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文檔簡介
氧化鋁指標實用手冊一、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。化學(xué)方程式如下:AlO?HO+2NaOH+aq*訐2NaAl(OH)+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;沉降車間的主要任務(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W15mg/l的鋁酸鈉精液送種分系統(tǒng),沉降槽底流通過壓濾機變成含水率<35%的濾餅赤泥外排;分解析出氫氧化鋁后的母液送蒸發(fā)車間經(jīng)過蒸發(fā)器組以提高母液Nk濃度,從而與鋁土礦中的氧化鋁進行下一批溶出反應(yīng)。二、指標概念介紹1、鋁酸鈉溶液濃度指標:1)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NaO和以游離的NaOH形態(tài)存在的2Na2O的質(zhì)量。單位:g/l2)碳堿濃度(Nc):單位體積鋁酸鈉溶液中以游離的Na2CO3形態(tài)存在的Na2O的質(zhì)量。單位:g/l3)全堿濃度(Nt):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/l4)氧化鋁濃度(A0):單位體積鋁酸鈉溶液中與苛性堿反應(yīng)生成鋁酸鈉的Al2O3質(zhì)量。單位:g/l2、鋁酸鈉溶液性質(zhì)指標:1)苛性比值(ak):鋁酸鈉溶液中所含苛性堿和氧化鋁的摩爾比,它相等于苛性堿和氧化鋁的濃度比乘以系數(shù)1.645。2)碳全堿比(Nc/Nt):—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:%3)硅量指數(shù)(A/S):單位體積鋁酸鈉溶液中氧化鋁與二氧化硅的質(zhì)量比值。4)密度:d20—0.5七0.25+0.00144Nk+0.0009AO+0.001865Nc式中:Nk、AO、Nc為溶液中各成分的g/l濃度,溶液溫度20°C。
固含:單位體積漿液中所含固相物質(zhì)的質(zhì)量。單位:1)g/l2)固含:單位體積漿液中所含固相物質(zhì)的質(zhì)量。單位:1)g/l2)液固比(L/S):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。3)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:%4)浮游物:單位體積漿液中所含微量固相物質(zhì)的質(zhì)量。單位:mg/l4、固相物質(zhì)性質(zhì)指標:1)鋁硅比(A/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A/S,赤泥固相中Al2O3與SiO2的比值叫做赤泥A/S。2)鈉硅比(N/S):溶出和過濾赤泥中氧化鈉與二氧化硅的質(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Na?。與SiO2的比值叫做過濾赤泥N/S。三、技術(shù)指標計算1、拜耳法循環(huán)效率1)概念:循環(huán)母液每經(jīng)過一次作業(yè)循環(huán),便可從鋁土
礦中提取一批氧化鋁。通常將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表示。循)計算公式:=1.645XNkX(ak—ak)/(akXak循溶循)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ak循變?yōu)槿艹鲆旱难列员戎涤蒩k溶但是Nk的絕對值仍是保持不變的。根據(jù)苛溶性比值的定義,可以算出1升循環(huán)母液中的氧化鋁含量為:A=NkX1.645/ak循循而溶出液中氧化鋁含量為:A溶=NkX1.645/ak溶溶溶因此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-A=NkX1.645/ak-NkX1.645/ak溶循溶循=1.645XNkX(ak-ak)/(akXak)
循溶循溶循環(huán)效率是拜耳法生產(chǎn)中的一項基本技術(shù)經(jīng)濟指標,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)效率公式看出,提高循環(huán)母液的Nk和苛性比值ak循以及降低溶出的苛循性比值ak溶可以使循環(huán)效率值增大,而影響循環(huán)效率值最溶大因素是溶出液苛性比值ak溶。所以在溶出過程中應(yīng)該盡溶可能提高溶出溫度以降低溶出液苛性比值ak溶。溶3)計算舉例:拜耳法循環(huán)母淋k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=1.645X240X(2.95-1.40)/(2.95X1.40)=148.17kg/m34)循環(huán)效率及各因素對氧化鋁產(chǎn)量的影響當(dāng)溶出進料量為900m3/h(循環(huán)母液加入量為900X0.93=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837X1X365X24X90%/1000=6600噸。循環(huán)母液Nk濃度提高1.0g/l,可使循環(huán)效率提高0.62kg/n?,從而使氧化鋁產(chǎn)量提高).62X6600=4092噸/年。循環(huán)母液ak每提高0.01,可使循環(huán)效率提高0.45kg/n?,從而使氧化鋁產(chǎn)量提高).45X6600=2970噸。溶出ak每降低0.01,可使拜耳法循環(huán)效率提高2.03kg/n?,從而使氧化鋁產(chǎn)量提高2.03X6600=13398噸/年。