论文部分内容阅读
摘 要：石灰乳添加在氧化铝生产工艺的控制过滤环节有重要的作用和意义。现行拜耳法工艺流程中石灰乳的添加在实际生产中存在诸多弊端，包括石灰质量不易控制，石灰乳携带大量杂质堵塞管道，石灰乳加入不均匀，造成浪费现象，以及过量加入造成氧化铝的损失等现象，本文通过实际生产中的一些想法探讨针对这些问题的解决方法。
关键词：石灰乳；氧化铝生产；控制过滤；
中图分类号：P619.22+5
1、前言
由于近年来矿石资源的逐渐减少，铝硅比不断下降，导致各厂沉降车间的负担越来越重，甚至已然成为氧化铝生产系统中的瓶颈所在，怎么突破沉降车间这个瓶颈是各个氧化铝厂急待解决的问題。根据各厂生产情况不同，生产工艺不同，需要突破的方向也各不相同。我所在的氧化铝厂是应用的拜耳法生产氧化铝的工艺方法，此种工艺是目前应用最广的生产工艺，其中石灰乳的添加对拜耳法生产中控制过滤这个环节有至关重要的作用，这里根据实际生产中的一些这方面的问题进行探讨。
2、研究内容
控制过滤是通过叶滤机对分离沉降槽送过来的溢流（即粗液）进行精滤，过滤掉大部分悬浮物，从而形成精液输送到分解板式的过程。在这里石灰乳就是添加到未进入叶滤机之前的粗液中，粗液加入石灰乳的作用：在整个叶滤过程中需要添加石灰乳作为助滤剂。其原理是石灰乳中的CaOf与铝酸钠溶液反应生成水化石榴石，这是一种疏松且多孔的固体物质，吸附杂质形成滤饼，并且可增大滤饼的疏松度，减少过滤的阻力，另外也使得滤饼容易从滤布上脱落下来，易于卸泥，因此在生产上往粗液中连续添加石灰乳可以大大提高新型立式叶滤机的生产能力。
2.1、石灰乳的除渣
石灰乳对于粗液精制作用重大，但是由于工厂是通过采购得到的石灰，其质量并不稳定，因此造成一些质量不够好的石灰在制备成石灰乳浆液后存在大量泥沙石子等杂质，它们很容易堵塞石灰乳和滤饼的输送管道，每年需要较高的检修维护成本，并且石灰乳中的杂质在加入粗液后在粗液泵的作用下会高速冲击叶滤机的滤布，造成滤布寿命降低，由于滤布本身是消耗品，而且成本很高，由此造成生产成本上升。由此可见石灰乳的除渣过程就必不可少了。
由于现行拜耳法生产工艺流程里并没有设计石灰乳除渣流程，所以对石灰乳的除渣系统的技术改造是十分必要的。即根据每输送一次石灰乳（将控制过滤石灰乳槽注满）所含zaz量设计一个满足容量的管道膨大节（如图1），在节口设置倾斜45度孔板，石灰乳携带泥沙在渣浆泵作用下高速撞击挡板使泥沙减速，沉积在膨大节下部，而石灰乳充满膨大节后从另一侧出口溢流而出，泥沙通过两次挡板阻隔，不会冲出沉沙桶，每次将控制过滤的石灰乳槽注满后停止输送，管道放料后，将膨大节下端排渣口放开，进行排渣，这样不需要增加专门的旋流除渣装置就能得到满足生产需要的石灰乳浆液。这样得到的石灰乳携带泥沙等杂质大大减少，从而达到降低检修成本和提高叶滤机的运行效率的目的。
2.2、石灰乳的加入方式
在石灰乳的添加方面，现行拜耳法工艺流程是石灰乳从粗液槽顶部直接加入槽中，通过粗液槽搅拌装置将石灰乳和粗液进行混合，然后通过粗液泵打入叶滤机。在生产中就出现由于粗液槽较大，石灰乳添加量相对粗液量很小，石灰乳和粗液混合不均匀不充分的问题，这样造成石灰乳在粗液中的添加量过量或不足。添加石灰乳，一方面有助于粗液的精滤，另一方面也会造成大量氧化铝的损失。因此，在不影响粗液精滤的前提下，氧化铝生产过程中都是尽量控制石灰乳的加入量，减少氧化铝损失，而且在石灰乳过量情况下叶滤机滤饼增加，生产过程中，这部分滤饼返回沉降槽，随赤泥一起外排。一般认为叶滤机滤饼的返回，有助于后续的洗涤沉降，但其中的C a O f也有可能继续和铝酸钠作用，造成更多的氧化铝的损失。
