【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于鋁土礦生產氧化鋁，尤其是涉及一種臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝及系統。
技術介紹
1、鋁土礦拜耳法生產氧化鋁過程中，由于其含有大量的腐殖酸類有機物，導致鋁酸鈉溶液呈紅棕色。此外，在鋁土礦脫硅以、赤泥沉降和晶種分解工藝中也會添加相應的有機浮選劑、有機絮凝劑和有機添加劑等有機物，致使拜耳溶液中有機物的含量可高達幾十克升。有機物在拜耳法生產流程中會參與赤泥沉降、晶種分解、結疤和苛化從拜耳循環中出去。為降低殘留有機物對氧化鋁生產的影響，常常進行焙燒母液、草酸鈉排鹽和活性碳吸附等操作。研究表明拜耳溶液中有機物主要分為腐殖酸類，占總有機碳的25％左右、腐殖酸降解轉化生成的中間產物，主要苯酚類和苯二甲酸類有機物，占總有機碳的21％左右、以及低分子量脂肪酸有機物，主要有甲酸、乙酸和草酸等，占總有機碳的44％左右。
2、拜耳溶液中高濃度有機物的存在會影響鋁酸鈉溶液的物化性質如粘度、沸點等，這些物化性質的變化對生成系統會造成一定的負面影響，主要有：(1)降低種分分解率。當有機物濃度增大到一定濃度時，部分有機物會伴隨著氫氧化鋁析出，進而降低晶種的活性，從而導致其分解率降低。(2)影響氧化鋁的品質。有機物中的草酸鈉在強堿條件下溶解度小易結晶析出，會促使細粒氫氧化鋁的生成，并使焙燒過程中晶粒細化程度提高。此外部分帶顏色的有機物與氫氧化鋁一起析出時會造成氫氧化鋁的白度。(3)造成設備結疤。高溫條件下，部分有機物物如甲苯、芳香族多聚物會碳化，使得疤呈瀝青和焦油狀，給設備清理帶來較大的麻煩。(4)生成大量氣泡。腐殖酸鹽等高分子有機物
3、近年來，對拜耳溶液中有機物的去除越來越受到重視，公開號為cn113896280a的中國專利申請涉及一種超聲/臭氧/h2o2聯合脫除鋁酸鈉溶液中有機物的系統和方法，該系統包括一密閉的超聲/臭氧/h2o2混合接觸反應腔、超聲裝置以及恒溫裝置。進料倉中添加鋁酸鈉溶液和h2o2混合溶液，混合液經進料口流入超聲/臭氧/h2o2混合接觸室，再通入臭氧，在超聲波及攪拌作用用，水力停留3-6小時即可脫除鋁酸鈉溶液中的有機物。但該方法存在流程較長，成本較高，且實際操作起來較為困難。公開號為cn114408956?a的中國專利報道了將種分母液進行蒸發，再將蒸發母液在95-120℃下進行強制循環蒸發，且在強制循環過程中添加50-300g/l的晶種，隨后對循環母液進行過濾，獲得有機濾餅，進而去除有機物。但是該方法存在工藝流程長和能耗較高等問題。此外該方法主要以排出碳酸鹽和草酸鹽為主，toc的最高析出率僅有13.27％。公開號為cn114832411a的中國專利采用濕式氧化來降解鋁酸鈉溶液中的有機物，系統在多效蒸發器的出料口增加旁路來增加加壓泵和氧化設備，在高溫(80-300℃)下氧化有機物，但該方法存在能耗高，化學試劑用量大等缺點。公開號為cn116588960a的中國專利采用向拜耳粗液中加入腐殖酸脫除劑，再向拜耳精液中加入草酸鈉吸附劑來去除非草酸鈉有機物和草酸鈉有機物，但是這種方法所需時間較長，晶種的加入量較多。公開號為114772622a的中國專利采用蒸發降溫，再添加晶種的策略來去除有機物。然而，此方法同樣存在晶種的誘導結晶時間較長，對非晶種類有機物未能有效去除。
4、綜上，開發一種高效節能的拜耳溶液中的有機物的方法，對于鋁土礦拜耳法生產氧化鋁的提質增效具有重要的現實意義和經濟效益。
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術提供一種臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝及系統，對拜耳溶液高效進行降碳脫色減泡處理，工藝流程簡單，有效提高氧化鋁的生產效率。
2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案為：
3、第一方面，本專利技術提供了一種臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，包括以下步驟：將臭氧制成臭氧微納米氣泡；將臭氧微納米氣泡與拜耳溶液混合，制得混合液；將混合液中未反應的臭氧收集后集中處理。
4、在一些其他實施方式中，還包括將混合液回流后與臭氧混合，再制成臭氧微納米氣泡以及再次將臭氧微納米氣泡與拜耳溶液混合；
5、優選的，所述回流的速率為0.2-3l/min。
6、在一些其他實施方式中，所述臭氧微納米氣泡的制備方法為：將臭氧與水混合，所述臭氧與水混合的壓強為0.25-45mpa，臭氧量為40-60g/h，臭氧的氣體流速為0.3-5l/min。
7、在一些其他實施方式中，所述臭氧微納米氣泡的粒徑小于52μm，氣含率為1.0-2.5％。
8、在一些其他實施方式中，所述拜耳溶液的堿度為120-250g/l，總有機碳含量為5-50g/l，溫度為40-55℃。
9、在一些其他實施方式中，所述臭氧微納米氣泡與拜耳溶液混合的條件為：混合壓力為0.1-0.25mpa，時間為0.5-2h，微納米氣泡的數量總和大于1.3×108個/ml。
10、在一些其他實施方式中，混合液回流后與臭氧混合的條件為：壓強為0.25-0.45mpa，臭氧量為40-60g/h，臭氧的氣體流速為0.3-5l/min。
11、在一些其他實施方式中，所述集中處理為溶液吸收或熱處理。
12、第二方面，本專利技術提供了一種臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的系統，用于實現第一方面所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，包括依次連接的臭氧發生器、微納米氣泡發生器、混合器、臭氧收集器和臭氧處理器；