2、拜耳法溶出率1)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:n宀=(A/S礦石-A/S赤泥)FA/S礦石X100%實礦石赤泥礦石2)理論溶出率:鋁土礦(生產(chǎn)中一般取脫硅后礦漿固相)中二氧化硅在鋁土礦的溶出過程中與氧化鋁、氧化鈉全部反應(yīng)生成含水鋁硅酸鈉(NaO?AlO?1.7SiO?nHO)(AlO和1.7SiO質(zhì)量正22322232好相等其A/S=l時的溶出率。計算公式:n理=(A/S礦石-1)FA/S礦石X100%理礦石礦石相對溶出率:實際溶出率與理論溶出率的比值。計算公式:n相=(A/S礦石-A/S赤泥)三(A/S礦石-1)X100%相礦石赤泥礦石計算舉例: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n實=(10-1.63)/10X100%=83.7%理論溶出率n理=(10-1)/10X100%=90%相對溶出率n=(10-1.63)/(10-1)X100%=93%相溶出率對氧化鋁產(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900X215X60%X0.9%X365X24X90%/1000=8238噸/年。3、蒸發(fā)器蒸水能力蒸發(fā)器蒸水能力=原液流量X(原液中水量-母液中水量X原液Nk/母液Nk)計算舉例:成份物料Nt(g/l)AO(g/l)Nk(g/l)蒸發(fā)原液19694.8170蒸發(fā)母液298150.6270蒸發(fā)原液(60°C)密度=0.25+0.00144x170+0.0009x94.8+0.001865x(196-170)X0.981=1.2683kg/l單位體積蒸發(fā)原液中水量=1.2683X1000-170-94.8-(196-170=977.5g/l蒸發(fā)母液(90C)密度=(0.5七0.25+0.00144x270+0.0009x150.6+0.001865x(298-270)X0.966=1.3612kg/l單位體積蒸發(fā)母液中水量=1.3612X1000-270-150.6(-298-270)=912.6g/l當(dāng)進料量為200m3/h時蒸發(fā)器蒸水能力=200X(977.5-912.6X170/270)/1000=80.6噸4、循環(huán)母液加入量V=[(A-SXA/S)Xak/1.645+SXN/S+C0循礦礦泥溶礦泥2X62/44]/[(1-ak/ak)XNk]礦溶循循其中:V』1000kg高鋁礦需加入循環(huán)母液量。(m3)循A.:1000kg高鋁礦和所配石灰中的氧化鋁量。(kg)礦S:1000kg高鋁礦和所配石灰中的二氧化硅量°(kg)礦CO.:1000kg高鋁礦和所配石灰中二氧化碳量(kg)2礦ak溶:要達到的溶出液苛性比值(溶ak循:循環(huán)母液苛性比值(循Nk仮:循環(huán)母液苛性堿濃度。(g/l)循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=(A-SXA/S)Xak/1.645表示與礦石液礦礦泥溶中氧化鋁結(jié)合進入鋁酸鈉溶液中的苛性堿。b、Nk固二S礦XN/S泥表示與固相中二氧化硅結(jié)合進入赤固礦泥泥固相的苛性堿。c、Nk=COX62/44表示與礦石和石灰中的二氧化反苛2礦碳反應(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:N=(1-ak/ak)XNkk有效溶循循計算舉例(以1000kg高鋁礦為基準進行計算):已知:高鋁礦Al0:68%、Si0:7.0%、Ca0:1.5%,石灰232石Ca0:53%、SiO:2.0%,石灰CaOt:85%、CaOf:76%,配鈣:8%,循環(huán)母液中Nk:240g/l、ak:2.90,要求溶出赤泥A/S:2.0、N/S:0.40;溶出液ak: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=1000X(配鈣-鋁礦中鈣)/(石灰中全鈣-配鈣)=1000X(8%-1.5%)/(85%-8%)=84.4kg石灰中SiO量計算:2石灰中SiO2量=石灰量X石灰中全鈣X石灰石中氧化硅/石灰石中氧化鈣=84.4X85%X2.0%/53%=2.7kg礦石和石灰中CO2量計算CO量=[鋁礦中鈣+石灰量X(CaOt-CaOf)]X44/56=[15+84.4X(85%-76%)]X44/56=17.8kg循環(huán)母液加入量計算:V=[(A-SXA/S)Xak/1.645+SXN/S+CO循礦礦泥溶礦泥2寸X62/44]/[(1-akjak丿XNkJ礦溶循循=[(680-72.7X2.0)X1.40/1.645+72.X70.40+17.8X62/44]/[(l-1.4O/2.90X235]=4.6870。調(diào)整固含計算:調(diào)整固含=(1000+石灰量)三[(1000+石灰量)三2900+循環(huán)母液體積]=(1000+84.4)三[(1000+84.4)三2900+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XSi./Si./1000原礦赤泥小時赤泥產(chǎn)出量(t/h)=原礦漿進料量X原礦漿固含XSi/Si/1000原礦赤泥計算舉例: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%,溶出赤泥中二氧化硅含量為15.0%。則赤泥產(chǎn)出率=原礦漿固含XSi原礦/Si赤泥/1000原礦赤泥=215X6.5%/15.0%/1000=0.0932t/m3=93.2kg/m3。小時赤泥產(chǎn)出量原礦漿進料量X原礦漿固含Xi原礦/Si赤原礦赤=900X215X6.5%/15.0%/1000=83.88噸。