管道化溶出提高相对溶出率技术分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 管道化溶出提高相对溶出率技术分 析 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。 中国论文网 /1/view-12790531.htm 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 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 270275，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 E1E8 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 130135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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 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。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 管道化