用于分離漿料的絮凝劑添加率及混合速率制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于分離加工漿料中固體和液體組分的方法，所述加工漿料包含液體中帶有的固體物質(zhì)，所述方法包括：(a)預(yù)處理步驟：將絮凝劑添加到加工漿料中，并通過在所述步驟的早期階段中選擇比所述步驟的后期階段更高程度的混合程度來混合絮凝劑和漿料，以及(b)固體/液體分離步驟：使?jié){料的固體物質(zhì)——包括固體物質(zhì)的聚集體——與液體進(jìn)行分離以制備出澄清液體和帶有一些液體的固體物質(zhì)的方法產(chǎn)品。本發(fā)明專利技術(shù)還涉及一種用于將絮凝劑添加到加工漿料中的方法和裝置。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用于分離加工衆(zhòng)料(process slurry)、特別是在制備氧化招的裝置中以濕法冶金法例如拜耳法(Bayer process )制備的加工漿料的固體和液體組分的方法及裝置。更具體而言，本專利技術(shù)涉及一種用于將絮凝劑添加到加工漿料、特別是一種濕法冶金法的加工漿料(例如拜耳法漿料)中以促進(jìn)漿料的固體/液體分離的方法及裝置。本專利技術(shù)特別且非排他性地涉及一種用于將絮凝劑添加到拜耳法裝置的溶出單元中制備的加工漿料中以促進(jìn)漿料的固體/液體分離的方法及裝置。本專利技術(shù)的以下描述側(cè)重于拜耳法漿料。然而，需強(qiáng)調(diào)的是，本專利技術(shù)具有比其更寬泛的應(yīng)用且通常涉及濕法冶金法的加工漿料。
技術(shù)介紹
拜耳法包括以下主要方法步驟。(a)將鋁土在溶出單元中溶出到苛性鈉中并形成一種以下形式的高溫和高壓的加工漿料(i)溶液中包含鋁酸鈉的液體和(ii)固體物質(zhì)，主要為液體中帶有的惰性鐵氧化物和鈦氧化物以及二氧化硅化合物的顆粒。(b)分離加工漿料中的固體和液體組分。(C)從液體中沉淀出三水合氧化鋁。(d)煅燒沉淀的三水合氧化鋁并形成氧化鋁。在溶出單元中制備的高溫和高壓的加工漿料由所述單元排放出并在遞降壓力下運(yùn)行的串聯(lián)的罐中快速冷卻至大氣壓力。將在閃蒸罐中產(chǎn)生的閃蒸蒸汽有益地用于拜耳法中，通常用于預(yù)熱溶出罐中使用的苛性鈉。固體/液體分離步驟(b)包括使用沉淀罐以分離加工漿料中的固體和液體組分。通常將絮凝劑例如淀粉或合成聚合物添加到罐中的加工液體中以促進(jìn)罐中固體的沉淀。重要的是，在固體/液體分離的步驟(b)中從加工漿料分離的液體是高純度的，這是因?yàn)殡S液體進(jìn)入到氧化鋁回收過程的后續(xù)步驟——即沉淀和煅燒步驟——中的雜質(zhì)降低所得氧化鋁的純度和/或使后續(xù)回收步驟的操作更加困難。例如，液體中的無機(jī)懸浮固體的存在可能導(dǎo)致氧化鋁受例如鐵的污染，而溶解的有機(jī)物質(zhì)例如腐殖酸酯的存在可能影響回收過程中的沉淀。以上討論的內(nèi)容在澳大利亞或其它地區(qū)內(nèi)不應(yīng)被當(dāng)做對(duì)公知常識(shí)的承認(rèn)。美國(guó)專利US4，678，585描述了一種用于從拜耳法氧化鋁回收回路中絮凝化赤泥的方法，包括將具有不同組成的絮凝劑以在后續(xù)步驟中減少的劑量添加到所述回路的第一步和后續(xù)步驟中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
申請(qǐng)人:已進(jìn)行了與固體/液體分離步驟(b)相關(guān)的研究與開發(fā)工作。申請(qǐng)人在該研究與開發(fā)工作中發(fā)現(xiàn)，在使絮凝劑和漿料混合一通常為劇烈混合一的條件下，將絮凝劑一通常為少量的絮凝劑一添加至拜耳法的溶出步驟中制備的加工漿料里以促進(jìn)加工漿料中固體物質(zhì)聚集體的形成將改善后續(xù)沉降罐中固體/液體的分離。更具體而言，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，在不同階段以及不同程度的混合下添加絮凝劑甚至進(jìn)一步改善了隨后沉降罐中的固體/液體分離。