6、原礦漿折合比原礦漿折合比(m3/1):拜耳法系統(tǒng)生產(chǎn)一噸氧化鋁所耗原礦漿量。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)指標越好,氧化鋁產(chǎn)出就越高,我們控制指標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)指標是實現(xiàn)這一目標的最佳手段。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1993199419951996199719981999高鋁A/S6.557.737.838.6510.06折合比12.811.811.011.311.611.110.5年份2000200120022003200420052006高鋁A/S9.919.389.5510.319.579.719.44折合比10.59.609.439.049.269.319.24計算舉例(以1000kg高鋁礦為基準進行計算):已知:高鋁礦Al203:68%、Si02:7.0%,調(diào)整礦漿固含為215g/l,配鈣:8%,溶出赤泥A/S:2.0,溶出液ak:1.40。貝:相對溶出率=(9.7-2.0)/(9.7-1.0)X100%=88.5%實際溶出率=(9.7-2.0)/9.7X100%=79.4%1噸高鋁礦產(chǎn)出氧化鋁=680X79.4%=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215X680/1084.4X79.4%=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、原料車間技術(shù)指標要求1、對鋁土礦的要求是:A/S三8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(AlO?2SiO?2HO)2322形式存在,與鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成含水鋁硅酸鈉(NaO?AlO?1.7SiO?nHO),由于二氧化硅會造成氧化22322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?SiO)中不含氧化鋁和氧化2鈉,所以燒結(jié)法適宜處理低A/S鋁土礦。2、對石灰的要求是:石灰分解率:三90%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含量的百分比值。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)嚴重,石灰分解率降低1%,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下,每小時造成0.73m3循環(huán)母液中NaOH轉(zhuǎn)變?yōu)镹aCO。3配鈣在正常指標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。配鈣指標偏低,溶出指標變差,溶出率降低,對沉降性能有一定影響。配鈣指標偏高,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,配鈣指標提高1%,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下,每小時增加赤泥3噸左右,對沉降槽穩(wěn)定運行有一定影響。3、原礦漿指標要求如下:固含:300?400g/l細度:+60#:W1.0%+160#:W22%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,計量顯示不準確給調(diào)整指標帶來困難。五、溶出車間技術(shù)指標控制1、工藝流程描述:從原料磨出來的原礦漿送至預(yù)脫硅加熱槽1#、2#、3#槽加熱到100°C以上,通過提料送到脫硅槽Tdl05/106,加入一定量的循環(huán)母液降溫至90C左右用喂料泵向隔膜泵供料。隔膜泵高壓礦漿出口穩(wěn)壓器后進入八級套管預(yù)熱器,出口溫度理論為220C,而后采用熔鹽爐提供的310C的無機熔鹽對料漿在九級套管加熱器加熱到260C后進入四個保溫壓煮器,以保證料漿在反應(yīng)溫度下停留時間達到40?60分鐘,溶出后礦漿進入九級自蒸發(fā)器,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)指標范圍:脫硅溫度:100C反應(yīng)溫度:260C溶出赤泥A/S:W1.3溶出液ak:W1.403、技術(shù)指標控制: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100C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)晶析出從而減少加熱管束結(jié)疤,脫硅溫度超過100C會使隔膜泵進口溫度超過95C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100C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:公司使用的是一水硬鋁石型鋁土礦,通過試驗確定在260°C條件下反應(yīng)45?60分鐘,鋁土礦中的氧化鋁溶出率能夠達到93%,260C的溶出礦漿通過九級自蒸發(fā)回收乏汽在理論上可以使原礦漿升溫到220C。