沉降区域培训教材

1、培训教材1、沉降区域在氧化铝生产过程中的作用2、沉降区域生产工艺流程简述3、沉降区域主要设备工作原理4、沉降区域主要工艺技术指标5、沉降区域工艺知识6、沉降区域生产中常见的事故原因及处理 在氧化铝生产流程中，铝土矿与母液在常压脱硅及高压溶出反应后生成由铝酸钠溶液和赤泥组成的液固混合体。沉降工序就是对此液固混合体进行稀释分离，并将铝酸钠溶液进行提纯和回收赤泥带走的碱和氧化铝。将溶出区域送来的矿浆，用稀释槽稀释，沉降槽分离，得到粗液（铝酸钠溶液）送至综合过滤。分离后的赤泥送洗涤槽，用热水洗涤回收赤泥带走的碱和氧化铝，一次洗液作为稀释液送稀释槽。洗涤后的赤泥经压滤机压缩后，干赤泥送赤泥堆场，滤液返回

2、热水站及洗涤系统。 将溶出后的矿浆用一次洗液进行稀释，稀释矿浆用稀释泵送到分离沉降槽进行沉降分离，分离沉降槽的溢流（粗液），经溢流管送到控制过滤粗液槽，分离沉降槽底流用底流泵送入洗涤沉降槽进行五次反向洗涤，进一步回收其中的氧化铝和氧化钠。一次洗涤沉降槽的溢流（一次洗液），用一次洗液泵送到稀释槽稀释溶出矿浆，底流用泵送入二洗槽，底流依次向后，溢流依次向前。热水站的热水用热水泵加入末次洗涤沉降槽。末次底流经底流泵送入赤泥浆液调配槽，用赤泥输送泵输送到赤泥储槽，再用喂料泵送入压滤机进行压榨过滤后，经皮带输送至堆场堆放。压榨过滤得到的滤液经滤液泵送回赤泥浆液调配槽及末次洗涤沉降槽。在赤泥分离洗涤过程中

3、配制合格的絮凝剂用泵计量后，根据生产要求分别加入分离和洗涤沉降槽（见下工艺流程图）3.1沉降槽工作原理沉降槽工作原理: 沉降槽利用固体与液体的比重差进行液固分离，同时加上絮凝剂。稀释后矿浆通过中心进料井后向四周扩散，赤泥开始下降并逐渐浓缩，依靠耙机的转动把沉降下来的赤泥（槽底部）挂到底流出口并排出，溢流通过溢流口不断流出。物料在沉降槽内分为清液带、沉降带和浓缩带。 叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，泵轴由电机直接带动。泵壳中央有一液体吸入与吸入管连接。液体经底阀和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口与排出管连接。在离心泵启动前，泵壳内灌满输送的液体；启动后，叶轮由轴转动高速转动，叶片间的液体也必

4、须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要叶轮不断的转动，液体便会不断地被吸入和排出。 由主液压缸带动连杆、机头，将压滤机各滤室闭合压紧，待分离的赤泥浆液在进料泵的推动下，经止推板的进料口进入各滤室内，滤浆借助进料泵产生的压力进行固液分离，由于过滤介质（滤布）的作用，使得大部分溶液通过滤布，从滤板的沟槽间流

5、出汇集到滤液管中排出，赤泥被滤布阻挡在滤室内形成滤饼，从而达到液固分离的目的。再通过隔膜衬板上的进气口通入压缩空气，压榨滤饼，进一步降低滤饼的含水率，最后主液压缸连杆带动活动机头，再次挤压滤室，使滤饼变薄，尽可能的降低滤饼含水率。 齿轮减速机是利用各级齿轮传动来达到降速的目地，减速器是由各级齿轮副组成，用小齿轮带动大齿轮就能达到一定的减速的目地，再采用多级这样的结构，就可以大大降低转速，减速同时降低了负载的惯量。齿轮减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机内燃机或其他高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目地，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达

6、到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。 螺杆（转子）通过与之相配合的腔体（定子），两者相互捏合形成密封腔，当螺杆被外力驱动时，它就在定子内作行星运动，并使密封腔容积不变的，均匀的向定子出口端移动，从而将介质从定子的入口吸入，从出口排出。螺杆泵是容积泵。指标名称指标名称控制范围控制范围指标名称指标名称控制范围控制范围稀释稀释NKNK 140-150g/l 140-150g/l稀释固含稀释固含8585100g/l100g/l粗液浮游物粗液浮游物0. 0.2 25g/l5g/l分离底流分离底流L/SL/S1.5-2.01.5-2.0洗涤底流洗涤底流L/SL/S1.5-1.81.5-1.8

