氧化铝厂工艺培训讲义

氧化铝工艺培训讲义 1氧化铝厂工艺培训讲义一、氧化铝工艺流程简介生产出纯度较高的氢氧化铝，从而构成拜耳循环。Al2O3.(13)H2O+NaOH+aq1、工艺流程概原料车间

溶出2NaAl(OH)4+aq分解由汽车运进厂的铝土矿经地磅站称重后倒入卸矿站或铝矿原矿堆场，经胶带输送制。外购石灰或出炉石灰经裂开后经斗式提升机卸入石灰仓，仓底设置板式给料机，胶带输送机，一局部石灰被送往原料磨磨头仓，另一局部石灰送往石灰消化工段。制备后的电石渣流进电石渣平底槽，电石渣用泵送往蒸发车间苛化工序。步磨浆，然后仍进入水力漩流器进展分级，形成闭路磨浆系统。溶出车间82～87℃提升工段。174±5℃,210～220℃,而后承受高压40min260130±5℃，然后送入稀释槽。经与赤泥沉降送到的赤泥洗液进展3.5送往热水站制备热水。沉降车间沉降槽底流〔38%～42%，640-730g/l或四次反向洗涤，洗水从末槽参与，末次洗涤底流含固体含量约46%～53%〔固含650-800g/。蒸发苛化渣加进一洗沉降槽。场进展堆存。TCA槽。分解车间61～62℃，然后送种子过滤冲晶种。第一，二，三级为与分解母液换热，第四级为与水换热。冲晶种后，制备成固含为800g/L的氢氧化铝料浆，用晶种泵送往1-2号分2、3、415〕台平底机械搅拌分解槽内进展晶种分解，晶种浆液经40～4512＃〔11＃〕分解槽经立式浸没泵把料浆送往分级机组进展分级，分级溢流返回13＃〔12＃〕分解槽。分级底流为粗颗粒氢氧化铝料浆，经与少量13＃12＃分解槽的氢氧化铝料浆自压到种子过滤机进展过滤，滤饼到晶种槽与混合，立盘滤液进锥底母液50～55℃75～85℃，送蒸发车间的蒸发原液槽。为使分解产出率较高，在分解槽第485流道板式换热器作为中间降温设备，以提高分解产出率。从分解工序送来的母液进入蒸发工序的蒸发原液槽，用泵送入蒸发器中进展浓承受逆流流程。IVVI，VIV，VIII混合后送到调配槽。进入IVIV、IIIIIIIIIIII闪蒸发浓缩后，进入蒸发出料泵送到调配槽。由蒸发三闪出料引确定数量的母液进强制效，使其蒸浓到NaO320g/L以上，并2k从盐沉降槽底流中引入局部NaCO固体颗料做为晶种，温度把握在103℃，加热蒸汽2 3〕做热源，把握好结晶条件，使从强制效母液中泵送回第三级闪蒸槽、调配混均槽或全厂各化学清洗点使用。三闪出料补充适当的液碱调配成浓度240-250g/l的循环母液送原料及溶出车间。焙烧车间由分解分级来的氢氧化铝浆液直接送入平盘过滤机或经氢氧化铝浆液贮槽用泵2～3%，用胶氢氧化铝洗液送分解车间。从成品过滤或氢氧化铝仓来的氢氧化铝卸入焙烧工序的50m32～3%的氢氧化铝经胶1000℃320-360℃，附着水根本脱除，预焙烧过的氧化铝在其次级旋风预热器600-800℃从焙烧1.4焙烧好的氧化铝和热烟气在热分别器中分别。热烟气经上述的两级旋风预热器，用排风机送入烟囱排入大气。80℃，第一段冷却承受四级旋风冷800℃，其次段冷却承受沸腾床冷却机，用水间接冷却，使氧化铝温度从80℃。从沸腾床冷却机出来的氧化铝用风力输送槽送入氧化铝仓直接散装1.5电收尘器收下的粉尘，用螺旋输送泵送入其次级旋风冷却器中。2、全厂工艺流程简图C:\DocumentsandSettings\lcjsb85\桌面(点主图标后双击翻开)3、主要技术指标及影响因素全厂主要技术经济指标氧化铝总回收率①实际溶出率〔一段回收率〕◆矿石溶出性能山西矿。这通常与矿石的构造形态和结晶程度有关。A/S依据实际溶出率计算公式可以看出：在赤泥A/S确定的状况下，矿石A/S越高，实际溶出率越高，总回收率越高。◆原矿浆细度-63μm75%-85%；◆石灰配比不添加石灰或石灰添加量缺乏，不能消退或完全消退钛TiO2的不良影响，添加灰的配比对回收率影响也较大，不同的矿石均有一个最正确石灰配比；◆溶出时间的溶出率没有到达最大值，只要延长溶出时间，Al2O3的溶出率就会增加。Rp〔溶出机组进料固含〕Rp越高，即单位矿石配入的母液越少，溶出率变差，但假设配料Rp过低，又会导致物料流量增大，循环效率下降，产量下降，设备运行效率降低。◆循环母液有效碱浓度循环母液有效碱浓度循环母液Nk循环母液AO浓度245溶出Rp

