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文檔簡介
--氧化鋁三分廠指標(biāo)實用手冊一、生產(chǎn)概況介紹氧化鋁生產(chǎn)實質(zhì)上是利用氧化鋁自身性質(zhì)將鋁土礦中的氧化鋁與雜質(zhì)進行分離的過程,其自身性質(zhì)是由奧地利人K·J·Bayer(拜耳)于1889~1892年發(fā)現(xiàn)的并申報了專利,專利的主要內(nèi)容就是我們所用拜耳法的生產(chǎn)原理:鋁土礦中的氧化鋁和苛性堿溶液在高溫高壓條件下反應(yīng)生成鋁酸鈉溶液,鋁酸鈉溶液在降溫、加晶種、攪拌條件下分解析出氫氧化鋁?;瘜W(xué)方程式如下:Al2O3·H2O+2NaOH+aq 2NaAl(OH)4+aq完成鋁土礦中氧化鋁和苛性堿溶液反應(yīng)的生產(chǎn)工序就是八車間高壓溶出,它實現(xiàn)了鋁土礦中的氧化鋁與雜質(zhì)分離進入鋁酸鈉溶液的目的;精制車間的主要任務(wù)就是將溶出后鋁酸鈉漿液中的溶液與赤泥實現(xiàn)徹底分離:溶出后礦漿含有100g/l左右雜質(zhì)通過分離沉降洗滌、沉降槽溢流通過葉濾機變成浮游物≤15mg/l的鋁酸鈉精液送種分系統(tǒng)降槽底流通過過濾機變成含水率≤40%的濾餅送燒結(jié)法系統(tǒng);分解析出氫氧化鋁后的母液經(jīng)袋濾機回收浮游物后送蒸發(fā)車間經(jīng)過蒸發(fā)器組以提高母液Nk中的氧化鋁進行下一批溶出反應(yīng)。七車間的主要任務(wù)是將燒結(jié)法系統(tǒng)碳分母液和種分母液經(jīng)過蒸發(fā)器組以達到生產(chǎn)需要的濃度。二、指標(biāo)概念介紹1、鋁酸鈉溶液濃度指標(biāo):苛(性)堿濃度(Nk):單位體積鋁酸鈉溶液中與氧化鋁反應(yīng)生成鋁酸鈉的Na2O和以游離的NaOH形態(tài)存在Na2Og/l碳堿濃度(Nc):單位體積鋁酸鈉溶液中以游離的Na2CO3Na2O的質(zhì)量。單位:g/l全堿濃度(t:單位體積鋁酸鈉溶液中以苛堿和碳堿形式存在的Na2O的總質(zhì)量。單位:g/l氧化鋁濃度Al2O3質(zhì)量。單位:g/l2、鋁酸鈉溶液性質(zhì)指標(biāo):苛性比值(αk鋁的摩爾比,它相等于苛性堿和氧化鋁的濃度比乘以系數(shù)1.645。碳全堿比:一般是指拜耳法蒸發(fā)原母液中碳堿和全堿濃度的比值。單位:%硅量指數(shù)二氧化硅的質(zhì)量比值。密度:式中:Nk、AO、Ncg/l20℃。如換算為其他溫度時:如換算為其他溫度時:t=d×kkt℃30405060708090100K0.995 0.991 0.986 0.981 0.976 0.971 0.966 0.960g/l
3、鋁酸鈉漿液性質(zhì)指標(biāo):液固比:單位體積漿液中所含液相物質(zhì)和固相物質(zhì)的質(zhì)量比值。含水率:單位體積濾餅中水份質(zhì)量和固相液相物質(zhì)總質(zhì)量的比值。單位:%單位:mg/l4、固相物質(zhì)性質(zhì)指標(biāo):鋁硅比S:礦石或赤泥等固相物質(zhì)中氧化鋁與二氧化硅的質(zhì)量比值,礦石固相中Al2O3與SiO2的比值叫做礦石Sl3與2的比值叫做赤泥。鈉硅比:溶出和過濾赤泥中氧化鋁與二氧化硅的質(zhì)量比值,溶出赤泥中Na2O與SiO2的比值叫做溶出赤泥N/S,過濾赤泥中Na2O與SiO2的比值叫做過濾赤泥N/S。三、技術(shù)指標(biāo)計算1、拜耳法循環(huán)效率概念:循環(huán)母液每經(jīng)過一次作業(yè)循環(huán),便可從鋁土1升(或1立方米)循環(huán)母液在一次作業(yè)周期中所生產(chǎn)的氧化鋁克數(shù)(或公斤數(shù))稱為拜耳法循環(huán)效率。