7、末次底流末次底流L/SL/S1.51.5末次末次NTNT1010g/lg/l洗涤槽温度洗涤槽温度9090赤泥贮槽浆液赤泥贮槽浆液固固含含450g/l450g/l洗涤用热水洗涤用热水NTNT1g/l1g/l洗涤用热水温度洗涤用热水温度9595滤液浮游物滤液浮游物0.2g/l0.2g/l赤泥滤饼水分赤泥滤饼水分33335.1溶出 矿浆稀释的作用5.1.1降低降低溶液浓度便于晶种溶液浓度便于晶种分解分解 高压溶出后的铝酸钠溶液浓度很高，如Al2O3浓度高达250克/升以上。高浓度的铝酸钠溶液很稳定，不能直接进行晶种分解，必须进行稀释后使Al2O3浓度降低到中等浓度，使溶液稳定性降低，从而使分解速度加

8、快，分解槽产能得以提高，并且可以达到较高的分解率，使拜耳法循环效率也提高。另一方面，赤泥洗液中含有相当数量的Al2O3和NaO2，因此用洗液来稀释压煮矿浆能够使其得以回收。 溶出后的矿浆溶液浓度高，铝酸钠的溶解度大，随着溶液浓度的降低，SiO2平衡浓度也相应大大降低。随着压煮矿浆稀释的进行，溶液进一步发生脱硅反应。又因洗液中含有大量含水铝硅酸钠的赤泥作晶种，浆液温度又高（105左右）有利于脱硅反应的进行。因此，稀释后的溶液的硅量指数会进一步提高。 溶出矿浆的溶液浓度高，固含也很高，因此，浆液的粘度很大，直接分离赤泥的难度较大 。经稀释后不但溶液的浓度降低，而且固含也降低，浆液粘度下降，因而赤泥

9、沉降速度大大加快，使分离洗涤的效率提高。 生产中溶出矿浆的成分是有所波动的，经过稀释后使浆液混合均匀，浓度合乎要求，比重稳定，有利于沉降分离的稳定操作。 高压溶出后的浆液是一个复杂的体系。液相为铝酸钠溶液，是强碱性的电解质，其中主要含有铝酸钠、氢氧化钠、碳酸钠，此外还含有少量的硅酸钠、硫酸钠、草酸钠等。固相为赤泥。赤泥中主要成分为铝硅酸盐、铁的化合物、钛酸盐等。赤泥的矿物组成和粒度组成，主要取决于铝土矿的组成、结构和溶出条件。这些化合物在溶液中浓度越高，其粘度就越大，赤泥的沉降速度就越慢。 分散系具有许多相同的性质。在这种胶体与悬浮液体系中，赤泥粒子为分散相，铝酸钠溶液为分散介质。赤泥粒子具有

10、极其发达的表面，可以或多或少的吸附分散介质中的水分子（称为结合水）和（ Al(OH)4-、OH-及Na+离子，这种现象叫溶剂化。它使赤泥粒子表面生成一层溶剂化膜，妨碍微粒互相凝聚。另外，赤泥粒子选择吸附某种离子后，在它与溶液的相界面上便出现双电结构，这就使赤泥粒子带有电荷。赤泥粒子带有同名电荷，还使它们之间发生互相排斥的作用，这些作用都阻碍赤泥粒子聚结成为大的颗粒，使赤泥难于沉降和压缩。 赤泥粒子在铝酸钠溶液中主要受重力、浮力、流体阻力。连续工作的沉降槽，沿槽高度可以大致上划分为三个带：清液带、沉降带、浓缩带。 在浆液进入沉降槽后，浆液从槽中央进料筒进入槽内后朝四周流动，由于沿槽径向流道截面逐

11、渐扩大，故液体流速减慢。少数较粗赤泥粒子在槽中央附近垂直下沉，大部分细粒子被液体带着向溢流口方向前进一段距离之后，才先后沉降。粒子越小，被液体带走的越远，有些极微小的赤泥粒子被液体带到槽边，被溢流带走，成为溢流的浮游物。 在沉降带内，泥浆的固体浓度越向下越高。沉降带的高度是由赤泥粒子的沉降速度决定的。加速赤泥沉降速度，可以降低沉降带的高度。赤泥从沉降带进入浓缩带后，赤泥粒子间相距很近，并且互相接触，赤泥的浓缩过程（压缩过程），是靠它上面的液体压力将粒子间隙中的液体压出来。使赤泥浆的液固比继续减小。这个过程进行得很慢。浓缩带的高度决定了赤泥在槽内的停留时间，停留时间越长，赤泥浆的浓缩程度就越高。