本專利技術(shù)提供了 一種分離濕法冶金法制備的加工漿料中的固體和液體的方法，所述加工漿料包含液體中帶有的固體物質(zhì)，所述方法包括:(a)預(yù)處理步驟:將絮凝劑添加到加工漿料中，并通過在所述步驟的早期階段中選擇比所述步驟后期階段更高程度的混合來混合絮凝劑和漿料，以及(b)固體/液體分離步驟:使?jié){料的固體物質(zhì)——包括固體物質(zhì)的聚集體——與液體進(jìn)行分離以制備出澄清液體和帶有一些夾帶的液體的固體物質(zhì)的方法產(chǎn)品。預(yù)處理步驟(a)的總體目的是促進(jìn)漿料中固體物質(zhì)聚集體的形成，從而促進(jìn)步驟(b)中固體物質(zhì)和液體的分離。在預(yù)處理步驟中將絮凝劑和加工漿料混合的目的是:(i)提高漿料中絮凝劑和固體物質(zhì)之間接觸的幾率以及(ii)保持固體物質(zhì)——包括形成的固體物質(zhì)的任何聚集體——在漿料中的分散(優(yōu)選均勻分散)，并且以此使在預(yù)處理步驟中使用的裝置里的固體物質(zhì)沉淀最小化，以及(iii)使聚集體增長(zhǎng)到適于促進(jìn)沉降罐中的固體物質(zhì)——包括固體物質(zhì)的聚集體——與液體分離的大小。選擇混合程度的目的是(i)在預(yù)處理步驟的早期階段中增加固體物質(zhì)和絮凝劑接觸的幾率，以及(ii)促進(jìn)聚集體的形成同時(shí)保持固體物質(zhì)——包括可能形成的任何聚集體——在加工漿料中的分散。預(yù)處理步驟(a)可以包括在該步驟過程中改變絮凝劑的劑量率。預(yù)處理步驟(a)可以包括在該步驟的早期階段中選擇比該步驟的后期階段中更高的劑量率。對(duì)混合程度和劑量率進(jìn)行以上選擇的原因是:(i)進(jìn)一步提高固體物質(zhì)和絮凝劑在預(yù)處理步驟的早期階段中接觸的幾率，以及(ii)進(jìn)一步促進(jìn)聚集體的形成，同時(shí)保持固體物質(zhì)——包括可能形成的聚集體——在加工漿料中的分散。加工漿料可以是來自拜耳法的加工漿料。該漿料可以是來自拜耳法溶出步驟的加工漿料。該加工漿料可以包含⑴溶液中含有鋁酸鈉的液體和(ii)固體物質(zhì)。絮凝劑可以為任何合適的絮凝劑。預(yù)處理步驟(a)可包括將少量的絮凝劑添加到加工漿料中。在預(yù)處理步驟中絮凝劑的添加可以是持續(xù)的。在預(yù)處理步驟(a)中，添加到加工漿料中的絮凝劑的總量可以低于300g絮凝劑/t加工漿料中的固體物質(zhì)。絮凝劑的總量可以低于200g/t固體物質(zhì)。絮凝劑的總量可以低于100g/t固體物質(zhì)。預(yù)處理步驟(a)可以包括將絮凝劑添加到單獨(dú)的罐中并在所述罐中將加工漿料與絮凝劑混合。預(yù)處理步驟(a)可以包括在該步驟過程中的上述單獨(dú)的罐中改變混合程度，并且更具體而言，在該步驟的早期階段中選擇比該步驟的后期階段中更高的混合程度。預(yù)處理步驟(a)可包括在該步驟過程中改變絮凝劑加入上述單獨(dú)的罐中的劑量率，更具體而言，在步驟的早期階段中選擇比步驟的后期階段中更高的劑量率。對(duì)混合的程度和劑量率進(jìn)行以上選擇的原因是:(i)提高固體物質(zhì)和絮凝劑在罐中的預(yù)處理步驟早期階段中接觸的幾率，以及(ii)促進(jìn)罐中聚集體的形成同時(shí)保持固體物質(zhì)——包括可能在罐中形成的任何聚集體——在罐中的加工漿料中的分散。預(yù)處理步驟(a)可包括通過攪拌器或其它適合于罐中的機(jī)械攪拌器將加工漿料和絮凝劑在te中混合。預(yù)處理步驟(a)可以包括將加工漿料連續(xù)地通過一系列罐中的每個(gè)罐并將絮凝劑添加到至少兩個(gè)罐或罐的上游，并將加工漿料和絮凝劑在罐中混合。預(yù)處理步驟(a)可以包括通過攪拌器或其它罐中合適的機(jī)械攪拌器將加工漿料和絮凝劑在te中混合。預(yù)處理步驟(a)可以包括在所述一系列的罐的第一個(gè)罐中選擇比該系列的罐的最后一個(gè)罐中更高的混合程度。當(dāng)存在至少3個(gè)罐并且通過至少在第一個(gè)和第三個(gè)罐中安裝于轉(zhuǎn)軸上的攪拌器進(jìn)行混合時(shí)，混合速率可以為使任何罐中的攪拌器端處的速度在0.5和5m/s之間，優(yōu)選在0.5 和 2.5m/s 之間。預(yù)處理步驟(a)可以包括在該步驟的過程中，改變所述系列的罐的至少一個(gè)罐中的混合程度。預(yù)處理步驟(a)可以包括在所述系列的罐的第一個(gè)罐中選擇比該系列的罐的最后一個(gè)罐中更高的絮凝劑劑量率。預(yù)處理步驟(a)可以包括在該步驟的過程中，在所述系列的罐的至少一個(gè)罐中改變絮凝劑劑量率。