以符號E)它的計算公式推導(dǎo)過程如下:如果假定在生產(chǎn)過程中不發(fā)生氧化鋁和氧化鈉的損失,1升循環(huán)母液中苛性堿含量為Nkg,在溶出過程中由于溶出了氧化鋁,循環(huán)母液的苛性比值由αk循變?yōu)槿艹鲆旱目列员戎涤搔羕溶但是Nk苛性比值的定義,可以算出1升循環(huán)母液中的氧化鋁含量為:A循=Nk×1.645/αk循因此1升循環(huán)母液在一次作業(yè)周期中產(chǎn)生的氧化鋁克數(shù),即循環(huán)效率:E=A溶-A循=Nk×1.645/αk溶-Nk×1.645/αk循=1.645×Nk×(αk循-αk溶)/(αk循×αk溶)循環(huán)效率是拜耳法生產(chǎn)中的一項基本技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),循環(huán)效率高意味著利用單位容積的循環(huán)母液可以產(chǎn)出更多的氧化鋁。這樣,設(shè)備產(chǎn)能都按比例提高,而處理溶液的費用也都按比例降低。要提高循環(huán)效率由循環(huán)效率公式看Nk和苛性比值αk循以及降低溶出的苛性比值αk
溶可以使循環(huán)效率值增大,而影響循環(huán)效率值最大因素是溶出液苛性比值αk
溶。所以在溶出過程中應(yīng)該盡可能提高溶出溫度以降低溶出液苛性比值αk溶。計算舉例:Nk為240g/l,苛性比值為2.95,溶出液苛性比值為1.40,則循環(huán)效率E=1.645×240×(2.95-1.40)/(2.95×1.40)=148.17kg/m3循環(huán)效率及各因素對氧化鋁產(chǎn)量的影響當(dāng)高壓溶出進料量為900m3/h(循環(huán)母液加入量為900×0.93=837m3/h),機組運轉(zhuǎn)率為 90%時,循環(huán)效率提高1kg/m3,全年可多產(chǎn)氧化鋁 837×1×365×24×90%/1000=6600循環(huán)母液 Nk濃度提高 1.0g/l,可使循環(huán)效率提高0.62kg/m3,從而使氧化鋁產(chǎn)量提0.62×6600=4092噸/年。循環(huán)母液k每提高,0.45×6600=2970噸。溶出 ak每降低 0.01,可使拜耳法循環(huán)效率提高從而使氧化鋁產(chǎn)量提8年。2、拜耳法溶出率實際溶出率:鋁土礦(生產(chǎn)中一般取脫硅后礦漿固相)在溶出過程實際反應(yīng)后進入到鋁酸鈉溶液中的氧化鋁與鋁土礦中的氧化鋁量之比。計算公式:η實=(A/S礦石-A/S赤泥)÷A/S礦石×100%(中(A3和2質(zhì)量A/S=1)的溶出率。計算公式:η理=(A/S礦石-1)÷A/S礦石×100%相對溶出率:實際溶出率與理論溶出率的比值。計算公式:η相=(A/S礦石-A/S赤泥)÷(A/S礦石-1)×100%計算舉例:已知:脫硅后礦漿固相A/S為10,溶出赤泥為1.63。實際溶出率η實=(10-1.63)/10×100%=83.7%理論溶出率η理=(10-1)/10×100%=90%相對溶出率η相=(10-1.63)/(10-1)×100%=93%溶出率對氧化鋁產(chǎn)量的影響當(dāng)高壓溶出進料量為900m3/h(脫硅后礦漿固相A/S為10、氧化鋁含量60%、調(diào)整礦漿固含215g/l),機組運轉(zhuǎn)率為90%時,相對溶出率降低1%,實際溶出率降低0.9%,全年少產(chǎn)氧化鋁900×215×60%×0.9%×365×24×90%/1000=8238/年。3、蒸發(fā)器蒸水能力蒸發(fā)器蒸水能力=原液流量×(原液中水量-母液中水量成份Nt(g/l)AO(g/l)Nk(g/l)物料×原液Nk/成份Nt(g/l)AO(g/l)Nk(g/l)物料蒸發(fā)原液19694.8170蒸發(fā)母液298150.6270蒸發(fā)原液(60℃)密度=(0.5+0.250.001441700.000994.80.001865(196170)×0.981=1.2683kg/l單位體積蒸發(fā)原液中水量=g/l
蒸發(fā)母液(90℃)密度=
196-170)=977.5(0.5+0.250.001442700.0009150.60.001865(298270)×0.966=1.3612kg/l單位體積蒸發(fā)母液中水量=-6當(dāng)進料量為200m3/h時蒸發(fā)器蒸水能力=200×(977.5-912.6×170/270)/1000=80.64、循環(huán)母液加入量V循[A礦-S礦S泥k溶+S礦S泥2礦×62/44]/[(1-αk溶/αk循)×Nk循]其中:V循:1000kg高鋁礦需加入循環(huán)母液量(m3)A礦g高鋁礦和所配石灰中的氧化鋁量(k)S(kg)