12、所以，当沉降槽的结构和生产条件一定时，控制底流液固比就在于掌握浓缩带的高度。浓缩带的高度增加，底流液固比随之减小。调整赤泥排出量，可以改变浓缩带高度。浓缩带赤泥的排出是由安装在槽内的耙机转动，将赤泥推向中心出料井卸料口而排出。矿石的组成和品位的影响。赤泥浆液的液固比的影响。赤泥细度的影响。赤泥浆液的温度。铝酸钠溶液浓度。添加絮凝剂的影响。稳定溶出过程控制，防止溶出液分子比跑低，溶出赤泥跑生料；控制沉降槽洗水温度在90以上，抑制水解反应的发生；防止沉降槽跑浑；减少生水进流程。 在赤泥沉降过程中使用絮凝剂是为了加速赤泥沉降，得到高压缩比的底流和澄清度好的溢流。而悬浮离子的自由沉降速度正比于粒子的直

13、径。因此，为了加速其沉降，就要设法破坏粒子在悬浮液中的稳定性，促使其碰撞、凝聚以便增大粒子的粒度。由于悬浮离子絮凝成较大絮团的程度，与粒子间互相碰撞的或然率、发生碰撞以后粘合力的大小有关。而粒子碰撞的或然率取决于加入悬浮液中的能量。这种能量可能是自然能源，也可能是加入的能源。因而通过加入一种或几种絮凝剂有可能增加粒子粘附的或然率。6.1沉降槽跑混的原因及处理发生原因处理方法1、 排泥量小，泥层上升2、 矿浆温度低3 、 未 按 质 按 量 添 加 絮 凝 剂 ， 沉降效果差4、溶出效果差，出生料5、长期未清槽，溢流浮游物较大。6、磨矿粒度过细7、洗液量小，稀释矿浆浓度过高，影响沉降8、进料固含

14、过高，影响液固分离1、加大排泥量，降低泥层高度2、联系调度、溶出，提高矿浆温度3、严格称量、配料，增加絮凝剂添加量4、联系调度、溶出调整，提高溶出率5、制定计划，退槽清理6、汇报调度，要求调整磨矿粒度7、调整洗液添加量，稳定矿浆浓度8、适当提高絮凝剂添加量和排泥量发生原因处理方法1)赤泥洗涤热水加入不连续，流量不稳定。2)分离沉降槽排泥量过大。3)溶出闪蒸带料，导致赤泥洗水含碱高。1)调整热水泵流量，尽量稳定连续加入洗水。2)适当降低分离沉降槽排泥量。3)联系调度、溶出减少闪蒸系统带料，同时进好水、循环水等，降低洗水含碱。发生原因处理方法1)液量不稳定。2)溢流泵不上料或上料不足。 3)溢流管

15、结疤严重。1)联系调度及有关岗位稳定进、出料。2)倒用备用泵并立即汇报车间、点检站处理。 3）清理溢流管故障现象产生原因处理方法1.电机能启动，但活动压板不能松开。1. 油位下降，油量不够1. 加油2. 油泵损坏2. 维修或更换3. 电磁换向阀不动作3. 如属电路故障需重新接线，如是阀体故障需清洗更换。4. 溢流阀失灵4. 如是弹簧松弛，更换弹簧；如是阀体故障需清洗更换。5.油液太脏5. 换油清洗阀体6. 电磁线圈YV11不动作6. 检查线圈及相关线路2.电机能启动，但活动板不能压紧或压力不足1.高压溢流阀调节不当1.重调2.各阀油路泄漏严重2. 维修或更换3.高压溢流阀卡死3. 换油清洗阀体

16、3.保压失灵1.活塞密封圈磨损1. 更换密封圈2.油路漏油2. 检修油路3.液压单向阀失灵3. 清洗或更换4.电磁换向阀YV3阀芯卡死4. 清洗或更换4.滤液不清1.滤布破裂1. 检查更换滤布2.滤布选择不当2. 更换合适的滤布3.滤布未理平3. 整平滤布4.滤布布缝合处开线 4. 重新缝合5.滤板之间漏料1.进料泵压力超高1. 重新调整2.滤板密封面夹有杂物2. 清理密封面3.滤布不平整,有折叠 3. 整理滤布4.压紧力不足4. 检查油缸压力5.物料温度过高，造成滤板变形5.降低温度，更换耐高温滤板6.过滤效果差1. 滤布选择不当1.更换合适的滤布2.滤布使用时间过长，滤布孔眼堵塞2.更换滤布或清洗使之再生3.物料温度不当3.调整进料温度7.滤饼含水率高1.进料压力太小1.调整进料压力2.进料时间短2.延长进料时间8.拉板装置动作失灵1. 传动系统被卡1.清理调整、加油 2. 电磁阀故障2. 维修或更换3. 溢流阀失灵3. 维修或更换9.拉板器只能向前，不能向后1 . 电 磁 阀 线 圈YV52失灵检查、更换2.中间继电器失灵10.拉板器有时不能反向1.中间继电器有一只常开触点不通电1.检查相应触点或更换相应元件2.感应开关失灵或与检测轮间间隙过大2.更