鋁分解母液蒸發(fā)(evaporation of mother aluminate liquor)

將鋁酸鈉溶液的分解母液加熱至沸騰使水蒸發(fā)來排除多余的水，以保持循環(huán)系統(tǒng)水量平衡的作業(yè)。為氧化鋁生產(chǎn)過程的組成部分。根據(jù)鋁土礦溶出條件，一般將鋁酸鈉溶液的分解母液蒸發(fā)到含Na₂0 200～300g/L作為循環(huán)苛性堿液。在鋁酸鈉溶液的分解母液蒸發(fā)過程中，還可除去進入其中的Na₂c0₃、Na₂s0₄和Sio₂等雜質(zhì)。

進入氧化鋁生產(chǎn)流程中的水主要有赤泥洗水、氫氧化鋁洗水、原料帶入水，蒸氣直接加熱的冷凝水等。隨物料帶走的水有赤泥帶走和氫氧化鋁煅燒帶走的水，在堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁中還有熟料燒結(jié)排出水，其余的水均由蒸發(fā)排除。從一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)lt氧化鋁需要蒸發(fā)的水量為：用直接加熱法在513K溫度下溶出處理時，需7.0以上；用間接加熱法溶出處理時，為2.6t；在523K的高溫管道溶出處理時，循環(huán)苛性堿液與鋁酸鈉分解后的母液量相同，后者不需蒸發(fā)；用堿石灰燒結(jié)法處理時，因在燒結(jié)窯內(nèi)蒸發(fā)了3t多水，需蒸發(fā)水量為2～3t。

蒸發(fā)流程的選擇一般根據(jù)鋁酸鈉溶液的分解母液中雜質(zhì)含量和對蒸發(fā)母液濃度的要求來確定，總的原則是要有利于減少結(jié)垢生成和提高設(shè)備生產(chǎn)能力。蒸發(fā)高濃度鋁酸鈉溶液的分解母液采用兩段蒸發(fā)流程。先在五效降膜式蒸發(fā)器中將鋁酸鈉溶液的分解母液蒸發(fā)到含。Na₂O 220～240g/L，此時母液中的Na₂c0₃接近飽和。然后再用閃速蒸發(fā)，將上述母液加熱到413～423K溫度，通過五級閃速蒸發(fā)達到含Na₂O 280～300g/l，此時碳酸鈉在閃蒸罐中析出。

在中國，拜耳-燒結(jié)聯(lián)合法產(chǎn)出的鋁酸鈉加種子分解母液中，含有較多的Na₂S0₄和Na₂C0₃，還含有Sio₂，采用一段蒸發(fā)至Na₂0≥280g/l，，蒸發(fā)器加熱表面結(jié)垢嚴重。用3-1-2錯流流程，間以2-3-1錯流流程洗罐(數(shù)字表示三效蒸發(fā)器各效順序)，避開母液首先進入一效，可以減緩水合鋁硅酸鈉、硫酸鈉及碳酸鈉在蒸發(fā)器加熱表面結(jié)垢。鈉鹽結(jié)垢，可定期用水煮罐消除；硅渣結(jié)垢，須用酸洗清除。

堿石灰燒結(jié)法氧化鋁廠用標準式蒸發(fā)器蒸發(fā)鋁酸鈉溶液的碳酸化分解母液，每組三效。蒸發(fā)母液濃度含Na₂Oc 200g/I，，碳酸鈉不致明顯析出。采用順流和錯流流程交替操作，還需定期酸洗清除結(jié)垢。

在氧化鋁生產(chǎn)中，分解母液蒸發(fā)能耗占濕法處理作業(yè)全部能耗的一半以上。減少蒸發(fā)水量可降低拜耳法的能耗。減少蒸發(fā)水量的主要途徑有：將原一水硬鋁石型鋁土礦513K的溶出溫度，再提高一步，以降低循環(huán)苛性堿液的濃度和溶出液的苛性比aK；提高稀釋后鋁酸鈉溶液的濃度。