預(yù)熱溫度達不到220C,一方面大量乏汽得不到充分利用造成嚴重浪費,一方面溫差偏大使熔鹽爐負荷增大,消耗升高增加了生產(chǎn)成本,反應(yīng)溫度達不到260C,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,溶出赤泥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泥A/S變化情況如下表:-鋁礦A/S相對溶出率6.07.08.09.010.011.093%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時,它的高低取決于循環(huán)母液的配入量,溶出液的ak值越高,即對單位重量礦石配入的堿量越多,溶出速度越快,但拜耳法循環(huán)效率降低;溶出液的ak值過低,鋁酸鈉溶液在赤泥分離洗滌和精液葉濾過程中穩(wěn)定性差,水解損失嚴重和使葉濾機濾布結(jié)硬影響后序生產(chǎn)的正常進行,由于平盤母液加入洗滌系統(tǒng)提高了稀釋礦漿的苛性比值,溶出液ak可適當(dāng)偏低控制,一般以1.38±0.02為宜,在控制溶出液ak指標時,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,然后及時調(diào)整循環(huán)母液加入量。溶出液ak升高,單位體積循環(huán)母液溶出的氧化鋁減少,苛性比值升高/降低0.01,高壓溶出進料96m3/h時,每小時少/多產(chǎn)出氧化鋁0.175噸,全年少/多產(chǎn)出氧化鋁1456噸。六、沉降車間技術(shù)指標控制1、工藝流程描述:負責(zé)把經(jīng)稀釋后的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,制得合格的精液送合成車間;分離沉降槽出來的底流,經(jīng)過三次反向洗滌,末次底流送往赤泥壓濾機脫水濾出的赤泥濾餅外排。2、技術(shù)指標范圍:粗液浮游物W250mg/l精液Nk155?165g/l精液ak1.48?1.52精液浮游物W15mg/l濾餅含水率W40%3、技術(shù)指標控制: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,葉濾機產(chǎn)能降低,而且容易出現(xiàn)打回流不及時或回流時間短,造成精液浮游物指標超標,嚴重影響產(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三180g/l時沉速只有0.3?0.4m/h對沉降槽極為不利,導(dǎo)致粗浮升高使葉濾機過料困難。精液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濃度過低時會增大蒸發(fā)蒸水量,增大蒸汽消耗,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0.45噸,消耗蒸汽0.18噸,全年增加蒸水量0.36萬噸,需蒸發(fā)器多運行60小時,消耗蒸汽價值1.5萬元。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—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0.01,分解率約下降0.4%。每小時少產(chǎn)出氧化鋁0.08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,精液浮游物超標將嚴重影響到產(chǎn)品質(zhì)量,必須嚴格控制在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:是衡量壓濾機效率的一個重要指標,濾餅含水率直接影響到壓濾機的產(chǎn)能和沉降槽穩(wěn)定運行。濾餅含水率升高,隨濾餅進入外排系統(tǒng)的氧化鋁和氧化鈉量增加,使氧化鋁生產(chǎn)成本升高。七、蒸發(fā)車間技術(shù)指標控制1、工藝流程描述:由合成車間來的蒸發(fā)原液進入蒸發(fā)原液槽,經(jīng)過蒸發(fā)器一部分出母液槽,另一部分進入強制效蒸發(fā)達到排鹽要求的母液濃度,蒸發(fā)母液經(jīng)沉降壓濾系統(tǒng)進行液固分離排除碳酸鈉,硫酸鈉等雜質(zhì)后,與母液槽母液混合送堿液調(diào)配,調(diào)整為合格的循環(huán)母液供原料車間入磨使用和供溶出調(diào)整配料使用,蒸發(fā)采用五效管式逆流降膜蒸發(fā)器組。2、技術(shù)指標范圍:沉降槽溢流Nk:2270g/l循環(huán)母液Nk:250±5g/l循環(huán)母液碳全堿比Nc/Nt:W10%蒸發(fā)原液指標要求如下:原液Nk:2170g/l浮游物:W2.0%根據(jù)鋁酸鈉溶液密度計算公式可以知道,濃度降低5g/l拜種分母液現(xiàn)有生產(chǎn)條件下小時增加水量為3.5噸,全年增加水量為2.9萬噸才能達到考核指標要求,需蒸水量達到60噸/小時的蒸發(fā)器全年多運行483小時。原液浮游物超標在蒸發(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;原液浮游物超標過高,氫氧化鋁在蒸發(fā)器管束析出造成堵管,嚴重影響蒸發(fā)器效率的正常發(fā)揮。3、技術(shù)指標控制:沉降槽溢流Nk:是蒸發(fā)強制效出料在沉降槽的濃度,沉降槽溢流Nk低結(jié)晶堿析出量小,拜耳法系統(tǒng)結(jié)晶堿利用壓濾機排出量少,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,提高沉降槽溢流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lg/l,溶出進料96iWh時,每小時多/少產(chǎn)出氧化鋁50kg,全年多/少產(chǎn)出氧化鋁40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:循環(huán)母液碳全堿比升高,單位體積循環(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,溶出機組被迫停車。循環(huán)母液ak: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96m3/h時,每小時多/少產(chǎn)出氧化鋁7.6kg,全年多/少產(chǎn)出氧化鋁29噸。