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[摘 要]本文论述了拜耳法生产中，矿石品位下降引起的各种因素对叶滤机精液浮游物、滤布使用周期、产能所造成的影响，并分析了其中的原因，制定了相关调整对策。
[关键词]立式叶滤机，粗液浮游物，精液浮游物，滤布使用周期，产能
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0135-01
1 前言
2007年，河南中美铝业有限公司拜耳法生产氧化铝投产，在铝酸钠溶液的精制过程中，采用立式248m2葉滤机3台。近年来随着矿石品位的不断下降、性质的变化，我厂生产氧化铝过程中产出的赤泥量增大，铝酸钠溶液通过分离沉降进行粗制后，仍然残留较多的浮游物，这些浮游物均为细小的赤泥颗粒。粗制铝酸钠溶液（下称粗液）通过立式叶滤机进行精制，但较高的粗液浮游物会导致叶滤机产能下降、滤布使用周期降低、叶滤机精液浮游物容易超标等问题。
2 现状
铝酸钠溶液的精制流程如下图[1]：将溶出送来的稀释矿浆采用沉降槽添加絮凝剂后进行液固分离和反向洗涤，分离后的赤泥用热水进行洗涤，洗涤后的洗液添加进溶出矿浆进行矿浆稀释，分离后的粗液送往叶滤机进行精制，生产的精制铝酸钠溶液（下称精液）送往分解车间进行降温分解。
2010年以来我厂氧化铝生产中处理的赤泥量如下[2]：
2011年之前氧化铝品位较高，产出赤泥较少，2011年下半年之后矿石品位下降较快，产出的赤泥也不断增加。赤泥量增加后粗液中浮游物量明显增加，多添加絮凝剂会使粗液浮游物得到控制，但赤泥量增加的同时絮凝剂添加量本身也增加较多，絮凝剂本身是高分子有机化合物，再增加絮凝剂量控制粗液浮游物将会导致粗液粘度增大，叶滤机将铝酸钠溶液进行精制时就会出现过料不畅的现象，叶滤机产能下降。
粗液浮游物升高、絮凝剂残留量增大，叶滤机运行压力就会升高，这就需要多添加助滤剂、下调叶滤机运行周期、频繁进行叶滤机碱洗，过于频繁的对叶滤机进行操作导致了精液浮游物容易超标，特别是运行快到使用周期的叶滤机滤布，精液浮游物难以调整合格，只有进行叶滤机滤布更换，这就导致叶滤机滤布使用周期下降。
3 粗液浮游物控制
矿石品位下降导致的叶滤机各项指标变化最直接的原因就是粗液浮游物升高，降低或克服粗液浮游物上升势在必行。2010年以前粗液浮游物均能控制在0.3g/L左右，但之后随着矿石品位的下降粗液浮游物一直呈上涨趋势且波动较大。粗液浮游物的调整由两点：
1、降低并稳定稀释矿浆固含；
2、提高絮凝剂添加量，调整絮凝剂各处投加点及比例。
3.1 下调稀释矿浆固含
矿石品位的不断下降使赤泥产生了增大，稀释矿浆固含升高，2011年以前我厂稀释矿浆固含均能控制在75-85g/L，2011年稀释矿浆固含仅能控制在80-90g/L，稀释矿浆固含的升高导致其在分离沉降时效果变差，只能通过多添加絮凝剂来提高其分离沉降性能。起初降低稀释矿浆固含的方法为多添加洗水，但洗水添加过多会导致铝酸钠溶液浓度降低，影响后续生产指标的控制。
2012年，通过流程改造将粗液分流一部分到稀释矿浆中，降低稀释矿浆固含，这在不影响铝酸钠溶液浓度的基础上可以大范围调整稀释矿浆固含。通过试验得到了综合效益最佳的稀释矿浆固含为75-80g/L，这时粗液浮游物也能控制在较好的范围。
3.2 调整絮凝剂各处投加点及比例
稀释矿浆固含得到控制后，赤泥量一直在增加，絮凝剂添加量虽然有明显降低，但较前期矿石品位高时仍然高出较多，而且粗液浮游物仍较前期高出较多。
通过对絮凝剂投加点、投加比例进行改造与调整比较，发现絮凝剂大量添加在分离沉降槽进料管道内浮游物能得到较好的控制，综合效益最高。
