拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間課件

1、拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間第四章第四章 沉降車間沉降車間拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間概述概述 所謂赤泥就是溶出鋁土礦得到的泥渣，由于其中常常含有大量氧化鐵，呈紅色，習(xí)慣上稱為赤泥。鋁土礦溶出后得到含有赤泥和鋁酸鈉溶液的混合漿液,其必須經(jīng)過稀釋后才能進(jìn)行沉降或過濾使赤泥和溶液分離，以獲得晶種分解要求的純凈的鋁酸鈉溶液（精液），分離后的赤泥必須經(jīng)過洗滌，盡量減少以附液形式帶走的Na2O和Al2O3損失。該工序生產(chǎn)效能的大小和正常運行對產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本以及經(jīng)濟(jì)效益都有重要影響。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間本章目標(biāo) 掌握溶出礦漿稀釋的目的 熟悉各工段的工藝流程 理解赤泥分離的基本原理拜耳法生產(chǎn)氧化

2、鋁04沉降車間主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1.高壓溶出礦漿的稀釋 2.赤泥漿液的沉降分離和洗滌 3.粗液的控制過濾拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間1.1.高壓溶出礦漿的稀高壓溶出礦漿的稀釋釋 溶出礦漿稀釋的目的溶出礦漿稀釋的目的 降低鋁酸鈉溶液的濃度，促使其分解。高壓溶出一水硬鋁石型鋁土礦時溶出液的濃度較高約270g/l，穩(wěn)定性較高，用赤泥洗液約40g/l稀釋到190g/l后，穩(wěn)定性降低，可以較大的提高分解速度，同時也起到了回收赤泥洗液中的氧化鋁和氧化鈉。 降低鋁酸鈉溶液的黏度，加速赤泥沉降分離。高濃度的鋁酸鈉溶液黏度較大，不能用沉降槽分離赤泥。溶液稀釋后的黏度下降約2-3倍，赤泥的沉降性能大大增加。拜耳法

3、生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間 促使鋁酸鈉溶液進(jìn)一步脫硅。硅量指數(shù)是衡量精液是否純凈的一個重要參數(shù)，當(dāng)硅量指數(shù)低時，不但影響氫氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量，而且使蒸發(fā)器的加熱管結(jié)疤嚴(yán)重。SiO2在溶液中溶解度隨著Al2O3濃度的下降而顯著下降，因此需要對鋁酸鈉溶液進(jìn)行稀釋。經(jīng)實踐知硅量指數(shù)大于250時，才不會影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了保證硅量指數(shù)大于250，不僅要稀釋溶液，還要保證脫硅時間，即溶液需要在稀釋后槽停留2小時以上。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間 總之：總之：赤泥的沉降速度和壓縮程度都與溶液的濃度有關(guān)，溶液濃度降低、液固比大時，單位體積的赤泥粒子個數(shù)減少，懸浮液的黏度下降，赤泥顆粒間的干擾阻力減少，沉降速度和壓縮程

4、度就增大，通常進(jìn)料L/S控制到812。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間2.2.赤泥漿液的沉降分離赤泥漿液的沉降分離 赤泥分離的目的就是將稀釋礦漿中的鋁酸鈉溶液與赤泥分離，并獲得工業(yè)上純凈的鋁酸鈉溶液。 鋁土礦溶出后，形成赤泥和鋁酸鈉的混合漿液，漿液必須經(jīng)過稀釋才能沉降或過濾使赤泥和鋁酸鈉溶液分離，分離后從鋁酸鈉溶液中生產(chǎn)出氧化鋁，赤泥需洗滌，降低Na2O、Al2O3通過赤泥附液途徑的損失。該工序生產(chǎn)效能的大小和正常運行對產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本以及經(jīng)濟(jì)效益有著至關(guān)重要的影響拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間 赤泥漿液在洗滌沉降槽系統(tǒng)中可按下圖所示流程進(jìn)行反向洗滌。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間2.2 2.2 影

5、響赤泥沉降分離的因素影響赤泥沉降分離的因素 在氧化鋁生產(chǎn)中，一般是取經(jīng)過一定時間沉降后所出現(xiàn)的清液層高度來表述赤泥漿液的沉降性能；其壓縮性能用壓縮液固比L/S和壓縮速度來衡量。赤泥沉降主要指標(biāo)沉降性能和壓縮性能變化較大，與鋁土礦的礦物組成、溶液的濃度以及沉降槽的形式和規(guī)格等諸多因素有關(guān)。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間 2.2.1 礦物形態(tài)對沉降性能的影響礦物形態(tài)對沉降性能的影響 鋁土礦的組成和化學(xué)成分是影響赤泥漿液沉降、壓縮性能的主要因素。 針鐵礦在高壓溶出時完全脫水，生成高度分散的氧化鐵，而在赤泥稀釋和沉降過程中卻又重新水化，變成膠態(tài)的親水性很強(qiáng)的氫氧化鐵，這就是針鐵礦使赤泥沉降、壓縮性能變壞