1401.14

=120.44g/lNkRpNk越高，Al2O3的未饱和程度就越大，铝土矿中Al2O3的溶出速度越快，而且能得到RpNk也不宜太高，过高会使蒸发的负担Nk245g/l左右。在循环母液Nk确定时，母液Rp越高，则溶液Al2O3含量越高，单位立方的A/S上升，溶出率差。◆溶出温度温度是影响溶出过程的重要因素之一，提高溶出温度，铝土矿在碱液中的溶解度Rp较高的溶出液。增加。水解损失RpRp也不宜把握太高。◆沉降槽温度沉降槽温度低，溶出与外排赤泥A/S差值增大，氧化铝水解损失上升。因此要确保赤机械损失◆赤泥附液损失转鼓的洗涤效果，降低赤泥滤饼含水率。◆跑冒滴漏损失：焙烧损失◆烟气带走◆收尘设备飞扬损失：、循环效率循环母液Nk次是补碱量。RpRpRp的凹凸Rp.RpRp是氧化铝重要产量指标，在循环母液Rp确定的状况下，溶出Rp越高，产量越高。产出率NkNkNkRpRp越高，铝酸钠溶液的过饱和度越大，分解速度越快，在分解时间及其它条件一样的条件下，分解进展的越彻底，分解母液Rp越低。Rp,是氧化铝重要的产量指标。Rp全厂主要质量指标、SiO2SiO2180以上时，产品中SiO20.012%以内。而的硅量指数主要取决于稀释矿浆在稀释后槽的停留时间。、Fe2O3Fe2O3的浓度，同时受浮游物影响较大，当25mg/l,30mg/lFe2O3把握在要0.02%以内。、Na2O57℃0.03Na2O0.50的要求值以下。、灼减灼减主要取决于焙烧炉的主炉温度，主炉温度偏高，灼减偏低，氧化铝产品中AO含量偏高，对公司不利。主炉温度低，灼减高，达不到产品质量要求。各车间主要技术指标C:\DocumentsandSettings\lcjsb85\桌面(点主图标后双击翻开)4、各工序主要计算原料车间石灰消化率V CaO 乳

0.1m CaO灰 fη—石灰消化率，%；V—计算期内化灰机石灰乳产出量，m3；乳M—计算期内化灰机石灰下料量，t；灰CaOCaO〔平均，%；CaO

fCaO乳f

f含量〔平均，g/l 氧化铝工艺培训讲义 1一吨铝矿〔干〕应配入的理论母液量1NkA0Rp实NkA0Rp实

S

SN (C

X C)V Rp

100 2 S

1 100 2V—m3/t.矿；A—铝土矿中的氧化铝含量,%；SSiO1

2含量,%；1

2含量,%；2

2含量,%2 2X—吨铝土矿配入的石灰量,%；η —铝土矿中氧化铝的实际溶出率，%；实N/S—溶出赤泥中氧化钠和氧化硅的重量比值；1.41—NaOCO2 2Ng/l；KRp—RpA0—循环母液中的氧化铝浓度,g/l。配钙计算〔CaO添加石灰〕1000CaO 1000CaOw 原矿浆 矿CaO石灰