下表为近几年我公司粗液浮游物数值，下调稀释矿浆固含、调整絮凝剂投加点比例使矿石品位不断下降的同时，粗液浮游物得到了有效控制[2]。
4 精液浮游物控制
矿石品位下降对精液浮游物的影响主要是粗液浮游物升高、粗液中残留絮凝剂量加大，从而导致叶滤机过料不畅、压力升高，精液浮游物难以控制。
4.1 叶滤机碱洗频次调整
粗液中浮游物及残留絮凝剂量的加大，直接导致了叶滤机压力升高，更多的细小浮游物能通过叶滤机滤布成为精液浮游物，叶滤机需要频繁的进行碱洗才能将累积在滤布上的细小浮游物、絮凝剂洗掉，保证过料、降低压力、控制精液浮游物。2011年以前叶滤机4-6天碱洗一次，后粗液中浮游物及残留絮凝剂上升后叶滤机碱洗频次逐步加强，叶滤机改为2天碱洗一次。
碱洗的过于频繁对液碱、蒸汽的需求量加大，产生了较多浪费，我公司通过改造叶滤机碱洗流程，使液碱能更全面的碱洗到叶滤机的每块滤布，改造后叶滤机碱洗时间调整为2-4天碱洗一次。
4.2 叶滤机运行时间调整
粗液浮游物的升高导致叶滤机产出的滤饼量加大，叶滤机需要频繁的排滤饼才能保证好过料，叶滤机整体运行周期由原来的2400-3000秒逐步调整为1200-1800秒，多排渣保证了叶滤机压力不会升高较快。
叶滤机碱洗频次、运行周期的调整，在叶滤机滤布使用2个月内时能较好的保证叶滤机产能、压力，控制精液浮游物。但叶滤机滤布使用2个月后精液浮游物又会出现难以调整的现象，而叶滤机滤布设计使用寿命为3个月，提前更换滤布就会造成浪费。公司通过各项排查发现，叶滤机滤布在使用2个月后，滤布孔隙会变大，细小浮游物容易通过滤布导致精液浮游物超标。每次叶滤机运行完一个周期，在新的一个周期开始时都会将粗液进行自循环使石灰乳、粗液浮游物挂在滤布表面阻挡细小浮游物通过，这段自循环时间称为挂泥时间，挂泥时间结束后才会产精液。叶滤机滤布运行2个月后，挂泥时间刚结束产出的精液比较浑浊，这是导致精液浮游物超标的主要原因，公司将挂泥时间延长，由原来的10秒逐渐向上提高，直至提高到30秒，此时精液浮游物无法达标的话才进行滤布更换。
5 叶滤机产能及滤布运行周期
粗液中浮游物及残留絮凝剂量升高后，叶滤机运行受到影响较为明显，先是叶滤机过料不畅、产能下降，其次是滤布运行周期下降。
叶滤机产能下降可以通过加强叶滤机碱洗，调整叶滤机运行时间来进行调整，在粗液发生变化后叶滤机产能能保持在较高水平。但滤布运行周期下降较多，主要是叶滤机运行快到使用周期时，叶滤机精液浮游物难以控制，只能更换滤布。
2011年叶滤机滤布使用周期为129天，2012年叶滤机滤布使用周期为106天，我公司通过检查发现了叶滤机精液浮游物超标的主要原因：使用快到周期的滤布通过加强碱洗能保证过料，频繁的碱洗导致叶滤机滤布快使用到周期时滤布挂泥困难，叶滤机在新的周期刚产出的精液中浮游物较高。针对快到运行周期的叶滤机滤布我公司对滤布挂泥时间进行调整，较好的控制住了精液浮游物，滤布使用周期得到延长。而且通过改进叶滤机碱洗流程、规范叶滤机碱洗，2013年叶滤机滤布使用周期提高到了168天，节约了较多材料备件费用。
6 结论
通过以上论述，可以得出如下结论：
1、矿石品位下降对叶滤机的主要影响为粗液浮游物升高、粗液中残留絮凝剂量增大，合理控制粗液中浮游物及残留絮凝剂的量才能保证叶滤运行稳定。
2、下调叶滤机运行周期、加强叶滤机碱洗可以保证叶滤机产能稳定。
3、根据叶滤机滤布使用时间的长短调整叶滤机挂泥时间，下调粗液浮游物，调整石灰乳添加量控制叶滤机压力可以控制好精液浮游物。
4、改进碱洗流程，提高碱洗质量可以提高叶滤机滤布使用周期。
参考文献
[1] 河南中美铝业有限公司资料.氧化铝生产工艺，2012年.