13、臭氧發生器,用于將氧氣制成臭氧；
14、微納米氣泡發生器，用于將臭氧制成臭氧微納米氣泡；
15、混合器，用于臭氧微納米氣泡與拜耳溶液混合制成混合液；
16、臭氧收集器，用于收集混合器中未反應的臭氧；
17、臭氧處理器，用于集中處理臭氧收集器中的臭氧。
18、在一些其他實施方式中，還包括循環裝置，所述循環裝置的入口與混合器連接，所述循環裝置的出口與微納米氣泡發生器連接；所述循環裝置的出口管道上設有回流泵；
19、所述循環裝置，用于將混合器中的混合液回流至微納米氣泡發生器。
20、本專利技術的有益效果為：
21、(1)本專利技術的工藝適用于鋁土礦拜耳法生產氧化鋁產生的鋁酸鈉溶液中有機物的去除，無需添加脫除劑、吸附劑或晶種，也無需高溫或長常時間強制蒸發循環，即可有效的降低拜耳溶液中有機物的濃度，使油黃色的拜耳溶液色度明顯降低，此外有效減少了處理后拜耳溶液的泡沫，能便捷高效的對拜耳溶液進行處理，該工藝流程簡單，可有效提高氧化鋁的生產效率。
22、(2)本專利技術的系統組成簡單，節能高效，使用時無需添加大量的化學試劑，且實際操作起來較為簡單，對于鋁土礦拜耳法生產氧化鋁的提質增效具有重要的現實意義和經濟效益。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，包括以下步驟：將臭氧制成臭氧微納米氣泡；將臭氧微納米氣泡與拜耳溶液混合，制得混合液；將混合液中未反應的臭氧收集后集中處理。
2.如權利要求1所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，還包括將混合液回流后與臭氧混合，再制成臭氧微納米氣泡以及再次將臭氧微納米氣泡與拜耳溶液混合；
3.如權利要求1所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，所述臭氧微納米氣泡的制備方法為：將臭氧與水混合，所述臭氧與水混合的壓強為0.25-0.45MPa，臭氧量為40-60g/h，臭氧的氣體流速為0.3-5L/min。
4.如權利要求1所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，所述臭氧微納米氣泡的粒徑小于52μm，氣含率為1.0-2.5％。
5.如權利要求1所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，所述拜耳溶液的堿度為120-250g/L，總有機碳含量為5-50g/L，溫度為40-55℃。
6.如權利要求1或2所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，所述
7.如權利要求2所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，混合液回流后與臭氧混合的條件為：壓強為0.25-0.45MPa，臭氧量為40-60g/h，臭氧的氣體流速為0.3-5L/min。
8.如權利要求1所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，所述集中處理為溶液吸收或熱處理。
9.一種臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的系統，用于實現權利要求1-8任一所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于,包括依次連接的臭氧發生器、微納米氣泡發生器、混合器、臭氧收集器和臭氧處理器；
10.如權利要求9所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的系統，其特征在于，還包括循環裝置，所述循環裝置的入口與混合器連接，所述循環裝置的出口與微納米氣泡發生器連接；所述循環裝置的出口管道上設有回流泵；
...【技術特征摘要】
1.一種臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，包括以下步驟：將臭氧制成臭氧微納米氣泡；將臭氧微納米氣泡與拜耳溶液混合，制得混合液；將混合液中未反應的臭氧收集后集中處理。
2.如權利要求1所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，還包括將混合液回流后與臭氧混合，再制成臭氧微納米氣泡以及再次將臭氧微納米氣泡與拜耳溶液混合；
3.如權利要求1所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，所述臭氧微納米氣泡的制備方法為：將臭氧與水混合，所述臭氧與水混合的壓強為0.25-0.45mpa，臭氧量為40-60g/h，臭氧的氣體流速為0.3-5l/min。
4.如權利要求1所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，所述臭氧微納米氣泡的粒徑小于52μm，氣含率為1.0-2.5％。
5.如權利要求1所述臭氧微納米氣泡處理拜耳溶液的工藝，其特征在于，所述拜耳溶液的堿度為120-250g/l，總有機碳含量為5-50g/l，溫度為40-55℃。
6.如權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓建新，丁立功，周廣朋，
申請(專利權)人：國家電投集團山西鋁業有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。