八、合成車間技術(shù)指標控制1、車間工藝描述合成車間是公司生產(chǎn)的主體車間,沉降車間送來的精液經(jīng)板式換熱器降溫后,送立盤沖濾餅進入種分首槽,經(jīng)過50小時左右的分解后,分解產(chǎn)出的合格AK0H)3料漿通過8#、9#、10#中一臺種分槽出料、一部分去平盤過濾機產(chǎn)出成品供焙燒。一部分進立盤過濾,過濾濾餅與精液混合一起送分解首槽。拜爾法種分槽是規(guī)格為Q10.5X22?25m、容積1900m3的平底機械攪拌分解槽,共10臺。2、技術(shù)指標范圍拜種分分解率三48%立盤浮游物W18.6g/l袋濾浮游物W1.0g/l精液與原液NK差值23g/l拜種氫氧化鋁粒度-45pmW14%氫氧化鋁附堿W0.15%氫氧化鋁附水W8%母液、強濾液和弱濾液:浮液物W5.54g/l母液Nt三109g/l3、技術(shù)指標控制拜種分分解率:分解完成后,從鋁酸鈉溶液中分解析出的氧化鋁占溶液中所含氧化鋁的百分含量。鋁酸鈉溶液的分解率是分解工序控制的主要指標。晶種分解機理在鋁酸鈉溶液通過降溫,加種子,降低其穩(wěn)定性,使Al(0H)3從鋁酸鈉溶液中析出,反應(yīng)式如下:降溫.NaAl(OHh二衿Al(OH);+NaOH加種子對于添加Al(OH)3晶種的作用機理一般是把氫氧化鋁晶種視為現(xiàn)成的結(jié)晶核心,并認為,鋁酸鈉溶液與氫氧化鋁晶體之間的界面張力d=1250達因/厘米2,氫氧化鋁剛生成時的比表面積大,分解過程實際上不能提供這么大的表面能,因而氫氧化鋁晶核是難以自發(fā)生成的,只有從外面加入現(xiàn)成的晶種,才能克服不能自發(fā)生成氫氧化鋁晶核的困難,使氫氧化鋁結(jié)晶析出。鋁酸鈉溶液晶種分解的過程極為復(fù)雜,其中包括四個主要過程:a、次生晶核的形成;b、氫氧化鋁晶粒的破裂與磨蝕;c、氫氧化鋁晶體的長大;d、氫氧化鋁晶粒的附聚。氫氧化鋁顆粒的破裂與磨蝕稱為機械成核。當(dāng)攪拌很強烈時,顆粒發(fā)生破裂。攪拌強度較小時,則只出現(xiàn)顆粒的磨蝕。二次成核和氫氧化鋁結(jié)晶的破裂導(dǎo)致氫氧化鋁結(jié)晶變細。氫氧化鋁晶體直接長大的過程,其速度取決于分解條件:溶液過飽和度大,溫度高,有利于晶體長大;溶液中存在一定數(shù)量的有機物雜質(zhì)時,則使成長速度降低。附聚是指一些細小的原生晶?;ハ嘁栏讲⒄辰Y(jié)成為一個較大的晶體的過程。顆粒附聚的機理包括兩個步驟:細顆晶體互相碰撞,其中一些結(jié)合成松馳的絮團(物理絮凝),其機械強度很低,可容易重新分裂;絮團在未分裂時,由于鋁酸鈉溶液分解出來的氫氧化鋁起到了一種“粘結(jié)劑”的作用,將絮團中的各個晶粒膠結(jié)在一起,形成的堅實的附聚物(結(jié)晶絮凝)。研究表明,當(dāng)晶種粒度小而且顆粒數(shù)目較少,分解溫度較高而且有足夠的氫氧化鋁作“粘結(jié)劑”的條件下,附聚過程能強烈的進行。溶液的過飽和度高,也有利于附聚在分解初期附聚作用進行較快,隨著分解率的提高,附聚作用急劇減弱。實踐證明,結(jié)晶長大的顆粒強度好,附聚形成的大顆粒強度差,易破碎。只有當(dāng)附聚后的粒子經(jīng)過進一步結(jié)晶長大,才能得到強度大的粗顆粒。晶體長大與晶粒附聚導(dǎo)致氫氧化鋁結(jié)晶變粗。分解產(chǎn)物的粒度分布就是上述這些過程進行的綜合結(jié)果。計算公式:ak好拜爾法種分分解率:n種二(~母)Xioo%計算舉例例題:本月拜爾法精液ak為1.5,分解后母液ak為3.0,計算本月種分分解率?Ak1.5n種=(1-Ak精)X100%=(1-3.0)X100%=50%母分解率低,將直接造成商品氧化鋁產(chǎn)量減少,同時后序工序循環(huán)母液苛性比值低,對溶出配料有一定影響。指標的影響因素:分解影響因素很多,不但要考慮提高分解速度,還要對氫氧化鋁粒度有一定的要求,必須選擇適宜的分解作業(yè)條件。影響因素有:精液的濃度和苛性比值ak、分解溫度、晶種數(shù)量和質(zhì)量、分解時間及母液苛性比值、攪拌強度、雜質(zhì)。分解溫度溫度直接影響著鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性、分解速度、分解率以及氫氧化鋁的粒度。所以溫度是晶種分解重要的影響因素之一。根據(jù)理論,隨著溫度的降低,溶液過飽和度增加,穩(wěn)定性降低,分解速度加快,在其他條件一定時,能獲得較高的分解率,在30°C時分解率達到最大值。如果繼續(xù)降溫,溶液粘度顯著提高,溶液穩(wěn)定性增加,分解速度降低,此時析出細粒的氫氧化鋁。分解初溫是影響氫氧化鋁粒度的主要因素,提高溫度使晶體成長速度大大增加。溫度高有利于避免或減少新晶核的生成,同時所得氫氧化鋁結(jié)晶完整,強度較大。分解溫度高同時也是附聚的主要條件。工業(yè)生產(chǎn)上采用將鋁酸鈉溶液逐漸冷卻的變溫分解制度。這有利于在較高率的條件下,獲得質(zhì)量較好氫氧化鋁分解初溫較高,分解速度較快,析出的氫氧化鋁質(zhì)量好。隨著分解過程的進行,溶液過飽和程度迅速減小,但由于溫度不斷降低,分解仍可在一定的過飽和條件下繼續(xù)進行,使整個分解過程進行的較均衡。確定合理的溫度制度包括確定分解初溫、終溫以及降溫速度。濃度和苛性比值溶液濃度和苛性比值是影響種分速度和分解率最主要的因素,對氫氧化鋁粒度也有明顯影響。當(dāng)其它條件相同時,中等濃度的過飽和鋁酸鈉溶液具有較低的穩(wěn)定性,因而分解速度較快,在一定時間內(nèi)的分解率也較高。原液苛性比值低時,溶液過飽和度大,有利于晶種的附聚和長大。