礦:1000kg高鋁礦和所配石灰中的二氧化硅量。CO2礦:1000kg
高鋁礦和所配石灰中二氧化碳量。(kg)αk溶:要達到的溶出液苛性比值。αk循:循環(huán)母液苛性比值。Nk循:循環(huán)母液苛性堿濃度(g/l)式中分子表示拜耳法溶出過程中苛性堿支出數(shù)量,具體分布如下所示:a、Nk液=(A礦-S礦×A/S泥)×αk溶/1.645中氧化鋁結(jié)合進入鋁酸鈉溶液中的苛性堿。b、Nk
固=S礦×N/S泥表示與固相中二氧化硅結(jié)合進入赤泥固相的苛性堿。c、Nk
反苛=CO2礦×62/44表示與礦石和石灰中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸堿的苛性堿。式中分母表示循環(huán)母液中的有效苛性堿,循環(huán)母液中已經(jīng)與氧化鋁結(jié)合不能參與溶出鋁土礦中氧化鋁反應(yīng)的苛性堿稱為惰性堿;循環(huán)母液中能夠參與溶出鋁土礦中氧化鋁反應(yīng)的苛性堿稱為有效苛性堿。具體計算如下所示:Nk=(1-αk溶/αk循)×Nk循計算舉例(以g高鋁礦為基準(zhǔn)進行計算:已知:高鋁礦Al2O3:68%、SiO2:7.0%、CaO:1.5%,石灰石CaO:53%、SiO2:2.0%,石灰CaOt:85%、A/S:2.0、N/S:0.40;溶出液αk:1.40求:循環(huán)母液加入量和調(diào)整固含解:1)石灰加入量計算:石灰加入量=1000×(配鈣-鋁礦中鈣)/(石灰中全鈣-配鈣)=1000×(8%-1.5%)/(85%-8%)=84.4kg石灰中SiO2石灰中SiO2量=石灰量×石灰中全鈣×石灰石中氧化硅/石灰石中氧化鈣=84.4×85%×2.0%/53%=2.7kg礦石和石灰中CO2CO2(CaOt-CaOf)]×44/56=[15+84.4×(85%-76%)]×44/56=17.8kg循環(huán)母液加入量計算:V循[A礦-S礦S泥k溶+S礦S泥2礦×62/44]/[(1-αk溶/αk循)×Nk循][(×)×××
0
。調(diào)整固含計算:循環(huán)母液體積]= ( 1000+84.4 ) ÷ [ ( 1000+84.4 ) ÷2900+4.6870]=214.3g/l其中 84.4:1000kg礦石中石灰配入量,kg2900:礦石與石灰混合物的密度,kg/cm35、拜耳法赤泥產(chǎn)出率拜耳法赤泥產(chǎn)出率:單位體積原礦漿產(chǎn)出干赤泥量。赤泥產(chǎn)出率(t/m3)=原礦漿固含×Si原礦/Si赤泥/1000小時赤泥產(chǎn)出量(t/h)=原礦漿進料量×原礦漿固含×Si原礦/Si赤泥/1000計算舉例:當(dāng)高壓溶出進料量為900m3/h,調(diào)整礦漿固含為215g/l,原礦漿固相中二氧化硅含量為6.5%,溶出赤泥中15.0%。則赤泥產(chǎn)出率=原礦漿固含×Si原礦/Si赤泥/1000=215 × 6.5%/15.0%/1000=0.0932t/m3=93.2kg/m3。i/i赤=900×215×6.5%/15.0%/1000=83.886、原礦漿折合比原礦漿折合比(耗原礦漿量。在同樣進料量條件下,原礦漿折合比越低說明拜耳法系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)越好,氧化鋁產(chǎn)出就越高,我們控制指標(biāo)就是為了降低原礦漿折合比以最少的投入實現(xiàn)最大的產(chǎn)出,優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)是實現(xiàn)這一目標(biāo)的最佳手段。