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[摘 要]为了使整个高压溶出的系统得到很好的控制，调节，在有限的条件下，得到更优化的指标效果，增加氧化铝产能。
[关键词]管道化溶出技术.影响因素分析
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0372-01
对氧化铝生产而言，其主要的生产方法为拜耳法，其中拜耳法中的高压溶出是氧化铝生产的主要工序。基于国内铝土矿的特点以及在系统的研究一水硬铝石溶出过程。总结出一套适合我国一水硬铝石溶出的工艺技术和设备。
1 管道化高压溶出的工艺
在原矿浆制备后，送入预脱硅槽进行预脱硅，由预脱硅槽自压流程并加入一定量的循环母液来完成二次固含调配，随后由高压隔膜泵送入管道化溶出装置，经过八级自蒸发乏汽预热至210℃左右，再由熔盐炉提供高温熔盐五级加热至270—275℃，完成加热处理后，将矿浆送入停留罐进行保温保压溶出，其溶出时间是1小时。完成溶出处理后，将矿浆送至九级自蒸发器进行矿浆降温降压，在降温降压过程中E1—E8会有二次乏汽产生，其对应八级预热器进行矿浆预热，E9温度降至130—135℃时，由E9泵送入稀释槽进行加洗液稀释，完成稀释后送入沉降车间。
2 管道化溶出优势
（1）.可以实现高温低苛性碱浓度溶出，经处理后溶出与分解的碱浓度很接近，从而减轻蒸发的作业强度，显著降低能耗。
（2）.由于溶出温度高，多级自蒸发器产生的二次乏汽量大，K系统可以产生更多的高温热水由热水泵送到沉降，从而减少赤泥带走的碱和氧化铝。
（3）.设备表面积较小，速度快，可以减少热损失；
（4）.氧化铝溶解度大，溶出液苛性比值在1.40---1.45之间，可有效提高循环效率。
（5）.由于溶出速度快.时间短.对于三水铝石型铝土矿，将矿浆加热到270℃时氧化铝就全部溶出，不需要保温增加溶出反应时间，对于一水软铝石型铝土矿要延长溶出5分钟左右时间才能全部溶出。
（6）.矿浆湍流程度高，有利于传热。
（7）.循环熔盐加热，很容易调整温度差，可以减少换热面积。
（8）.管道化溶出装置内没有机械搅拌等运动部件，维护费用低。
（9）.可用高压水冲洗结疤，清洗速度快，有效缩短停车时间。
3.当前铝土矿资源越来越少，给企业带来了巨大的压力，如何才能改进产品质量，降低氧化铝的生产成本，是当前氧化铝生产的重要研究内容。公司根据生产现状，提出 了更高的要求，相对溶出率保证在97%以上，A/S控制在1.10以下，现就生产实际谈谈我的一些观点。
影响管道化溶出过程的因素很多，主要有溶出温度，循环母液苛性碱浓度，搅拌强度，二次固含配比，矿石粒度，矿浆流速，管道结疤等。这些复杂的影响因素对矿石中Al2O3相对溶出率有着重要的影响。
1. 溶出温度：
溶出温度是影响溶出过程的最重要因素，当溶出温度升到300℃时即使对最难溶出的一水硬铝石型铝土矿而言只要十几分钟就能完成溶出过程。一般来说温度每升高10℃溶出反应速度约提高1.5倍。设备产能也因此提高。
2. 苛性碱浓度：
铝土矿中的氧化铝溶解度是随氧化铝溶液的苛性碱浓度的提高而急剧增大的，从循环母液对溶出率的影响规律来看，想借助提高循环母液浓度来增大溶出率是有条件制约的。生产实践证明循环母液浓度过高，蒸发车间的负担和单耗必然增大，所以从整个系统权衡，母液的碱浓度只宜保持适当的数值不宜过高。
3. 搅拌强度：
氧化铝的溶出反应过程扩散步骤速率方程式如下：
dc/di=F/3TTUd&*RT/N（Co-Cs）
U—溶液的粘度
d—扩散质点的直径
Co—溶液主体中反应物的浓度
Cs—反应界面上反应物的浓度
R—气体常数
T—绝对温度
ZV—阿伏加德罗常数
&--扩散层厚度。
从上面的方程可以看出，减少扩散层的厚度将会增大扩散速度，因此加强搅拌桨会使矿粒表面上的扩散层相对减少，矿浆之间相互摩擦使细度变细，矿浆的流速达1.5-5m/s.，因而加强搅拌，能够强化溶出过程的作用。
4.矿石粒度
矿石磨的越细，矿石表面积越大，更有利于溶出的进行，但是过分的细磨还可能使溶出赤泥变细，造成赤泥分离洗涤困难。所以原矿浆细度要求在22-27之间。
5.氧化钙的作用及效果评价