原液氧化鋁濃度高時,溶液過飽和度低,不利于結(jié)晶的長大和附聚。而濃度較低時,析出的氫氧化鋁結(jié)晶強度大。濃度對氫氧化鋁粒度的影響在低溫時比高溫顯著。在高溫條件下,分解氫氧化鋁粒度變化受溶液濃度的影響比較小,因此,生產(chǎn)砂狀氧化鋁濃度和苛性比值控制的要低一些?!猏O晶種的數(shù)量和質(zhì)量晶種的數(shù)量和質(zhì)量是影響分解速度的和產(chǎn)品粒度的重要因素之一。生產(chǎn)中通常用種子比(晶種系數(shù))表示添加晶種的數(shù)量。種子比的意義是指添加晶種氫氧化鋁中氧化鋁的重量與分解原液中氧化鋁重量的比值。即種子比=V—;—種子比=V—;—式中:v―-精液的體積,m3;A精精液的氧化鋁濃度,kg/m3;A種氫氧化鋁中氧化鋁的重量,kg。如何計算種子比舉例:設(shè)種分精液中Al0濃度為23200g/l,加入晶種后的漿液固含為520g/l,晶種附液為20%,種分母液比重1.3,求分解種子比為多少?(Al(0H)3和Al203折合系數(shù)為1.53,Al(0H)3比重取2.42)解:先計算出1m3漿液中精液體積種子體積=520/2.42/1000=0.21m3附液體積=520*20%/(1-20%)/1000/1.3=0.10m精液體積=1-附液體積-種子體二1-0.10-0.21=0.69m3A種52°"53種子比二VXA=0.7X200=2.428精添加晶種是為了克服晶核生成的困難,防止析出極細氫氧化鋁顆粒,種子比越高,分解速度越快,分解率越高但種子比越大,即固含越高,不利于附聚,因此晶種添加是一個關(guān)鍵技術(shù).在二段法中,一段是附聚段,往往種子比較低,二段是結(jié)晶長大段,為提高產(chǎn)能可以提高晶種比。分解時間及母液苛性比值隨著溶液分解的不斷進行,溶液苛性比值迅速增加,分解速度逐漸減慢。尤其到分解末期,分解速度更慢,分解率增加很小。分解時間對粒度影響也比較大,分解時間越長,AH破碎將大大增加,因此,要確定合理的分解時間,既可保證合適的分解率又可防止分解時間長對粒度產(chǎn)生不利影響。攪拌分解槽的攪拌方法有兩種:機械攪拌和空氣攪拌。攪拌的目的:一是保持種子在溶液中的懸浮狀態(tài),以利于種子與溶液有良好的接觸,另一方面是加快擴散速度,加速溶液分解,并能使氫氧化鋁晶體均勻長大,同時防止了氫氧化鋁的沉淀。攪拌過快及過慢都是不利的:過慢易造成槽子沉淀,過快會產(chǎn)生很多細粒子氫氧化鋁。雜質(zhì)鋁酸鈉溶液雜質(zhì)積累到一定程度,將使溶液粘度及穩(wěn)定性增加,不利于分解,同時使產(chǎn)品粒度變細。通常溶液中雜質(zhì)有硫酸鈉、碳酸鈉有機物及一些其它微量雜質(zhì)。操作不當(dāng)?shù)挠绊懛N分槽的溢流和短路。種分槽在正常操作過程中要盡可能保持高液位、不溢流,這樣可提高設(shè)備的有效體積,延長分解時間。如果由于操作不當(dāng)出現(xiàn)種分槽溢流或短路,會使部分分解溶液分解不充分,導(dǎo)致分解率大幅降低,同時,溢流、短路還會造成分解前后時間段的物料交叉,溫度出現(xiàn)波動,分解條件受到破壞。立盤附液高或立盤放料。立盤放料或附液高會導(dǎo)致高苛性比值的母液進入分解初期分解溶液中,使分解料漿ak升高,溶液過飽和度降低,分解速度減緩,同時,還會造成分解系統(tǒng)循環(huán)量增加,分解時間縮短,從而影響分解率內(nèi)部可控制的分解條件有:分解溫度、分解時間、種子比、首槽ak、規(guī)范操作??刂品纸饴实姆椒ǚ纸饴实目刂浦饕菄栏窨刂坪梅纸鈼l件。分解溫度:包括分解首槽溫度、末槽溫度、降溫梯度。首槽溫度的控制可以通過板式換熱器精液和母液量熱交換量來調(diào)整,當(dāng)溫度高時,提高母液量,進一步降低精液溫度。末槽溫度及降溫梯度主要是通過螺旋板式換熱器投用臺數(shù)和投用的循環(huán)水量來控制。分解時間:根據(jù)公式t=槽子數(shù)X槽子體積三循環(huán)量,單位:小時。分解時間的控制在實際生產(chǎn)中主要是靠調(diào)整種分槽投用數(shù)量來調(diào)整,同時加強操作對控制分解時間也是至關(guān)重要的。減少立盤過濾機非正常放料、溢流,減少隔槽放料,降低無效循環(huán)量。加強調(diào)整,使種分槽保持高液面,杜絕種分槽溢流、短路,也可有效的提高分解時間種子比:主要由立盤過濾機開車多少、精液量大小來決定,同時在某一個時間段內(nèi)實產(chǎn)與商品的差值對種子比起關(guān)鍵作用。實產(chǎn)大于商品時,種分槽固含升高,種子比將隨之升高,實產(chǎn)小于商品時,則種子比會降低。在生產(chǎn)允許的情況,適當(dāng)提高種分槽固含對保持高分解率很有效。首槽ak:主要由精液ak高低及分解速度決定,同時立盤放料、溢流及濾餅所帶附液多少也影響首槽ak。發(fā)現(xiàn)精液ak高時,及時聯(lián)系上道工序進行調(diào)整。立盤過濾機操作上要穩(wěn)定,保持料漿槽液面平穩(wěn),嚴禁立盤非正常放料、溢流,保持立盤真空度及吸干區(qū)真空度以有效的降低濾餅附液,立盤過濾機刮刀要定期檢查修理,刮刀間隙要調(diào)整好,減少濾餅回頭等均可降低首槽ak。同時在操作上還要注意保證種分槽液量平衡及溫度平衡。加強巡檢、點檢,確保種分槽運行穩(wěn)定。種分槽末槽體積控制在一定范圍內(nèi),杜絕種分槽冒槽。按時按點要做樣結(jié)果,發(fā)現(xiàn)異常立即取樣復(fù)查,及時調(diào)整分解條件。立盤浮游物:立盤過濾機進行液固分離后,立盤濾液中單位體積(1升)濾液所含固體氫氧化鋁的克數(shù)。單位g/l過濾原理:過濾操作是將種分氫氧化鋁料漿通過濾布后,固體氫氧化鋁顆粒被濾布截留,在濾布表面上形成一層濾餅,而鋁酸鈉溶液則穿過濾布形成濾液,這個過程稱為濾餅過濾。液體即為立盤母液。其基本原理是:在壓強差的作用下,迫使液固兩相混合物通過多孔介質(zhì),固體顆粒截留在介質(zhì)上,液體穿過形成濾液,達到液固分離的目的。過濾開始,通過過濾介質(zhì)的濾液必須克服過濾介質(zhì)對流動產(chǎn)生的阻力。當(dāng)過濾介質(zhì)表面上形成濾餅后,還必須克服濾餅的過濾介質(zhì)的聯(lián)合阻力。過濾介質(zhì)和濾餅的聯(lián)合阻力要比單獨的過濾介質(zhì)(如濾布)和濾餅阻力加起來要大,因為有部分固體顆粒會嵌入濾布孔隙中。