山西分公司拜耳法系統(tǒng)投產(chǎn)以來歷年原礦漿折合比完成情況見下表:年份1993199419951996199719981999A/S6.557.737.838.6510.06折合比12.811.811.011.311.611.110.5年份2000200120022003200420052006A/S9.919.389.5510.319.579.719.44折合比10.59.609.439.049.269.319.24計算舉例(以g高鋁礦為基準(zhǔn)進行計算:已知:高鋁礦Al2O3:68%、SiO2:7.0%,調(diào)整礦漿固含為相對溶出率=(9.7-2.0)/(9.7-1.0)×100%=88.5%實際溶出率=(9.7-2.0)/9.7×100%=79.4%1噸高鋁礦產(chǎn)出氧化鋁=680×79.4%=539.9kg生產(chǎn)1噸氧化鋁需高鋁礦=986/539.9=1.83噸1m3 原礦漿產(chǎn)出氧化鋁=215×680/1084.479.4%=107.0kg原礦漿折合比=986/107.0=9.22m3/t其中 986:1噸一級品中氧化鋁含量 kg1084.4:1000kg礦石與配入石灰的總質(zhì)量kg四、來料技術(shù)指標(biāo)要求1、對鋁土礦的要求是:A/S≥8用于拜耳法生產(chǎn)的鋁土礦的氧化鋁含量是越高越好,雜質(zhì)含量是越低越好,其中雜質(zhì)中含量較多、危害較大的二氧化硅,二氧化硅主要以高嶺石(Al2O3·2SiO2·2H2O)形式存在,與鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成含水鋁硅酸鈉(aO·l3·2·O,由于二氧化硅會造成氧化鋁和氧化鈉的損失,鋁硅比過低的礦石不適于用拜耳法處理,為了解決這一問題,科技工作者對拜耳法進行了改良,創(chuàng)造了石灰拜耳法和選礦拜耳法。在燒結(jié)法中二氧化硅和石灰反應(yīng)生成原硅酸鈣(2CaO·SiO2)中不含氧化鋁和氧A/S2、對石灰的要求是:石灰分解率:≥90%配鈣:7~9%在原礦漿制備過程中需要配入一定量的石灰,要求控制指標(biāo)是石灰質(zhì)量和礦石石灰混合固相中氧化鈣含量。石灰分解率是指石灰中已分解CaO和全部CaO的百分比值。石灰分解率高,石灰質(zhì)量好,石灰中未分解的CaCO3含量少,物料沉降性能好,發(fā)生反苛化反應(yīng)少;石灰分解率低,石灰質(zhì)量差,石灰中未分解的CaCO3含量多,物料沉降性能差,發(fā)生反苛化反應(yīng)嚴(yán)重,石灰分解率降低1%,0.73m3循環(huán)母液中NaOHNaCO3。配鈣在正常指標(biāo)范圍主要有以下作用:消除含鈦礦物的有害作用。促進針鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)槌噼F礦,改善赤泥的沉降性能?;罨凰蹭X石的溶出反應(yīng)。生成水化石榴石,降低堿耗。配鈣指標(biāo)偏低,溶出指標(biāo)變差,溶出率降低,對沉降性能有一定影響。配鈣指標(biāo)偏高,生成水化石榴石多,對降低堿耗有好處,但同時造成氧化鋁損失量增加,赤泥產(chǎn)出量加大,配鈣指標(biāo)提高13噸左右,對沉降槽穩(wěn)定運行有一定影響。3、原礦漿指標(biāo)要求如下:固含:300~400g/l細度:+60#:≤1.0% +160#:≤22%原礦漿粒度過粗,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下不能完全反應(yīng),降低機組溶出率,同時產(chǎn)出的粗砂經(jīng)沉降除砂單元分離后需返回流程重新處理,增加了物料處理費用;粒度過粗對管道設(shè)備磨損嚴(yán)重,尤其是單管預(yù)熱器由于磨損已大大降低了使用周期。原礦漿粒度降低對提高溶出率有明顯效果,但粒度過細,沉降性能變差對沉降槽穩(wěn)定運行有一定影響。原礦漿固含在300~400g/l時,循環(huán)母液加入量一般為70~210m3/h,原礦漿固含過高,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下,細度指標(biāo)就得不到保障,同時現(xiàn)有流程加入循環(huán)母液滿足不了生產(chǎn)需求;原礦漿固含過低,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下,循環(huán)母液閥門控制過小,計量顯示不準(zhǔn)確給調(diào)整指標(biāo)帶來困難。