经过生产实践和研究证明，在溶出过程中添加氧化钙的作用主要有以下几个方面作用：
（1）.消除铝土矿中钛的不良影响，在溶出过程中，包裹在一水硬铝石中表面生成薄而致密的保护膜，阻止了碱液与一水硬铝石反应，添加石灰生成了钙钛化合物避免钛酸钠的生成。
（2）.提高氧化铝溶出速度，添加石灰能促进一水硬铝石溶解，增强其溶出性能。
（3）.促进针铁矿转变为赤铁矿，在溶出过程中添加石灰，促进针铁矿完全向赤铁矿转变。
（4）.降低生产碱耗，添加石灰促进一部分sio2转变为水化石榴石
6.二次配料
当二次配料固含过高时，一水硬铝石不能完全溶出，溶出A/S会升高，生产过程中，母液和矿浆两股流比例调整不及时，从指标结果来看矿浆A/S在5.0--5.5.二次固含250--270g/l。配比比较合适。当溶出A/S高于1.12时往往出现出生料现象，相对溶出率急剧下降在97%以下。因此生产中要根据ak要求1.45左右。A/S1.08--1.10时相对溶出率就有保证合格。
7.矿物成分的影响
用拜耳法生产过程的铝土矿有用成份为氧化铝水合物，而氧化硅.氧化钛.氧化铁.碳酸盐等有害物质相应存在，这些有害物质阻碍一水硬铝石溶出，并形成高温结疤，使氧化铝溶出率降低。
8.溶出时间。压力的影响
根据溶出停留罐进料计算每台停留罐50m？，共6台停留罐隔膜泵流量250m？/h计算出溶出反应时间为1.2小时加之E系统孔板调节，保证停留罐压力达到4.8--5.0mpa。加强了溶出效果，使相对溶出率进一步提高。
9.铝土矿的组成和结构影响
由于三水铝石.一水软铝石.一水硬铝石的结晶构造各不相同，不同产地的一水硬铝石矿的溶出性能也不一致。
溶出液ak平均1.44相对溶出率96.7%矿石块状较致密。溶出性能就差。面对难溶一水硬铝石，只有提高溶出温度和苛碱浓度才能有效提高相对溶出率。
管道化溶出时拜耳法氧化铝溶出生产中的先进技术，基于国内铝土矿的特点，以及系统的研究一水硬铝石溶出过程中的溶出和结疤清理，管道磨损情况后，通过技改研究出适合国内一水硬铝石的工艺技术和设备，矿石配矿是时刻变化的，只有在实际生产中不断的分析，摸索，有效的根据影响因素及时调整，才能提高溶出率，增加设备产能。
参考文献：管道化溶出技术
氧化铝生产工艺
[关键词]管道化溶出技术.影响因素分析
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0372-01
对氧化铝生产而言，其主要的生产方法为拜耳法，其中拜耳法中的高压溶出是氧化铝生产的主要工序。基于国内铝土矿的特点以及在系统的研究一水硬铝石溶出过程。总结出一套适合我国一水硬铝石溶出的工艺技术和设备。
1 管道化高压溶出的工艺
在原矿浆制备后，送入预脱硅槽进行预脱硅，由预脱硅槽自压流程并加入一定量的循环母液来完成二次固含调配，随后由高压隔膜泵送入管道化溶出装置，经过八级自蒸发乏汽预热至210℃左右，再由熔盐炉提供高温熔盐五级加热至270—275℃，完成加热处理后，将矿浆送入停留罐进行保温保压溶出，其溶出时间是1小时。完成溶出处理后，将矿浆送至九级自蒸发器进行矿浆降温降压，在降温降压过程中E1—E8会有二次乏汽产生，其对应八级预热器进行矿浆预热，E9温度降至130—135℃时，由E9泵送入稀释槽进行加洗液稀释，完成稀释后送入沉降车间。
2 管道化溶出优势
（1）.可以实现高温低苛性碱浓度溶出，经处理后溶出与分解的碱浓度很接近，从而减轻蒸发的作业强度，显著降低能耗。
（2）.由于溶出温度高，多级自蒸发器产生的二次乏汽量大，K系统可以产生更多的高温热水由热水泵送到沉降，从而减少赤泥带走的碱和氧化铝。
（3）.设备表面积较小，速度快，可以减少热损失；
（4）.氧化铝溶解度大，溶出液苛性比值在1.40---1.45之间，可有效提高循环效率。
（5）.由于溶出速度快.时间短.对于三水铝石型铝土矿，将矿浆加热到270℃时氧化铝就全部溶出，不需要保温增加溶出反应时间，对于一水软铝石型铝土矿要延长溶出5分钟左右时间才能全部溶出。
（6）.矿浆湍流程度高，有利于传热。
（7）.循环熔盐加热，很容易调整温度差，可以减少换热面积。
（8）.管道化溶出装置内没有机械搅拌等运动部件，维护费用低。
