拜耳法生產(chǎn)砂狀氧化鋁種子分解工序工藝.pdf

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1、第26卷第2期有色礦冶V0I．26．№22010年4月NoN—FERR0USMININGANDMETALLURGYApril2010文章編號：1007—967X(2010)02—0022—03拜耳法生產(chǎn)砂狀氧化鋁種子分解工序工藝史玉娟，崔焱洲，王寧，黃玉婷，黎娜(1．東北大學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧沈陽110013；2．邦迪管路系統(tǒng)(上海)有限公司，上海200131)摘要：種子分解是拜耳法生產(chǎn)氧化鋁過程中一個十分重要的工序，且直接影響氧化鋁的產(chǎn)量和質(zhì)量。目前國內(nèi)外生產(chǎn)砂狀氧化鋁有法鋁Pechine

2、y的一段分解工藝和美鋁Alcoa的二段分解工藝。本文結(jié)合近年所設(shè)計(jì)氧化鋁廠分解工藝及投資實(shí)際情況，對一段分解及二段分解進(jìn)行對比。關(guān)鍵詞：拜耳法；種子分解；一段分解；二段分解；砂狀氧化鋁中圖分類號：TF111．15文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A氫氧化鋁作為粗晶種，送到立盤過濾機(jī)過濾，濾餅與0前言精液或一段分解漿液混合送到二段分解槽的首槽。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁，鋁酸鈉溶液分解生產(chǎn)砂狀立盤過濾機(jī)的濾液送到母液儲槽。二級分級機(jī)的溢氧化鋁主要有兩種分解工藝：一是精液中等濃度以流送到三級分級機(jī)。三級分級機(jī)為沉降槽，沉降槽下(指溶

3、液中Na0在150g／L以下)的二段分解；的底流作為細(xì)晶種，送到細(xì)晶種立盤過濾機(jī)，其濾餅一是精液濃度為高濃度的一段分解。下面就兩種砂經(jīng)二次洗滌，熱水洗液送到苛化槽加入石灰乳排除狀氧化鋁分解，從分解特點(diǎn)、采用技術(shù)條件、裝備水草酸鹽(三水鋁石礦用)；濾餅細(xì)晶種與精液混合后平、產(chǎn)品質(zhì)量以及投資、經(jīng)營費(fèi)用等方面比較如下。送到一段分解首槽，沉降槽溢流送到母液槽。為方便論述將二段分解作為方案I；一段分解作為方案Ⅱ。1兩種分解工藝描述1．1方案I兩段分解中一段為附聚段，二段為長大段。精液經(jīng)板式換熱器降溫至75～

4、80℃之后與細(xì)晶種混合，進(jìn)人一段分解槽，在此停留約6～8h，細(xì)晶種和從溶液中析出的細(xì)氧化鋁一并附聚長大，一段分解的漿液自流N-段分解首槽中，在此加入粗晶種和少量的精液，二段分解停留時間24—30h。溶液中圖1兩段分解流程圖的氧化鋁繼續(xù)析出使晶種進(jìn)一步長大成為大顆粒的1．2方案Ⅱ砂狀氫氧化鋁。為了提高分解的產(chǎn)出率，二段分解一段分解是氫氧化鋁結(jié)晶(成核)附聚、長大在過程中采用中間降溫，通常用水與漿液通過寬流道一個過程中完成，故稱為一段分解。板式換熱器換熱，使?jié){液達(dá)到約55℃出料。二段分其過程為精液經(jīng)板

5、式換熱器降溫至65～68℃，解末槽的漿液用泵送到一級旋流器分級機(jī)，一級分與種子(不分粗細(xì)種子)混合后進(jìn)人分解首槽，料漿級機(jī)的底流作為成品送到成品過濾平盤過濾機(jī)，成靠位差依次自流到下一個分解槽，停留時間約45h，品過濾分離的母液送母液儲槽，濾餅在平盤過濾機(jī)完成分解過程。漿液從倒數(shù)第二個分解槽出料，最上繼續(xù)停留，經(jīng)過1～2次洗滌，濾液也稱氫氧化鋁后一個槽子作為緩沖，以保證前面各槽設(shè)定的料位。洗液送往蒸發(fā)或送往赤泥洗滌沉降槽。一級分級機(jī)為提高產(chǎn)出率(也稱分解率)從第四個分解槽開始的溢流進(jìn)入二級旋流分級機(jī)

6、，二級分級機(jī)底流中的設(shè)5～6級中間降溫。中間降溫采用寬流道板式換收稿13期：2009一Ol一21作者簡介：史玉娟(1969一)，女，碩士，工程師，主要研究方向?yàn)檠趸X廠設(shè)計(jì)，粉煤灰綜合利用生產(chǎn)氧化鋁及活性硅酸鈣等。第2期史玉娟等：拜耳法生產(chǎn)砂狀氧化鋁種子分解工序工藝23熱器，用水使?jié){液溫度降低到約50℃。在倒數(shù)第3此外，一段分解因受溶出定期停車檢修影響，加～4個分解槽頂部設(shè)二組旋流器分級機(jī)，料漿用液上受晶種比表面積的影響，氫氧化鋁粒度有周期性下泵送入分級機(jī)，分級機(jī)底流用分解母液稀釋后，送變化，必須

7、采取適當(dāng)措施解決。到平盤過濾機(jī)分離洗滌；濾餅作為成品氫氧化鋁送3兩種分解工藝比較焙燒；其濾液分別送母液槽和氫氧化鋁洗液槽。分級機(jī)的溢流仍返回分解槽，從倒數(shù)第二個分解槽自根據(jù)采用一段分解工藝氧化鋁廠和采用兩段分流出料到種子過濾機(jī)；過濾機(jī)濾餅作為晶種與精液解工藝氧化鋁廠建一條年產(chǎn)40萬t氧化鋁的生產(chǎn)混合后送分解首槽，濾液進(jìn)母液槽。定期取樣分析線，將分解工序的投資、生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)、能耗、水耗及種子粒度，當(dāng)氫氧化鋁粒度一45m含量小于或等產(chǎn)品質(zhì)量：等列入表1。于17％時，開一組旋流器分級機(jī)；當(dāng)氫氧化鋁粒度表

8、1兩種分解工藝比較列表一45m含量大于17％，小于或等于23％時，采用二組旋流器分級機(jī)。并根據(jù)一45m含量調(diào)節(jié)精液溫度控制晶種比表面積。圖2一段分解流程圖2兩種分解工藝特點(diǎn)2．1兩段分解起源于美國因?yàn)槊绹萌X石生產(chǎn)氧化鋁，采用低溫、低堿濃度溶出，故其精液濃度一般在100～125g／L(指Na：O)。在此濃度下能分解出粗顆粒氫氧化4結(jié)論鋁，后來隨著電解鋁對氧化鋁粒度要求越來越高才以上比較說明：兩段分解雖然產(chǎn)品質(zhì)量好，受到出現(xiàn)砂狀氧化鋁，中間狀和粉狀氧化鋁之分。美洲各種電解工藝的