鉴于这种情况我们将氧化铝工艺流程的石灰乳在粗液槽槽上加入改成在进粗液槽前的管道中加入。这种改造首先在分离溢流到粗液槽的管道上加装简易的管道旋流混合器（如图2），使分离溢流和石灰乳同时进入，这种混合器能够将直线流动的粗液矿浆通过阻隔板的作用下使之呈螺旋运动，这样的运动方式更有利于液体的混合，分离溢流（即粗液）在进粗液槽前先经过混合器，粗液在混合器中和添加的石灰乳在回旋作用下能够充分混合，然后进入粗液槽，经过这样改造后的石灰乳加入系统能够有效的提高石灰乳的利用效率，进一步减少了石灰乳的使用量，降低了石灰乳加入过量造成的氧化铝的损失，同时由于石灰乳和粗液是在进入粗液槽前就已经混合充分，不用像现行的工艺流程中需要粗液槽搅拌装置进行加速混合，因此减少了粗液槽搅拌装置的使用，甚至可以不使用搅拌装置，这样就大大降低了设备成本和用电成本的消耗。
3、总结
石灰乳添加是氧化铝生产的一个重要环节，本文对拜耳法生产氧化铝过程中发现的一些石灰乳的相关问题进行针对性的分析，并根据生产情况对问题提出简单的解决方案，可见氧化铝厂应该根据工艺和设备的不同，对生产中发现的一些不足做出适当的改变，只有这样才能在节约成本的同时，创造更好的生产环境。
参考文献：
1、毕诗文、于海燕 《氧化铝生产工艺》 化学工业出版社 2006.02
2、郭万里 《氧化铝制取工》 山西人民出版社 2006.06
3、张文周 拜耳法一次洗涤沉降槽运转周期缩短的原因分析及应对措施 轻金属 2000.5
关键词：石灰乳；氧化铝生产；控制过滤；
中图分类号：P619.22+5
1、前言
由于近年来矿石资源的逐渐减少，铝硅比不断下降，导致各厂沉降车间的负担越来越重，甚至已然成为氧化铝生产系统中的瓶颈所在，怎么突破沉降车间这个瓶颈是各个氧化铝厂急待解决的问題。根据各厂生产情况不同，生产工艺不同，需要突破的方向也各不相同。我所在的氧化铝厂是应用的拜耳法生产氧化铝的工艺方法，此种工艺是目前应用最广的生产工艺，其中石灰乳的添加对拜耳法生产中控制过滤这个环节有至关重要的作用，这里根据实际生产中的一些这方面的问题进行探讨。
2、研究内容
控制过滤是通过叶滤机对分离沉降槽送过来的溢流（即粗液）进行精滤，过滤掉大部分悬浮物，从而形成精液输送到分解板式的过程。在这里石灰乳就是添加到未进入叶滤机之前的粗液中，粗液加入石灰乳的作用：在整个叶滤过程中需要添加石灰乳作为助滤剂。其原理是石灰乳中的CaOf与铝酸钠溶液反应生成水化石榴石，这是一种疏松且多孔的固体物质，吸附杂质形成滤饼，并且可增大滤饼的疏松度，减少过滤的阻力，另外也使得滤饼容易从滤布上脱落下来，易于卸泥，因此在生产上往粗液中连续添加石灰乳可以大大提高新型立式叶滤机的生产能力。
2.1、石灰乳的除渣