物物料 液指標(biāo)原液濃度 ≥160g/l ≥90g/l ≥120g/l原液浮游物 ≤1g/l ≤1g/l ≤1g/l根據(jù)鋁酸鈉溶液密度計算公式可以知道,濃度降低5g/l拜種分母液、燒種分母液、燒碳分母液在現(xiàn)有生產(chǎn)條件22.0噸、9.3噸、11.3噸共計42.6噸左右,全年增加水量分別為16.38萬噸、6.92噸、8.41萬噸共計31.71萬噸才能達到考核指標(biāo)要求,需蒸水量達150/2500原液浮游物超標(biāo)在蒸發(fā)過程中氫氧化鋁溶入母液降低了苛性比值,使蒸發(fā)母液中有效堿量減少,加大循環(huán)物料處理量;原液浮游物超標(biāo)過高,氫氧化鋁在蒸發(fā)器管束析出造成堵管,嚴(yán)重影響蒸發(fā)器效率的正常發(fā)揮。五、八車間技術(shù)指標(biāo)控制1、工藝流程描述:從格子磨出來的原礦漿送至預(yù)脫硅加熱槽Td101/102加熱到100℃,通過過料泵Pc101/102送到脫硅槽Td103/104,通過各槽提料管向后輸送到Td106/107加入一定量的循環(huán)母液降溫至90℃左右向隔膜泵供料經(jīng)脈沖緩沖器(Tp101/201)后進入五級單管預(yù)熱器,出口溫度設(shè)計為155±5℃,經(jīng)脈沖緩沖器(Tp102/202)后進入六臺預(yù)熱壓煮器,出口溫度設(shè)計為 220℃,而后采用熱電鍋爐提供的60bar、290℃的飽和蒸汽對料漿在反應(yīng)壓煮器加熱到260留時間達到40~60分鐘,溶出后礦漿進入十級自蒸發(fā)器(Nt111/211→Nt101/201),通過不同孔板閃蒸減壓后進入稀釋槽,加入一次洗液稀釋到規(guī)定濃度后送沉降分離洗滌系統(tǒng)。2、技術(shù)指標(biāo)范圍:1)脫硅溫度:100℃2)反應(yīng)溫度:260℃3)溶出赤泥A/S:≤2.04)溶出液ak:≤1.403、技術(shù)指標(biāo)控制:脫硅溫度:由于山西鋁土礦中的二氧化硅主要以高嶺石(Al2O3·2SiO2·2H2O)形式存在,在100℃條件下與鋁酸鈉溶液反應(yīng)4小時以上其中55%以上二氧化鋁生成含水鋁硅酸鈉并結(jié)晶析出從而減少壓煮器加熱管束結(jié)疤,脫硅溫度超過100℃會使隔膜泵進口溫度超過95℃對隔膜泵相關(guān)部件造成危害降低使用壽命;脫硅溫度低于100℃會使脫硅反應(yīng)進行不完全,含水鋁硅酸鈉結(jié)疤在壓煮器加熱管束析出降低升溫效果。反應(yīng)溫度:山西分公司使用的是一水硬鋁石型鋁土礦,通過試驗確定在260℃條件下反應(yīng)45~60的氧化鋁溶出率能夠達到220℃,據(jù)此確定使用熱電鍋爐提供的60bar、290℃飽和新蒸汽73t/h可以使礦漿溫度達到260℃完成溶出反應(yīng)。預(yù)熱溫度達不到220方面溫差偏大使新蒸汽消耗升高增加了生產(chǎn)成本,預(yù)熱溫度每降低11.0蒸汽551.0×2×365×24×90%×55/10000=86.72萬元;反應(yīng)溫度達不到260℃,鋁土礦中的氧化鋁不能夠充分反應(yīng)溶出率降低,使溶出赤泥鋁硅比升高,赤泥產(chǎn)出量增大,同時赤泥沉降性能變差給沉降槽的穩(wěn)定運行造成嚴(yán)重影響,同時使原礦漿產(chǎn)出率降低。溶出赤泥A/S:反映溶出機組溶出率情況,溶出赤泥A/S低說明鋁土礦中更多的氧化鋁進入溶液溶出率高泥A/S高說明鋁土礦中更多的氧化鋁進入赤泥溶出率低。通過計算可以知道不同A/S鋁礦在相對溶出率變化時溶出赤A/S-16-鋁礦A/S--93%1.351.421.491.561.631.7092%1.401.481.561.641.721.8091%1.451.541.631.721.811.9090%1.501.601.701.801.902.00相對溶出率6.07.08.09.010.011.0溶出液ak:溶出液ak在生產(chǎn)條件固定,礦石中氧化鋁達到相對溶出率指標(biāo)時,它的高低取決于循環(huán)母液的配入量,溶出液的相對溶出率6.07.08.09.010.011.00.02為宜,在控制溶出液ak指標(biāo)時,首先在確定溶出機組反應(yīng)溫度后確定礦制車間來料鋁礦A/S能夠達到的相對溶出率和溶出赤泥A/S出液ak比值升高/降低0.01,高壓溶出進料900m3/h/多產(chǎn)出氧化鋁1.7噸,全年少/多產(chǎn)出氧化鋁13398噸。