[2] 河南中美铝业有限公司资料.生产技术年报，2010年、2011年、2012年、2013年.
[关键词]立式叶滤机，粗液浮游物，精液浮游物，滤布使用周期，产能
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0135-01
1 前言
2007年，河南中美铝业有限公司拜耳法生产氧化铝投产，在铝酸钠溶液的精制过程中，采用立式248m2葉滤机3台。近年来随着矿石品位的不断下降、性质的变化，我厂生产氧化铝过程中产出的赤泥量增大，铝酸钠溶液通过分离沉降进行粗制后，仍然残留较多的浮游物，这些浮游物均为细小的赤泥颗粒。粗制铝酸钠溶液（下称粗液）通过立式叶滤机进行精制，但较高的粗液浮游物会导致叶滤机产能下降、滤布使用周期降低、叶滤机精液浮游物容易超标等问题。
2 现状
铝酸钠溶液的精制流程如下图[1]：将溶出送来的稀释矿浆采用沉降槽添加絮凝剂后进行液固分离和反向洗涤，分离后的赤泥用热水进行洗涤，洗涤后的洗液添加进溶出矿浆进行矿浆稀释，分离后的粗液送往叶滤机进行精制，生产的精制铝酸钠溶液（下称精液）送往分解车间进行降温分解。
2010年以来我厂氧化铝生产中处理的赤泥量如下[2]：
2011年之前氧化铝品位较高，产出赤泥较少，2011年下半年之后矿石品位下降较快，产出的赤泥也不断增加。赤泥量增加后粗液中浮游物量明显增加，多添加絮凝剂会使粗液浮游物得到控制，但赤泥量增加的同时絮凝剂添加量本身也增加较多，絮凝剂本身是高分子有机化合物，再增加絮凝剂量控制粗液浮游物将会导致粗液粘度增大，叶滤机将铝酸钠溶液进行精制时就会出现过料不畅的现象，叶滤机产能下降。
粗液浮游物升高、絮凝剂残留量增大，叶滤机运行压力就会升高，这就需要多添加助滤剂、下调叶滤机运行周期、频繁进行叶滤机碱洗，过于频繁的对叶滤机进行操作导致了精液浮游物容易超标，特别是运行快到使用周期的叶滤机滤布，精液浮游物难以调整合格，只有进行叶滤机滤布更换，这就导致叶滤机滤布使用周期下降。
3 粗液浮游物控制
矿石品位下降导致的叶滤机各项指标变化最直接的原因就是粗液浮游物升高，降低或克服粗液浮游物上升势在必行。2010年以前粗液浮游物均能控制在0.3g/L左右，但之后随着矿石品位的下降粗液浮游物一直呈上涨趋势且波动较大。粗液浮游物的调整由两点：
1、降低并稳定稀释矿浆固含；
2、提高絮凝剂添加量，调整絮凝剂各处投加点及比例。
3.1 下调稀释矿浆固含
矿石品位的不断下降使赤泥产生了增大，稀释矿浆固含升高，2011年以前我厂稀释矿浆固含均能控制在75-85g/L，2011年稀释矿浆固含仅能控制在80-90g/L，稀释矿浆固含的升高导致其在分离沉降时效果变差，只能通过多添加絮凝剂来提高其分离沉降性能。起初降低稀释矿浆固含的方法为多添加洗水，但洗水添加过多会导致铝酸钠溶液浓度降低，影响后续生产指标的控制。
2012年，通过流程改造将粗液分流一部分到稀释矿浆中，降低稀释矿浆固含，这在不影响铝酸钠溶液浓度的基础上可以大范围调整稀释矿浆固含。通过试验得到了综合效益最佳的稀释矿浆固含为75-80g/L，这时粗液浮游物也能控制在较好的范围。
3.2 调整絮凝剂各处投加点及比例
稀释矿浆固含得到控制后，赤泥量一直在增加，絮凝剂添加量虽然有明显降低，但较前期矿石品位高时仍然高出较多，而且粗液浮游物仍较前期高出较多。
通过对絮凝剂投加点、投加比例进行改造与调整比较，发现絮凝剂大量添加在分离沉降槽进料管道内浮游物能得到较好的控制，综合效益最高。
下表为近几年我公司粗液浮游物数值，下调稀释矿浆固含、调整絮凝剂投加点比例使矿石品位不断下降的同时，粗液浮游物得到了有效控制[2]。