石灰乳对于粗液精制作用重大，但是由于工厂是通过采购得到的石灰，其质量并不稳定，因此造成一些质量不够好的石灰在制备成石灰乳浆液后存在大量泥沙石子等杂质，它们很容易堵塞石灰乳和滤饼的输送管道，每年需要较高的检修维护成本，并且石灰乳中的杂质在加入粗液后在粗液泵的作用下会高速冲击叶滤机的滤布，造成滤布寿命降低，由于滤布本身是消耗品，而且成本很高，由此造成生产成本上升。由此可见石灰乳的除渣过程就必不可少了。
由于现行拜耳法生产工艺流程里并没有设计石灰乳除渣流程，所以对石灰乳的除渣系统的技术改造是十分必要的。即根据每输送一次石灰乳（将控制过滤石灰乳槽注满）所含zaz量设计一个满足容量的管道膨大节（如图1），在节口设置倾斜45度孔板，石灰乳携带泥沙在渣浆泵作用下高速撞击挡板使泥沙减速，沉积在膨大节下部，而石灰乳充满膨大节后从另一侧出口溢流而出，泥沙通过两次挡板阻隔，不会冲出沉沙桶，每次将控制过滤的石灰乳槽注满后停止输送，管道放料后，将膨大节下端排渣口放开，进行排渣，这样不需要增加专门的旋流除渣装置就能得到满足生产需要的石灰乳浆液。这样得到的石灰乳携带泥沙等杂质大大减少，从而达到降低检修成本和提高叶滤机的运行效率的目的。
2.2、石灰乳的加入方式
在石灰乳的添加方面，现行拜耳法工艺流程是石灰乳从粗液槽顶部直接加入槽中，通过粗液槽搅拌装置将石灰乳和粗液进行混合，然后通过粗液泵打入叶滤机。在生产中就出现由于粗液槽较大，石灰乳添加量相对粗液量很小，石灰乳和粗液混合不均匀不充分的问题，这样造成石灰乳在粗液中的添加量过量或不足。添加石灰乳，一方面有助于粗液的精滤，另一方面也会造成大量氧化铝的损失。因此，在不影响粗液精滤的前提下，氧化铝生产过程中都是尽量控制石灰乳的加入量，减少氧化铝损失，而且在石灰乳过量情况下叶滤机滤饼增加，生产过程中，这部分滤饼返回沉降槽，随赤泥一起外排。一般认为叶滤机滤饼的返回，有助于后续的洗涤沉降，但其中的C a O f也有可能继续和铝酸钠作用，造成更多的氧化铝的损失。
鉴于这种情况我们将氧化铝工艺流程的石灰乳在粗液槽槽上加入改成在进粗液槽前的管道中加入。这种改造首先在分离溢流到粗液槽的管道上加装简易的管道旋流混合器（如图2），使分离溢流和石灰乳同时进入，这种混合器能够将直线流动的粗液矿浆通过阻隔板的作用下使之呈螺旋运动，这样的运动方式更有利于液体的混合，分离溢流（即粗液）在进粗液槽前先经过混合器，粗液在混合器中和添加的石灰乳在回旋作用下能够充分混合，然后进入粗液槽，经过这样改造后的石灰乳加入系统能够有效的提高石灰乳的利用效率，进一步减少了石灰乳的使用量，降低了石灰乳加入过量造成的氧化铝的损失，同时由于石灰乳和粗液是在进入粗液槽前就已经混合充分，不用像现行的工艺流程中需要粗液槽搅拌装置进行加速混合，因此减少了粗液槽搅拌装置的使用，甚至可以不使用搅拌装置，这样就大大降低了设备成本和用电成本的消耗。
3、总结
石灰乳添加是氧化铝生产的一个重要环节，本文对拜耳法生产氧化铝过程中发现的一些石灰乳的相关问题进行针对性的分析，并根据生产情况对问题提出简单的解决方案，可见氧化铝厂应该根据工艺和设备的不同，对生产中发现的一些不足做出适当的改变，只有这样才能在节约成本的同时，创造更好的生产环境。
参考文献：
1、毕诗文、于海燕 《氧化铝生产工艺》 化学工业出版社 2006.02
2、郭万里 《氧化铝制取工》 山西人民出版社 2006.06
3、张文周 拜耳法一次洗涤沉降槽运转周期缩短的原因分析及应对措施 轻金属 2000.5