六、精制車間技術(shù)指標(biāo)控制1、工藝流程描述:負責(zé)把經(jīng)稀釋后的高壓溶出礦漿在分離沉降槽中進行液固分離,分離沉降槽出來的溢流(粗液)經(jīng)葉濾機濾出其中浮游物,制得合格的精液送種分車間;分離沉降槽出來的底流,經(jīng)過兩次反向洗滌,末次底流送往赤泥過濾機脫水,濾出的赤泥濾餅,和碳分蒸發(fā)母液混合制得合格的堿赤泥漿,送給燒結(jié)法系統(tǒng)配制生料漿。2、技術(shù)指標(biāo)范圍:粗液浮游物 ≤250mg/l精液Nk 155~165g/l精液ak 1.48~1.52精液浮游物 ≤15mg/l濾餅含水率 ≤40%3、技術(shù)指標(biāo)控制:粗液浮游物:鋁酸鈉溶液的精制是將分離沉降槽溢流中的浮游物通過葉濾機進行排除,當(dāng)粗液浮游物超標(biāo)時,會導(dǎo)致葉濾機頻繁卸車,使操作人員的勞動強度增大,葉造成精液浮游物指標(biāo)超標(biāo),嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。粗液浮游物過高還會造成濾餅過厚,在卸車時損壞濾布和造成濾餅溜槽堵塞等事故發(fā)生。精液Nk:精液Nk濃度是由稀釋濃度決定的,當(dāng)稀釋濃度過高時,鋁酸鈉溶液粘度增大沉降性能變差,當(dāng)Nk≥180g/l時沉速只有0.3~0.4m/h對沉降槽極為不利,導(dǎo)致Nk濃度高時溶液過飽和度低,不利于結(jié)晶的長大和附聚對生產(chǎn)砂狀氧化鋁不利;精液Nk發(fā)原液Nk濃度降低1g/l,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下每小時增加蒸水量4.3噸,消耗蒸汽1.7噸,全年增加蒸水量3.2萬噸,42770萬元。精液ak:是影響種分速度和分解槽單位產(chǎn)能的最主要因素之一,對氫氧化鋁粒度也有明顯的影響。精液ak一般控制在1.48~1.52比較適宜。精液ak降低,溶液過飽和度加大,分解速度加快,分解槽單位產(chǎn)能增加,并且有利于晶體的附聚和長大。如果精液ak過低,會造成鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性降低,使葉濾機濾布結(jié)硬,影響葉濾作業(yè)的順利進行,同時對砂狀氧化鋁生產(chǎn)造成一定影響;精液ak過高,又降低了鋁酸鈉溶液的過飽和度,從而減少了溶液分解的速度和深度,并因此削弱了細晶粒的附聚。精液ak每升高0.010.40.77噸使循環(huán)母液中回頭氧化鋁量增加,降低了循環(huán)母液中有效堿含量從而影響拜耳法循環(huán)效率的進一步提高。精液浮游物:主要由赤泥和含水氧化鐵微粒組成,它在鋁酸鈉溶液分解初期就做為晶核進入氫氧化鋁中,是產(chǎn)品氧化鋁中氧化鐵和氧化鈉的主要來源,精液浮游物超標(biāo)將嚴(yán)重影響到產(chǎn)品質(zhì)量,必須嚴(yán)格控制在15mg/l以下。在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下控制越低越好。濾餅含水率:是衡量過濾機效率的一個重要指標(biāo),濾餅含水率直接影響到過濾機的產(chǎn)能和沉降槽穩(wěn)定運行。濾餅含水率升高,隨濾餅進入燒結(jié)法系統(tǒng)的氧化鋁和氧化鈉量增加,造成物料在燒結(jié)法系統(tǒng)重新處理,使氧化鋁生產(chǎn)成本升高;濾餅含水率降低,隨濾餅進入燒結(jié)法系統(tǒng)的氧化鋁和氧化鈉量減少,減少了物料在燒結(jié)法系統(tǒng)重新處理量,同時可以多配碳分蒸發(fā)母液提高碳種比和多配普鋁礦A/S七、蒸發(fā)車間技術(shù)指標(biāo)控制1、工藝流程描述:五蒸發(fā)的母液出料至四蒸發(fā)原液槽,與另一部分種分來的原液混合后,進入四蒸發(fā)器組進行第二段蒸發(fā)達到排鹽要求的母液濃度,蒸發(fā)母液經(jīng)沉降過濾系統(tǒng)進行液固分離排除碳酸鈉,硫酸鈉等雜質(zhì)后,送堿液調(diào)配調(diào)整為合格的循環(huán)母液供礦制車間入磨使用和供八車間調(diào)整配料使用,其中四蒸發(fā)采用三效逆流自然循環(huán)蒸發(fā)器,五蒸發(fā)Ⅰ組采用六降膜蒸發(fā)器組。