2-和SO₄^2-，并逐渐积累，而且，由于石灰的加入，拜耳溶出过程会发生反苛化反应，以及溶出液在输送时与空气中的CO₂接触，使得流程中的SO₃^2-、SO₄^2-、CO₃^2-和有机物含量不断升高，对氧化铝生产过程造成极大危害，必须设置专门的排盐工序以减少系统中碳、硫及有机物的含量。但溶出液中的碳碱浓度较高，利用脱硫剂除硫时，大部分会与CO₃^2-发生反应，除硫效果并不好。

生产上，通常采用强制循环蒸发的方法进行强制排盐和脱硫：强制循环蒸发分解母液以提高碳酸钠和硫酸钠的过饱和度，然后将蒸发母液送入排盐沉降槽，降低溶液温度，使碳酸钠和硫酸钠结晶析出，晶体由排盐沉降槽底流进入过滤机进行液固分离。但利用拜耳法处理高硫矿时，系统中会积累较多的碳、硫、有机物及其它杂质悬浮物，使得蒸发母液的粘度较大，增大排盐的结晶阻力，亚硫酸钠与碳酸钠不能以复盐形式结晶析出，造成排盐和脱硫难以进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服高硫铝土矿采用拜耳法生产氧化铝时，分解母液强化排盐和脱硫无法正常进行而对后继生产造成影响的缺陷，提供一种高硫分解母液强化排盐和脱硫的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

    本发明高硫分解母液强化排盐和脱硫的方法：在高硫分解母液中加入氧化剂将低价硫和有机物氧化，强制循环蒸发后再加入晶种使碳酸盐和硫酸盐结晶析出，固液分离得排盐渣和蒸发强碱液，将排盐渣进行苛化处理，苛化后液用钡盐脱硫剂脱硫，将脱硫后的苛化后液和蒸发强碱液送至循环母液调配工段与蒸发原液、蒸发母液及液碱调配为硫含量＜3g/L的低硫循环碱液用于氧化铝生产。

上述方法中，所述氧化剂的用量为低价硫重量的50～300%。为了降低生产成本，可以选择价格低廉的双氧水、氧气、压缩空气或软锰矿，当然也可以选用其它常用的氧化剂。这是所说的低价硫是指所有价态低于+6的硫。

前述高硫分解母液强化排盐和脱硫的方法中，所述晶种的用量为强化排盐和脱硫所得排盐渣重量的2～50%。晶种可以是强化排盐渣、碳酸钠或脱硫渣。

前述高硫分解母液是采用硫含量为0.8～3%的高硫铝土矿生产的分解母液。

前述方法中所述的苛化处理是指将排盐渣与石灰乳进行苛化反应。