6、的原因。如果針鐵礦溶出時轉(zhuǎn)變?yōu)槌噼F礦，在有銳鈦礦存在的情況下，可以大大提高赤泥的沉降、壓縮性能，否則，沉降、壓縮性能不會得到改善。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間 礦石中的TiO2對赤泥沉降性能的影響取決于它所存在的礦物形態(tài)。若TiO2在赤泥中主要以金紅石形態(tài)存在，則其赤泥難以沉降。 高嶺石在溶出時生成親水性很強(qiáng)的水合鋁硅酸鈉沉淀，因此，它的存在將使赤泥的沉降、壓縮性能變差。 赤泥顆粒的大小也直接影響赤泥的沉降性。 拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間 2.2.2 2.2.2 溶出礦漿的稀釋濃度對沉降性能的影響溶出礦漿的稀釋濃度對沉降性能的影響 赤泥的沉降速度和壓縮程度都與溶液的濃度有關(guān)，溶液濃度降低、液

7、固比大時，單位體積的赤泥粒子個數(shù)減少，懸浮液的黏度下降，赤泥顆粒間的干擾阻力減少，沉降速度和壓縮程度就增大，通常進(jìn)料L/S控制到812。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間 2.2.3 2.2.3 稀釋漿液的溫度對沉降性能的影響稀釋漿液的溫度對沉降性能的影響 稀釋漿液溫度升高，其黏度和密度下降，因而赤泥沉降速度加快。料漿稀釋時的溫度在很大程度上影響鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性，從而引起赤泥中Al2O3損失量的變化。為使較低濃度及低苛性比值的鋁酸鈉溶液在稀釋后保持其穩(wěn)定性，必須確保稀釋后溶液溫度達(dá)到100以上。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間2.2.4 2.2.4 黏度對沉降性能的影響?zhàn)ざ葘Τ两敌阅艿挠绊?赤泥的沉降

8、速度與鋁酸鈉溶液黏度成反比，溶液的黏度增大必然要使赤泥的沉降速度變小，不能使赤泥與鋁酸鈉溶液迅速分離，從而不利于沉降槽的作業(yè)。鋁酸鈉溶液的黏度隨溶液溫度的升高而減小。但如果過分強(qiáng)調(diào)降低溶液的黏度，也會使溶液的濃度過小，溶液將發(fā)生水解，則使更多的氧化鋁進(jìn)入赤泥而損失。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間2.2.5 2.2.5 底流液固比底流液固比 沉降時間不夠，使分離沉降槽底流液固比（L/S）2.5時，則后面的洗滌過程的技術(shù)條件無法得到保證，特別是1#洗滌槽沉降速度大大降低。這是因為赤泥帶入一洗較多的堿液，使一洗溶液的黏度增大，沉降性能降低。在正常情況下洗滌各次壓縮L/S基本在1.52.0之間，這樣洗滌

9、槽底流L/S控制在現(xiàn)有物料性能的條件下，即保證降低了附堿損失，又保證沉降槽不會因底流L/S控制過小而出現(xiàn)積泥和跑渾現(xiàn)象。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間2.2.6 2.2.6 絮凝劑的使用絮凝劑的使用 添加絮凝劑是目前氧化鋁生產(chǎn)上普遍采用且行之有效的加速赤泥沉降的方法。在絮凝劑的作用下，赤泥漿液中處于分散狀態(tài)的細(xì)小赤泥顆?；ハ嗦?lián)合成團(tuán)，粒度增大，因而使沉降速度有效地提高。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間 良好的赤泥絮凝劑應(yīng)具備的條件是： 絮凝性能良好； 用量少，水溶性好； 經(jīng)處理后的母液澄清度高，殘留于母液中的有機(jī)物不影響后續(xù)氫氧化鋁的分解； 所生成的絮團(tuán)能耐受剪切力； 原料來源廣泛，價格低廉。拜耳法

10、生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間我廠絮凝劑制備系統(tǒng)流程示意圖我廠絮凝劑制備系統(tǒng)流程示意圖拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間3 3 粗液的控制過濾粗液的控制過濾 從分離沉降槽溢流來的粗液中含有較多的赤泥微粒（浮游物），不能滿足鋁酸鈉溶液分解的要求，必須利用葉濾機(jī)葉濾機(jī)進(jìn)行精制，把粗液中的赤泥顆粒除去，得到浮游物小于0.015g/L的合格精液。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間我廠粗液控制過濾系統(tǒng)流程示意圖拜耳法生產(chǎn)氧化鋁04沉降車間 影響葉濾機(jī)產(chǎn)能的因素： 粗液浮游物：粗液浮游物含量越高，產(chǎn)能越低。因為粗液浮游物在濾布上積累的濾餅越厚，過濾速度越慢，產(chǎn)能越低。另外，粗液浮游物粒度越細(xì)，形成的濾餅阻力越大，產(chǎn)能也會下降。 粗液濃度：鋁酸鈉溶液隨著濃度提高而黏度增大，葉濾機(jī)產(chǎn)能降低。 粗液溫度：要求