2、技術(shù)指標(biāo)范圍:沉降槽溢流Nk:≥270g/l循環(huán)母液Nk:240±4g/l循環(huán)母液碳全堿比Nc/Nt:≤11.5%3、技術(shù)指標(biāo)控制:沉降槽溢流Nk:是四蒸發(fā)各組出料在沉降槽混合后的Nk堿利用過濾機排出量少,對降低循環(huán)母液碳全堿比不利;在蒸發(fā)器組蒸水能力一定條件下沉降槽溢流Nk高使蒸發(fā)母液量減少,不能保障循環(huán)母液苛性堿濃度達到規(guī)定要求。循環(huán)母液Nk:苛性堿濃度高,單位體積循環(huán)母液能夠和更多的氧化鋁反應(yīng),苛性堿濃度提高/降低1g/l,高壓溶出進料900m3/h時,每小時多/少產(chǎn)出氧化鋁519kg,全年多/少產(chǎn)出氧化鋁4092噸。所以蒸發(fā)車間應(yīng)盡最大努力提高循環(huán)母液苛性堿濃度。循環(huán)母液Nc/Nt:環(huán)母液中能夠用于反應(yīng)的苛性堿量降低,不能用于反應(yīng)的碳堿含量升高,減少了生產(chǎn)過程的有效容積,增加了生產(chǎn)過程的動力費用;當(dāng)碳全堿比過高達到12%以上時在高壓溶出系統(tǒng)末級自蒸發(fā)器結(jié)晶析出造成管道堵塞流程中斷,高壓溶出機組被迫停車。循環(huán)母液αk:循環(huán)母液苛性比值是由種分分解條件決定的,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下,種分分解率按≥48%控制,循環(huán)母液苛性比值一般穩(wěn)定在2.90左右,當(dāng)種分條件發(fā)生變化分解率降低時可通過配吃液/固堿形式提高循環(huán)母液苛性比值。循環(huán)母液苛性比值提高,單位體積循環(huán)母液中有效堿(能夠和鋁土礦中氧化鋁反應(yīng)的堿)含量增多,能夠和更多的氧化鋁反應(yīng),苛性比值提高/降低0.01,高壓溶出進料900m3/h/76.7kg,全年多/少產(chǎn)2970八、七車間技術(shù)指標(biāo)控制1、工藝流程描述:燒結(jié)法種分原液進老蒸發(fā)和三蒸發(fā)種分蒸發(fā)器采用三/四效逆流蒸發(fā)后經(jīng)兩級自蒸發(fā)器閃蒸后。老蒸發(fā)出料送六車間碳分槽泡槽或送五車間葉濾機崗位。三蒸發(fā)種分母液出料四蒸發(fā)沉降槽給拜耳法補堿。燒結(jié)法碳分原液進三蒸發(fā)采用三效逆流蒸發(fā)后經(jīng)過兩級自蒸發(fā)器閃蒸后出料沉降槽,沉降槽溢流送四蒸發(fā)排鹽過濾機作噴液或送二車間B槽。沉降槽底流一部分進各組蒸發(fā)器一閃作種子,一部分送精制車間赤泥貯槽、四蒸發(fā)排鹽過濾機或送二車間B2、技術(shù)指標(biāo)范圍:碳混母液Nt:210~230g/l(以生產(chǎn)調(diào)整為準(zhǔn))Nk:≥180g/l補堿母液Nk:≥240g/l3、技術(shù)指標(biāo)控制:碳混母液Nt:是三蒸發(fā)各碳分蒸發(fā)器組出料在母液槽Nt濃度一般由分公司根據(jù)兩大系統(tǒng)拜燒比、碳種比和當(dāng)前生產(chǎn)情況確定指標(biāo)控制范圍,碳混母液Nt控制過高,蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶堿析出嚴(yán)重,蒸發(fā)器堵管較多降低了使用效率;碳混母液Nt控制過低,在同樣配礦條件下會造成生料漿的水分升高,導(dǎo)致熟料窯蒸水量加大,影響熟料窯的熱工制度和操作穩(wěn)定性,使熟料窯產(chǎn)能燒結(jié)法系統(tǒng)配礦量和配堿量增大破壞系統(tǒng)生產(chǎn)平衡給生產(chǎn)組織造成困難。