濾餅沉積到一定厚度后,濾餅阻力起主導(dǎo)作用,這時,過濾介質(zhì)阻力可忽略不計。阻力增大后,要使過濾操作能夠進行,必須在過濾介質(zhì)兩側(cè)保持一定的壓強差以克服過程阻力。一個完整的過濾操作,包括過濾區(qū)、吸干區(qū)、吹風(fēng)區(qū)過渡區(qū)(既不吹風(fēng)也不卸料)等四個階段,如此循環(huán)進行。立盤浮游物高,對后序工序有很大影響:袋濾機過料量小,排渣周期縮短,影響袋濾機產(chǎn)能,同時也可使袋濾機母液浮游物升高。袋濾機底流料返回種分槽,造成整個種分槽系統(tǒng)循環(huán)量加大,設(shè)備負荷增大,浪費電能。同時還容易發(fā)生冒槽沉槽,底流管容易堵等生產(chǎn)故障。立盤浮游物高還會造成立盤東西集液箱結(jié)疤嚴重、容易冒槽,受液管堵。影響因素:物料性質(zhì)、過濾介質(zhì)狀況、立盤液面高低等。物料性質(zhì):物料性質(zhì)包括濾液粘度,固體物料物理性質(zhì):濾液粘度濾液粘度越大過濾越困難,適當(dāng)提高溶液溫度、降低溶液濃度對過濾有利。固體物料物理性質(zhì)固體過濾性能中最重要的是氫氧化鋁顆粒粒度分布,一般情況顆粒大,濾餅孔徑越大,濾液穿透越容易,分離過濾性能較好,浮游物低。而小顆粒的固體物料,容易透過濾布進入濾液,造成浮游物高,同時也容易堵塞濾布,使過濾能力下降。過濾介質(zhì):濾布性能對過濾有明顯的影響,一般情況織物濾布布孔越大,濾液穿過越容易,對產(chǎn)能較好,但濾布孔徑太大還會造成細小的固體顆容易穿過進入濾液,同時濾布的使用周期也是很重要的一個性質(zhì),濾布周期越短,過濾機運轉(zhuǎn)率受影響,因此,濾布的選用要根據(jù)實際情況需要進行選定。包括換布質(zhì)量、布本身質(zhì)量、布的破損。立盤液面高低:在立盤操作中保持高液面操作,可提高過濾機產(chǎn)能,但嚴禁有溢流,否則會造成立盤浮游物升高??刂品椒ǜ鶕?jù)影響立盤浮游物的因素抓好以下操作條件,可控制好立盤浮游物:在把好進布質(zhì)量關(guān)的同時,抓好換布質(zhì)量,要保證綁好布,扇形板錐口要上好膠墊。每班要加強巡檢,發(fā)現(xiàn)破布,及時更換??刂坪昧⒈P液面,高液面但不要產(chǎn)生溢流刮刀位置要經(jīng)常檢查,有問題時及時調(diào)整,以防止刮破濾布。按周期對濾布堿洗,確保過濾性能,控制好物料性質(zhì)確保粒度合格。不斷進行新型濾布的開發(fā),選擇最優(yōu)布種精液與原液NK差值:原液NK濃度減去精液NK濃度的差值,其差值用來表示種分系統(tǒng)非生產(chǎn)水進入流程對濃度沖淡的程度。計算公式:原液與精液NK差值=原液NK-精液NK計算舉例:舉例:取一原液樣進行檢測,NK濃度為162g/l,精液NK濃度為160g/l,判斷系統(tǒng)濃度是否被沖淡。(原液NK-精液NK)=(162-160)=2g/l,原液NK與精液NK濃度差值為2g/l,小于考核值3g/l,表明溶液沖淡嚴重,意味著系統(tǒng)流程非生產(chǎn)進水較多,或者精液串入母液。對下道工序產(chǎn)生什么影響:濃度沖淡,影響拜爾法系統(tǒng)循環(huán)量增大,循環(huán)效率降低,增加蒸發(fā)負擔(dān),能耗增高。指標的影響因素:非生產(chǎn)水,精液串入,平盤強弱濾液這三項影響因素這三種物料進入系統(tǒng)流程,會造成料漿濃度沖淡??刂品椒刂葡到y(tǒng)流程非生產(chǎn)進水,減少沖水量。非生產(chǎn)水進流程的渠道有兩條,一是流程中閥門串入;二是沖刷地坪設(shè)備的水或泵機封水等外部用水通過泵進入生產(chǎn)流程,這些不合理的進水要盡量減少或杜絕??刂茝娙鯙V液返料量??刂凭毫窟M入母液流程,精液一般進入母液流程有三條途徑:一是閥門漏料,二是精液放料閥放的精液料,通過污水泵打入母液槽,三是板式熱交換器漏料串入母液相。加強設(shè)備查檢、檢修,強化操作,杜絕這三種串料情況的發(fā)生。拜種分氫氧化鋁粒度:表示分解氫氧化鋁顆粒的粗細程度,一般以-45um顆粒重量占顆??傊亓堪俜謹?shù)來表示。單位:%。拜爾法種分采用二段法分解工藝,一段高溫低固含附聚,二段降溫高固含結(jié)晶長大。對下道工序產(chǎn)生的影響:氫氧化鋁粒度直接影響焙燒產(chǎn)品氧化鋁粒度,好的氫氧化鋁粒度可以改善立盤或平盤過濾機產(chǎn)能,保證正常生產(chǎn)指標,更重要的是好的氫氧化鋁粒度才能產(chǎn)生合格的砂狀氧化鋁。但粒度過粗,特別是+150um顆粒太多,易造成氧化鋁產(chǎn)品在電解質(zhì)中溶解速度慢,甚至沉淀。氫氧化鋁粒度過細,會產(chǎn)生較大的飛揚損失,且不利于電解過程的輸送。影響粒度的因素:①精液氧化鋁濃度;②精液ak;③種子比;④晶種粒度;⑤分解溫度;⑥分解時間;⑦種子和成品旋流器;⑧生產(chǎn)組織是否穩(wěn)定等等??刂品椒ǎ悍N分槽、種分槽隔槽放料時,AH漿液盡可能進入與該槽物料成份相近種分槽中。、種分槽操作不允許有溢流、走短路現(xiàn)象;、盡量減少縮槽、投槽現(xiàn)象,以減少細粒子的產(chǎn)生;、種分槽溫度調(diào)整。當(dāng)溶出停車時間較短時(20小時以內(nèi)),種分槽調(diào)溫系統(tǒng)不動;較長時(20小時以上),種分首槽溫度在停車前要提高1?2°C。停車在20小時以上,種分槽溫度盡可能預(yù)先提高。立盤過濾機開車、立盤真空度控制在0.04兆帕以下;、立盤過濾機在正常操作時嚴禁放料和溢流;、濾餅含附液率必須控制在15%以下。、立盤濾布要勤換,浮游物要控制在3g/l以下。精液板式換熱器開車:、溫度按要求嚴格控制,板式精液相嚴禁走短路,必要時可采用減少母液流量的方法來減少板式的降溫。、板式熱交換器要求每半個月堿洗一次。螺板換熱器開車:、螺板開車必須根據(jù)種分槽溫度的要求適時進行調(diào)整;、隨時檢查螺板漏水、跑堿情況,一旦發(fā)現(xiàn),及時隔離,以防止堿液串入循環(huán)水系統(tǒng)和循環(huán)水進入分解流程。