氧化鋁生產(chǎn)及其廢水處理

1、氧化鋁生產(chǎn)及其廢水處理AI2O3,三氧化二鋁，俗稱“鋁氧、磯土”，是一種白色無定形的粉狀物。性質(zhì)：難溶于水的白色體，無味、無臭、質(zhì)極硬，易定形的粉狀物。性質(zhì)：難溶于水的白色體，無味、無臭、質(zhì)極硬，易吸潮但不潮解。兩性氧化物，幾乎非極性有機(jī)溶劑及不溶于水，能溶于 無機(jī)酸以及堿性溶液，熔點(diǎn)約2000c。氧化鋁的生產(chǎn)是將鋁土礦作為原料經(jīng)過一系列的化學(xué)處理，除去鐵、硅、鈦等雜質(zhì)而制得，我國氧化鋁廠生產(chǎn)的AI2O3含量一般在 99%以上。一、氧化鋁生產(chǎn)與技術(shù)改進(jìn) 我國的鋁土礦資源普遍為一水硬鋁石， 由于我國鋁土礦資源的這一顯著特點(diǎn)，國內(nèi)氧化鋁生產(chǎn)大多采用拜耳 法，此外，還有 燒結(jié)法和混聯(lián)法。1、氧化鋁生

2、產(chǎn)技術(shù)（1） 拜耳法溶出技術(shù)，主要包括管道化溶出、單管預(yù)熱？D 壓煮器溶出、混聯(lián)法中的拜耳法不平衡溶出等；（2）一水硬鋁石的選礦與拜耳法生產(chǎn)氧化鋁技術(shù)，該技術(shù)將選礦 和拜耳法相結(jié)合，使得我國大量中低品位的鋁土礦得到利用，為氧化鋁 的生產(chǎn)節(jié)約了一定的成本；（3）礦石破碎和均化技術(shù)，包括礦山的礦石及進(jìn)廠碎礦石的均 化，多碎少磨的技術(shù)提高了磨礦的效率，降低了原料磨礦的成本；（4）燒結(jié)法熟料的燒成技術(shù)，包括高品位鋁土礦強(qiáng)化燒結(jié)技術(shù)、鋁 土礦浮選精礦強(qiáng)化燒結(jié)技術(shù)、生料漿配料、石灰配料和高濃度碳酸化分解，生料加煤排硫、窯體改造及操作改進(jìn);（5）燒結(jié)法熟料溶出技術(shù)，包括低苛性分子比溶出、高碳酸鈉濃度 二段磨

3、溶出、低碳酸鈉濃度一段磨溶出；（6）氧化鋁焙燒技術(shù)，包括閃速焙燒爐、氣體懸浮焙燒爐；（7）粗液脫硅技術(shù)，包括管道化間接加熱連續(xù)脫硅、深度脫硅、壓 煮器間接加熱脫硅等；（8）分解技術(shù)，包括連續(xù)碳酸化分解、大型平底分解槽、立盤過濾 機(jī)、板式換熱器、水平帶式真空過濾機(jī)等技術(shù)；（9）赤泥分離技術(shù)，包括絮凝劑沉降分離、大型沉降槽、真空轉(zhuǎn)鼓 過濾；（10）蒸發(fā)技術(shù)，包括管式、板式降膜蒸發(fā)器，閃蒸器等。2、氧化鋁生產(chǎn)的主要問題（1）能耗高由于混聯(lián)法既有拜耳法系統(tǒng)，又有燒結(jié)法系統(tǒng)，流程很復(fù)雜，能 耗高是其最主要的問題，是國外拜耳法生產(chǎn)的3倍多。隨著我國礦石 品位的逐步下降，拜耳法生產(chǎn)比例的減少，昂貴的燒結(jié)法生

4、產(chǎn)比例的 增加，能耗還要進(jìn)一步增加。（2）原料質(zhì)量差我國的鋁土礦資源與其他國家的三水鋁石以及一水 軟鋁石 相比較，原料質(zhì)量差，A/S低，需要更高的壓力與溫度來進(jìn)行溶 出，這給國內(nèi)氧化鋁的生產(chǎn)帶來一定的困難。3、氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向（1）加速開展鋁土礦選礦工藝的產(chǎn)業(yè)化的步伐要加速開展鋁土礦選 礦工藝的產(chǎn)業(yè)化的步伐，首先要加快鋁土礦選礦工藝研究的產(chǎn)業(yè)化， 并積極開展鋁土礦反浮選技術(shù)的研究。（2）進(jìn)一步強(qiáng)化和革新現(xiàn)有的生產(chǎn)方法溶出是拜耳法生產(chǎn)的重點(diǎn)工序，我國現(xiàn)在主要應(yīng)用的2種溶出技 術(shù)：管道化溶出、單管預(yù)熱-壓煮器溶出，今后應(yīng)該在總結(jié)生產(chǎn)實(shí)際效 果的基礎(chǔ)上，加快推廣和應(yīng)用。（3）加快氧化鋁技術(shù)成