4 精液浮游物控制
矿石品位下降对精液浮游物的影响主要是粗液浮游物升高、粗液中残留絮凝剂量加大，从而导致叶滤机过料不畅、压力升高，精液浮游物难以控制。
4.1 叶滤机碱洗频次调整
粗液中浮游物及残留絮凝剂量的加大，直接导致了叶滤机压力升高，更多的细小浮游物能通过叶滤机滤布成为精液浮游物，叶滤机需要频繁的进行碱洗才能将累积在滤布上的细小浮游物、絮凝剂洗掉，保证过料、降低压力、控制精液浮游物。2011年以前叶滤机4-6天碱洗一次，后粗液中浮游物及残留絮凝剂上升后叶滤机碱洗频次逐步加强，叶滤机改为2天碱洗一次。
碱洗的过于频繁对液碱、蒸汽的需求量加大，产生了较多浪费，我公司通过改造叶滤机碱洗流程，使液碱能更全面的碱洗到叶滤机的每块滤布，改造后叶滤机碱洗时间调整为2-4天碱洗一次。
4.2 叶滤机运行时间调整
粗液浮游物的升高导致叶滤机产出的滤饼量加大，叶滤机需要频繁的排滤饼才能保证好过料，叶滤机整体运行周期由原来的2400-3000秒逐步调整为1200-1800秒，多排渣保证了叶滤机压力不会升高较快。
叶滤机碱洗频次、运行周期的调整，在叶滤机滤布使用2个月内时能较好的保证叶滤机产能、压力，控制精液浮游物。但叶滤机滤布使用2个月后精液浮游物又会出现难以调整的现象，而叶滤机滤布设计使用寿命为3个月，提前更换滤布就会造成浪费。公司通过各项排查发现，叶滤机滤布在使用2个月后，滤布孔隙会变大，细小浮游物容易通过滤布导致精液浮游物超标。每次叶滤机运行完一个周期，在新的一个周期开始时都会将粗液进行自循环使石灰乳、粗液浮游物挂在滤布表面阻挡细小浮游物通过，这段自循环时间称为挂泥时间，挂泥时间结束后才会产精液。叶滤机滤布运行2个月后，挂泥时间刚结束产出的精液比较浑浊，这是导致精液浮游物超标的主要原因，公司将挂泥时间延长，由原来的10秒逐渐向上提高，直至提高到30秒，此时精液浮游物无法达标的话才进行滤布更换。
5 叶滤机产能及滤布运行周期
粗液中浮游物及残留絮凝剂量升高后，叶滤机运行受到影响较为明显，先是叶滤机过料不畅、产能下降，其次是滤布运行周期下降。
叶滤机产能下降可以通过加强叶滤机碱洗，调整叶滤机运行时间来进行调整，在粗液发生变化后叶滤机产能能保持在较高水平。但滤布运行周期下降较多，主要是叶滤机运行快到使用周期时，叶滤机精液浮游物难以控制，只能更换滤布。
2011年叶滤机滤布使用周期为129天，2012年叶滤机滤布使用周期为106天，我公司通过检查发现了叶滤机精液浮游物超标的主要原因：使用快到周期的滤布通过加强碱洗能保证过料，频繁的碱洗导致叶滤机滤布快使用到周期时滤布挂泥困难，叶滤机在新的周期刚产出的精液中浮游物较高。针对快到运行周期的叶滤机滤布我公司对滤布挂泥时间进行调整，较好的控制住了精液浮游物，滤布使用周期得到延长。而且通过改进叶滤机碱洗流程、规范叶滤机碱洗，2013年叶滤机滤布使用周期提高到了168天，节约了较多材料备件费用。
6 结论
通过以上论述，可以得出如下结论：
1、矿石品位下降对叶滤机的主要影响为粗液浮游物升高、粗液中残留絮凝剂量增大，合理控制粗液中浮游物及残留絮凝剂的量才能保证叶滤运行稳定。
2、下调叶滤机运行周期、加强叶滤机碱洗可以保证叶滤机产能稳定。
3、根据叶滤机滤布使用时间的长短调整叶滤机挂泥时间，下调粗液浮游物，调整石灰乳添加量控制叶滤机压力可以控制好精液浮游物。
4、改进碱洗流程，提高碱洗质量可以提高叶滤机滤布使用周期。
参考文献
[1] 河南中美铝业有限公司资料.氧化铝生产工艺，2012年.
[2] 河南中美铝业有限公司资料.生产技术年报，2010年、2011年、2012年、2013年.