原矿浆w--吨碎矿石灰添加量，kgCaOCaOCaO

CaO含量，%；--原矿浆----CaO含量，%--石灰矿-- CaO含量，%矿磨矿母液配入量125t/h14t/h,计算磨矿母液参与量y，则有：12514 375y125/2.814/3.2125*3%解之得y=318m3溶出车间理论溶出率理

1

100η —铝土矿中氧化铝的理论溶出率，%；理A/S—铝土矿石铝硅比。实际溶出率(A/S) (A/S) 矿 实 (A/S)

100矿 8 氧化铝工艺培训讲义 10η —铝土矿中氧化铝的实际溶出率，%；实〔A/S〕—铝土矿石铝硅比；矿〔A/S〕—稀释赤泥铝硅比。相对溶出率η

赤=η 相 实

× 100理ηηη净溶出率

—铝土矿中氧化铝的相对溶出率，%；相—铝土矿中氧化铝的实际溶出率；实—铝土矿中氧化铝的理论溶出率。理(A/S) (A/S) 矿 净 (A/S)

100矿η —铝土矿中氧化铝的净溶出率，%；净〔A/S〕—铝土矿石铝硅比；矿〔A/S〕

—弃赤泥铝硅比。弃赤赤泥量

+F+Ca矿 矿

+T+〔S矿 矿

+S〕×A/S矿 灰

溶赤

+S〕×N/S矿 灰

+其它〕/(1-n)溶赤 溶赤Q+〔A+A〕×AQS、F矿

、Ca、T矿 矿

为矿石及石灰中SiO2、Fe2O3、CaO、TiO2的重量。矿n为溶出赤泥的灼减溶赤AA沉降车间水解损失率计算AS弃赤AAS稀赤AS弃赤AAS稀赤SA 损失矿

100A—吨铝土矿石〔干〕沉降过程中氧化铝的损失百分数，%；损失〔A/S〕—铝土矿石铝硅比；矿〔A/S〕

—稀释赤泥铝硅比；稀赤〔A/S〕 —弃赤泥铝硅比。石灰消耗量计算CaOf VM= 乳 乳CaOfM--石灰消耗量CaOf--石灰乳有效钙；V

石灰乳消耗量CaOf---石灰有效钙；η--石灰消化率附液氧化铝及碱损失计算XX/(1000+X)=WX=1000w1wVX0.50.5 0.250.00144Nk0.0009AO0.001865Nc附液氧化铝及碱损失V×AOV×Nt量计算280g/l,溶出矿浆闪蒸量18%、溶出矿浆Nk285g/l,Nk172g/l,Nk55g/l，粗液固含2g/l,叶滤机滤饼100g/l计算流量〔2090-2090*(280/1000)/2.8〕*(1-18%)=1881*82%=1542m3=1542m3+溶出赤泥体积依据碱平衡有：洗液参与量=(285172*15421489m317255溶出液相体积+溶出赤泥体积〕+一次洗液-溶出赤泥体积=1542+1489=3031=粗液量-粗液*固含/=3031-3031*2/100=3031-60.6=2970m3/h分解车间分解率η=〔1－Rp

/Rp母

〕×100精η—种子料浆分解率，%；RpRp母RpRp精：1Rp0.78850g/l20%；2AO190g/lRp1.10,700m3/h3Nk184g/l,AO107g/l,Nc13g/l计算：1、依据铝酸钠溶液密度公式计算分解母液密度=1297kg/m32Xkg,则有：X+(1-X/2420-(X/(1-20%)×20%)/1297)×190×(1.10-0.78)/1.10×1.53=850解之得：X=806.83AHAH=0.511×190×1.53=148.55kg=806.8/148.55=5.43=700/0.511=1370m3/h分解槽总容积=4500×13=58500m3分解时间=58500/1370=42.7蒸发工序蒸水量计算d N d A VV

d原实

V

d母实1A母进原原20℃

t三闪

母20℃

母出V—计算期内蒸发器组蒸发水量〔2℃，m3；V—计算期内进蒸发器组蒸发原液量〔实际温度，m3；原V—计算期内进蒸发器强制效母液量〔实际温度，m3；母进d—计算期内进蒸发器组蒸发原液密度〔实际温度，kg/m3；原实d —计算期内进蒸发器组蒸发原液密度〔20℃，kg/m3；20℃d