預(yù)處理步驟(a)可以包括選擇添加到所述系列的罐的第一個(gè)罐中的絮凝劑的用量比添加到該系列的罐的每個(gè)后續(xù)罐中的絮凝劑的用量更大。當(dāng)存在3個(gè)罐并且將絮凝劑添加到每個(gè)罐時(shí)，可以將絮凝劑總量的25-70%添加到第一個(gè)罐中，將絮凝劑的15-35%添加到位于第一個(gè)罐的下游的第二個(gè)罐中，以及將絮凝劑的10-60%添加到位于第二個(gè)罐的下游的第三個(gè)罐中。預(yù)處理步驟(a)可以包括選擇漿料在一個(gè)或多個(gè)罐中的停留時(shí)間為1-5分鐘。預(yù)處理步驟(a)可以包括將加工漿料通過一個(gè)在線混合器并將絮凝劑添加到該在線混合器中的加工漿料中。預(yù)處理本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2010.07.09 AU 20109030561.一種用于對(duì)加工漿料的固體和液體組分進(jìn)行分離的方法，所述加工漿料包含液體中帶有的固體物質(zhì)，所述方法包括: (a)預(yù)處理步驟:將絮凝劑添加到加工漿料中，并通過在所述步驟的早期階段中選擇比所述步驟的后期階段更高程度的混合來混合絮凝劑和漿料，以及 (b)固體/液體分離步驟:使所述加工漿料的固體物質(zhì)——包括固體物質(zhì)的聚集體一與液體進(jìn)行分離以制備出澄清液體和帶有一些液體的固體物質(zhì)的方法產(chǎn)品。2.權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)處理步驟(a)包括在步驟過程中改變絮凝劑劑量率。3.權(quán)利要求2的方法，其中預(yù)處理步驟(a)包括在所述步驟的早期階段中選擇比所述步驟的后期階段更高的劑量率。4.權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的方法，其中預(yù)處理步驟(a)包括將絮凝劑添加到單獨(dú)的罐中并混合所述罐中的加工漿料和絮凝劑。5.權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的方法，其中預(yù)處理步驟(a)包括將加工漿料連續(xù)地通過一系列的罐中的每個(gè)罐并將絮凝劑添加到至少兩個(gè)罐中或罐的上游，并通過在該系列的罐的弟IvSii中選擇比該系列的的最后更聞程度的混合來將加工衆(zhòng)料和絮凝劑在te中混合。6.權(quán)利要求5的方法，其中預(yù)處理步驟(a)包括將加工漿料連續(xù)地通過一系列至少3個(gè)罐中的每個(gè)罐，并通過在至少第一個(gè)和第三個(gè)罐中安裝于轉(zhuǎn)軸上的攪拌器進(jìn)行混合。7.權(quán)利要求6的方法，其中在任何罐中的混合速率為攪拌器端處的速度在0.5和5m/s之間。8.權(quán)利要求6和7任一項(xiàng)的方 法，其中將絮凝劑添加到每個(gè)罐中，將絮凝劑總量的25-70%添加到第一個(gè)罐中，將絮凝劑的15-35%添加到位于第一個(gè)罐的下游的第二個(gè)罐中，以及將絮凝劑的10-60%添加到位于第二個(gè)罐的下游的第三個(gè)罐中。9.權(quán)利要求4至8任一項(xiàng)的方法，其中預(yù)處理步驟(a)包括選擇漿料在一個(gè)或多個(gè)罐中的停留時(shí)間為1-5分鐘。10.權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的方法，其中預(yù)處理步驟(a)包括將加工漿料通過在線混合器并將絮凝劑添加到在線混合器中的加工漿料中。11.權(quán)利要求10的方法，其中預(yù)處理步驟(a)包括將絮凝劑在沿著在線混合器長(zhǎng)度的多個(gè)位置添加到加工漿料中。12.權(quán)利要求10和11任一項(xiàng)的方法，其中在線混合器是管道的形式，其具有加工漿料的入口以及混合的加工漿料和絮凝劑的出口，以及具有用于將絮凝劑添加到流經(jīng)管道的加工漿料中的多個(gè)位置。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尼古拉斯亞歷山大·布查德，G·裴洛坤，R·杜福爾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：力拓艾爾坎國(guó)際有限公司，
類型：
國(guó)別省市：