（9）.可用高压水冲洗结疤，清洗速度快，有效缩短停车时间。
3.当前铝土矿资源越来越少，给企业带来了巨大的压力，如何才能改进产品质量，降低氧化铝的生产成本，是当前氧化铝生产的重要研究内容。公司根据生产现状，提出 了更高的要求，相对溶出率保证在97%以上，A/S控制在1.10以下，现就生产实际谈谈我的一些观点。
影响管道化溶出过程的因素很多，主要有溶出温度，循环母液苛性碱浓度，搅拌强度，二次固含配比，矿石粒度，矿浆流速，管道结疤等。这些复杂的影响因素对矿石中Al2O3相对溶出率有着重要的影响。
1. 溶出温度：
溶出温度是影响溶出过程的最重要因素，当溶出温度升到300℃时即使对最难溶出的一水硬铝石型铝土矿而言只要十几分钟就能完成溶出过程。一般来说温度每升高10℃溶出反应速度约提高1.5倍。设备产能也因此提高。
2. 苛性碱浓度：
铝土矿中的氧化铝溶解度是随氧化铝溶液的苛性碱浓度的提高而急剧增大的，从循环母液对溶出率的影响规律来看，想借助提高循环母液浓度来增大溶出率是有条件制约的。生产实践证明循环母液浓度过高，蒸发车间的负担和单耗必然增大，所以从整个系统权衡，母液的碱浓度只宜保持适当的数值不宜过高。
3. 搅拌强度：
氧化铝的溶出反应过程扩散步骤速率方程式如下：
dc/di=F/3TTUd&*RT/N（Co-Cs）
U—溶液的粘度
d—扩散质点的直径
Co—溶液主体中反应物的浓度
Cs—反应界面上反应物的浓度
R—气体常数
T—绝对温度
ZV—阿伏加德罗常数
&--扩散层厚度。
从上面的方程可以看出，减少扩散层的厚度将会增大扩散速度，因此加强搅拌桨会使矿粒表面上的扩散层相对减少，矿浆之间相互摩擦使细度变细，矿浆的流速达1.5-5m/s.，因而加强搅拌，能够强化溶出过程的作用。
4.矿石粒度
矿石磨的越细，矿石表面积越大，更有利于溶出的进行，但是过分的细磨还可能使溶出赤泥变细，造成赤泥分离洗涤困难。所以原矿浆细度要求在22-27之间。
5.氧化钙的作用及效果评价
经过生产实践和研究证明，在溶出过程中添加氧化钙的作用主要有以下几个方面作用：
（1）.消除铝土矿中钛的不良影响，在溶出过程中，包裹在一水硬铝石中表面生成薄而致密的保护膜，阻止了碱液与一水硬铝石反应，添加石灰生成了钙钛化合物避免钛酸钠的生成。
（2）.提高氧化铝溶出速度，添加石灰能促进一水硬铝石溶解，增强其溶出性能。
（3）.促进针铁矿转变为赤铁矿，在溶出过程中添加石灰，促进针铁矿完全向赤铁矿转变。
（4）.降低生产碱耗，添加石灰促进一部分sio2转变为水化石榴石
6.二次配料
当二次配料固含过高时，一水硬铝石不能完全溶出，溶出A/S会升高，生产过程中，母液和矿浆两股流比例调整不及时，从指标结果来看矿浆A/S在5.0--5.5.二次固含250--270g/l。配比比较合适。当溶出A/S高于1.12时往往出现出生料现象，相对溶出率急剧下降在97%以下。因此生产中要根据ak要求1.45左右。A/S1.08--1.10时相对溶出率就有保证合格。
7.矿物成分的影响
用拜耳法生产过程的铝土矿有用成份为氧化铝水合物，而氧化硅.氧化钛.氧化铁.碳酸盐等有害物质相应存在，这些有害物质阻碍一水硬铝石溶出，并形成高温结疤，使氧化铝溶出率降低。
8.溶出时间。压力的影响
根据溶出停留罐进料计算每台停留罐50m？，共6台停留罐隔膜泵流量250m？/h计算出溶出反应时间为1.2小时加之E系统孔板调节，保证停留罐压力达到4.8--5.0mpa。加强了溶出效果，使相对溶出率进一步提高。
9.铝土矿的组成和结构影响
由于三水铝石.一水软铝石.一水硬铝石的结晶构造各不相同，不同产地的一水硬铝石矿的溶出性能也不一致。
溶出液ak平均1.44相对溶出率96.7%矿石块状较致密。溶出性能就差。面对难溶一水硬铝石，只有提高溶出温度和苛碱浓度才能有效提高相对溶出率。
管道化溶出时拜耳法氧化铝溶出生产中的先进技术，基于国内铝土矿的特点，以及系统的研究一水硬铝石溶出过程中的溶出和结疤清理，管道磨损情况后，通过技改研究出适合国内一水硬铝石的工艺技术和设备，矿石配矿是时刻变化的，只有在实际生产中不断的分析，摸索，有效的根据影响因素及时调整，才能提高溶出率，增加设备产能。
参考文献：管道化溶出技术
氧化铝生产工艺