5、果的產(chǎn)業(yè)化加快雙流法新技術(shù)、間接加熱連 續(xù)脫硅、高效沉降槽、降膜 蒸發(fā)技術(shù)等技術(shù)在氧化鋁生產(chǎn)過程中的產(chǎn)業(yè) 化應(yīng)用，通過降低生產(chǎn)能耗來控制生產(chǎn)成本。二、氧化鋁廢水處理 隨著我國工業(yè)的發(fā)展，水資源受到了比較嚴(yán)重 的污染，而生產(chǎn)氧化鋁所產(chǎn)生的廢水均是含有堿性物質(zhì)，不僅使廢水 含堿度升高，影響再利用，而且也造成了生產(chǎn)上堿的大量損失。因此如 何 解決氧化鋁生產(chǎn)廢水的處理問題顯得刻不容緩。1、氧化鋁廢水的來源及特征 氧化鋁生產(chǎn)外排廢水主要來源是生活污水、生產(chǎn)廢水（沖洗地坪、設(shè)備等）、雨排水、工藝管道及設(shè)備的跑、具有排水量大、不穩(wěn)定的特征，主要污染因素為堿（ PH值達(dá)812）。2、主要特點(diǎn)（1）采用多級(jí)處理

6、分質(zhì)供水的方式根據(jù)不同用戶對水質(zhì)的不同需求，采取不同的處理方式，對油和懸浮物均進(jìn)行了相應(yīng)的處理，而對于堿度則采用了不同的處 理方 法，由于氧化鋁循環(huán)用水，赤泥稀釋輸送及熱力鍋爐沖渣、除塵，均需要堿性水，所以只需去除廢水中的SS和油即可，而對于生產(chǎn)補(bǔ)水和外排水，除需將廢水中的SS和油去除外，還應(yīng)調(diào)整水的PH值，使其達(dá)到相應(yīng)生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)和外排水排放標(biāo)準(zhǔn)。這樣， 不但減輕了處理負(fù)荷，而且節(jié)約了大量成本。（2）利用工業(yè)廢水的堿度解決熱力鍋爐除灰、除硫、防滲等問 題?，F(xiàn)采用處理后的堿性工業(yè)廢水，不但解決了廢水回用減少外 排的問 題，而且提高了鍋爐S02和粉塵的去除率，改善了大氣環(huán) 境質(zhì)量，由于 鍋爐煙氣

7、中含有大量的S02等有害氣體和有毒粉塵，它們是環(huán)境的大 敵，其中S02的危害尤為突出，而S02能在 堿性條件下發(fā)生氧化反應(yīng)， 生成溶于水的硫酸鹽，易于除去；鍋爐煙氣中的大量粉塵帶有負(fù)電荷， 在堿性條件下也易于除去；鍋爐沖渣除灰水被送到灰渣壩，其剩余堿度 與灰渣水中的Ca2+，Mg2+等反應(yīng)生成CaC03 Mg （OH 2沉淀，沉淀于灰渣壩周圍，增強(qiáng)了其 抗?jié)B性能，防止管涌產(chǎn)生，起到穩(wěn)定壩體的作用。（3）作為氧化鋁一環(huán)水泵站的補(bǔ)充水源一環(huán)水泵站是氧化鋁生成的 關(guān)鍵水源，每天需要補(bǔ)充大量的水來滿足生成需求，用處理后的生成 廢水作為補(bǔ)充水源， 不但減 少了生成廢水的外排量， 而且提高了環(huán)水 的堿度，

8、有效地降低了氧化鋁生成的堿耗。同時(shí)，也大幅度地降低了環(huán) 水溫度，提高了種分槽的分解率和蒸發(fā)器水冷器的真空度，增加了氧化 鋁產(chǎn)量，可為一舉多得。另外，溫度較高的蒸發(fā)回水用于溶出系統(tǒng)的流程補(bǔ)水，這部分水具有高溫高堿度的特點(diǎn)，既可降低溶出系統(tǒng)的堿耗又可節(jié)約其蒸汽用量。處理后的工業(yè)廢水作為一環(huán)水泵房的補(bǔ)充水 源，解決了環(huán)水的水量平衡問題，為氧化鋁生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了條 件。3、改造方案（1）嚴(yán)格控制污染源，對六大生產(chǎn)車間設(shè)備進(jìn)行防跑 堿的改造，以降低廢水中含堿濃度。在生產(chǎn)過程中，高濃度的含堿廢水難免會(huì)進(jìn)入雨排水系統(tǒng)，使整個(gè) 廢水含堿度升高，影響回水利用。因此，加強(qiáng)和完善設(shè)備管理及維護(hù)， 對各車間各區(qū)域

9、進(jìn)行防跑堿設(shè)施的改造，是降低廢水含堿度的關(guān)鍵。（2）對水質(zhì)要求比較高的設(shè)備，冷卻水采用自身循環(huán)，減少廢水的 排放量；對水質(zhì)要求不高的設(shè)備全部使用廠內(nèi)再生水代替新水進(jìn)行使 用。3）充分利用好赤泥回水與蒸發(fā)壞水。由于生產(chǎn)過程中排出的赤泥帶有一定的附著液，只有盡可能將赤泥 的附著液回收，才能達(dá)到真正意義上的廢水回收利用?，F(xiàn)在國內(nèi)大多 數(shù)氧化鋁廠通過大力開發(fā)赤泥回水利用等技術(shù)改造 項(xiàng)目的實(shí)施，使赤泥 回水用量逐年增加，達(dá)到了完全回收赤泥附 液的目的，不僅節(jié)約了大 量的新水，同時(shí)還間接回收了大量的堿和氧化鋁，在經(jīng)濟(jì)成本上有了不 小的創(chuàng)收。三、結(jié)論及經(jīng)濟(jì)效益（1）氧化鋁生產(chǎn)廢水采用分質(zhì)處理，節(jié)約了大 量處理費(fèi)用，根據(jù)等量中和原理計(jì)算，年可節(jié)約加酸費(fèi)用78萬元，節(jié) 約補(bǔ)堿費(fèi)用