平盤母液浮游物:每升平盤母液中所含固體氫氧化鋁顆粒的重量。單位:g/l。對下道工序產(chǎn)生影響母液浮游物偏高,一方面,加大了[Os回頭率,使Al2O3在系統(tǒng)中的重復(fù)循環(huán),降低產(chǎn)量,能耗增加。另一方面,母液送至蒸發(fā)原液槽,加大了原液槽的工作負荷,給原液槽的維護、保養(yǎng)、檢修等工作的開展帶來一定的不利影響影響因素:濾布質(zhì)量差、濾布破損、AH粒度細化、真空度偏高控制方法:開發(fā)較合適的濾布品種,強化濾布檢查,及時更換破損濾布,調(diào)整真空度在0.045-0.06Mpa之間,如果物料存在問題,則要物料粒度和固含進行調(diào)整。平盤洗氫附堿:平盤洗滌氫氧化鋁產(chǎn)品中附液所帶的Na2O占產(chǎn)品總重量的百分數(shù),單位:%。平盤洗氫附堿一般由化驗室分析測定,但在實際生產(chǎn)中我們還可以通過焙燒產(chǎn)品Na2O含量來倒推計算。例如:設(shè)定出廠氧化鋁中Na2O為:0.5%附堿應(yīng)為:0.5%-0.2%(結(jié)晶堿)=0.3%0.3%/1.53(AH與AO折合比)=0.196%0.196*0.9(假定AH中含水分10%)=0.1764%對下道工序產(chǎn)生影響成品氧化鋁除主要成分Al2O3外,往往含有少量的Si02、FeO、Na0和HO等雜質(zhì),附堿較高將直接導(dǎo)致產(chǎn)品中Na023222含量升高,而Na2O是比鋁更具負電性元素的氧化物(如堿金屬及堿土金屬Na2O等),可與電解質(zhì)作用,改變了電解質(zhì)的正常組成,不利于電解操作。氧化鋁中的氧化鈉含量能在一定程度上影響產(chǎn)品的物理性質(zhì)。氧化鈉含量低,氧化鋁的物理性質(zhì)不好。但堿含量過高,將使產(chǎn)品質(zhì)量變壞,并使電解鋁各項單耗增加,一般控制在0.5—0.6%氧化鈉是適宜的。平盤洗氫附堿的影響因素洗水溫度低;洗水中含堿量高;殘余濾餅過??;濾布質(zhì)量差;濾網(wǎng)或濾板堵塞;平盤內(nèi)外圈串液;料漿流量大真空度低;殘余濾餅結(jié)硬。平盤洗氫附堿的控制方法調(diào)節(jié)兩次反向洗滌液量;提高洗水溫度;降低洗水中含堿量或使用合格洗水;調(diào)節(jié)螺旋至盤面距離;更換合格濾布;更換濾網(wǎng)或清理濾板;鏟內(nèi)外圈濾餅或調(diào)整液量;調(diào)整料漿流量;調(diào)整真空度;鏟殘余濾餅及提高反吹風(fēng)壓力。平盤洗氫附水:平盤洗滌氫氧化鋁產(chǎn)品中所含水份占產(chǎn)品總重量的百分數(shù),單位:%。對下道工序產(chǎn)生影響氫氧化鋁含水率是影響焙燒爐產(chǎn)能及熱耗的重要原因。氫氧化鋁含水率過高,在焙燒過程中需要消耗大量的熱能脫除附著水,更重要的是使進爐的氫氧化鋁焙燒成氧化鋁的折合比大大降低,造成焙燒爐產(chǎn)能降低。一般氫氧化鋁含水率每增加1%,產(chǎn)能會降低2%—2.2%。氫氧化鋁含水率過高也會造成電收塵進口溫度降低(一般低于140°C),為了保證電收塵安全穩(wěn)定運行,必須減少下料量,也就相當(dāng)于降低了焙燒產(chǎn)能。平盤洗氫附水的影響因素濾布質(zhì)量太差;濾網(wǎng)或濾板堵塞;真空度低;料漿密度太低;洗液量過大。平盤洗氫附水的控制方法更換合格濾布;更換濾網(wǎng)或清理濾板;提高真空度。要求種分提高料漿固含;調(diào)整洗液量。平盤母液全堿、苛堿:該指標主要用于表示母液中進水情況,即表示溶液沖淡程度。對下道工序產(chǎn)生影響母液Nt濃度過低,一方面,增加了蒸發(fā)的負擔(dān),使蒸發(fā)母液產(chǎn)出量相應(yīng)減少,影響生產(chǎn)的正常進行;另一方面使新水等消耗增加,造成了能源的浪費。平盤母液全堿、苛堿的影響因素平盤系統(tǒng)污水進入母液槽;其他管網(wǎng)的水溢流或串入母液槽或料漿槽;平盤強、弱濾液串區(qū)或流程倒錯進入母液槽平盤母液全堿、苛堿的控制方法杜絕非生產(chǎn)水或其它物料進入流程,積極加強控制,避免其它洗水串入母液中。加強檢修清理,保持平盤盤面濾液好下,防止強、弱濾液與母液互串。出廠氧化鋁二級品以上率完成100%控制方法:一方面上道工序要控制好AH產(chǎn)品質(zhì)量;另一方面焙燒要嚴把出爐氧化鋁的質(zhì)量關(guān)。九、焙燒車間技術(shù)指標1、工藝流程描述:是氧化鋁生產(chǎn)流程中的最后一道工序,其主要任務(wù):將氫氧化鋁在焙燒爐中通過干燥、預(yù)熱、焙燒得到用戶滿意的合格產(chǎn)品——氧化鋁。2、技術(shù)指標范圍AO灼減:W1.0%電收塵出口含塵量:W150mg/Nm3出廠2級品以上率100%3、技術(shù)指標控制氧化鋁灼減:指氧化鋁產(chǎn)品中殘存的結(jié)晶水含量??刂圃恚罕簾哪康氖窃诟邷叵掳褮溲趸X的附著水和結(jié)晶水脫除,從而生產(chǎn)出一種由a-AL2O3和y—Al2O3混合物構(gòu)成的,物理化學(xué)性質(zhì)符合電解要求的氧化鋁。氫氧化鋁的焙燒在1000?1250°C下進行,氫氧化鋁在焙燒過程中發(fā)生下列變化,在110?150C脫除附著水,在200?250C下Al(0H)3(三水鋁石)失去兩個結(jié)晶水轉(zhuǎn)變?yōu)橐凰X石,500C左右一水鋁石轉(zhuǎn)變?yōu)闊o水Y-AL2O3,850C以上轉(zhuǎn)變?yōu)椴晃鼭竦腶-AL2O3。除y-AL2O3轉(zhuǎn)變?yōu)閍-AL2O3是放熱過程外,其他過程都是吸熱過程,主要的熱量消耗在物料加熱到500?600C的這一階段。焙燒過程中隨著脫水和相變的進行,氧化鋁的物理性質(zhì),如粒度和表面狀態(tài)等均發(fā)生變化;比重、折光率提高,a-AL2O3
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