泡槽母液Nk:燒結(jié)法種分蒸發(fā)母液一部分送氧化鋁四分廠泡洗隔離流程的碳分槽后送五車間與燒結(jié)法粗液混合,這一部分蒸發(fā)母液主要起以下作用:①對碳分槽進行泡洗以溶解其中的氫氧化鋁結(jié)疤,②提高苛性比值防止鋁酸鈉溶液在燒結(jié)法脫硅和葉濾過程中分解影響葉濾機的正常運行,③提高燒結(jié)法精液濃度減少系統(tǒng)液量。泡槽母液Nk濃度偏低會造成以下危害:①碳分槽壁結(jié)疤泡洗不徹底達不到泡槽效果,②降低燒結(jié)法精液濃度從而加重蒸發(fā)負擔(dān),蒸發(fā)原液NK濃度降低1g/l,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下每小時增加蒸水量1.8噸,消耗蒸汽0.7噸,全年增加蒸水量1.34萬噸,需一組蒸發(fā)器多運行244小時,消耗蒸汽價值28.7萬元。在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下提高泡槽母液濃度有利于后序生產(chǎn)的組織運行。補堿母液Nk:燒結(jié)法種分蒸發(fā)母液一部分送拜耳法系統(tǒng)以補充拜耳法生產(chǎn)過程損失的堿,利用燒結(jié)法種分蒸發(fā)母液給拜耳法補堿是混聯(lián)法生產(chǎn)氧化鋁的一大特點,補堿母液Nk量少,使得拜耳法系統(tǒng)結(jié)晶堿量增加,循環(huán)母液碳全堿比升高,同時造成循環(huán)母液濃度降低,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下適當(dāng)提高補堿母液濃度有利于后序生產(chǎn)的組織運行,補堿母液Nk提高/降低1g/lNk提高/降低0.1g/l。九、跨車間指標(biāo)變化分析1Nk濃度現(xiàn)階段分公司采用調(diào)整礦漿Nk濃度作為循環(huán)母液的Nk濃度約25g/l脫硅反應(yīng)使Nk濃度降低14g/l左右在預(yù)脫硅過程中由于高嶺石中二氧化硅與循環(huán)母液中苛性堿結(jié)合生成含水鋁硅酸鈉使循環(huán)母液Nk反應(yīng)方程式是:Al2O3·2SiO2·2H2O+2NaOH=Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O+aq礦石和石灰中的二氧化硅在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下脫硅率為55%,由于脫硅反應(yīng)使循環(huán)母液Nk濃度降低14g/l左右。礦石附水使Nk濃度降低4g/l左右礦石附水一般在4.0%左右,礦石附水使循環(huán)母液Nk4g/l系統(tǒng)進水使Nk濃度降低系統(tǒng)進水的主要渠道是脫硅槽攪拌密封水、泵機械密封冷卻水、生產(chǎn)流程污水、檢修沖地坪水等。循環(huán)母液Nk濃度本身達不到規(guī)定濃度,主要是由于崗位人員在日常操作時以保障取樣合格做為控制重點,Nk濃度有時達不到考核要求。2、溶出液與精液αk差值現(xiàn)階段溶出液與精液αk相差0.11如下:平盤母液使溶出液αk升高0.06左右平盤母液送入拜耳法沉降洗滌184混合槽,流量每小時大約200m3/hαk在2.9~3.0αk0.06水解損失使溶出液αk升高0.02左右由于平盤母液溫度只有50~70℃,使一次洗滌沉降槽溫度比分離沉降槽溫度偏低10℃左右,比二次洗滌沉降槽溫度偏低5使溶出液αk0.02過濾堿洗母液使溶出液αk升高0.01左右現(xiàn)階段過濾堿洗母液一般不返回蒸發(fā)系統(tǒng),而隨濾液進入沉降單元使溶出液αk0.013、蒸發(fā)合格水量母液蒸發(fā)就是利用蒸汽把母液間接加熱至沸騰使溶液激烈汽化,同時將生成的二次蒸汽(乏汽)作為下一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽,通過抽真空形式增大蒸汽與溶液沸點之間的溫差,以提高蒸發(fā)能力和減少蒸汽消耗。在蒸發(fā)過程中,
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