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我國氧化鋁生產工藝介紹-拜耳 混聯

   日期:2010-09-06     瀏覽:1886    評論:0    
核心提示:目前我國混聯法生產氧化鋁的工藝是:以串聯法為主體,兼有在燒結法系統中添加部分高硅鋁礦石來穩定燒結法系統的工藝技術條件,并充分發揮拜耳法與燒結法兩部分的生產能力。在這種工藝流程中,拜耳法系統處理低硅鋁礦石,燒結法系統除處理拜耳法赤泥,進一步回收其剩余的氧化鋁和氧化鈉,由此達到堿耗低、氧化鋁回收率高的目的。同時,燒結法系統還能處理一部分高硅鋁礦石,為綜合利用礦山資源創造了條件,拜耳法系統用的苛性堿由燒結法系統補充,有利于降低生產成本。在混聯法中,拜耳法產品含硅低、含鐵高,而燒結法產品含硅高、含鐵低,這兩種產品
我國的氧化鋁生產廠胡6家:2003年氧化鋁產量山西鋁廠141萬t;河南鋁業公司137萬t;中州鋁廠85萬t;山東鋁廠93萬t;平果鋁業公司69萬t;貴州鋁廠75萬t。都是生產冶金級氧化鋁。平果鋁業公司采用純拜耳法,其他廠都用混聯法,混聯法中的拜耳法和燒結法的產量基本相等,工藝流程如圖1所示。
 
 

圖1  我國混聯生產氧化鋁的基本工藝流程圖

    我國的鋁土礦為一水硬鋁石型,要求溶出溫度高于240℃,是較為難溶出的礦石。我國的鋁土礦的鋁硅比較低(6~9),原料決定了我國的氧化鋁生產的能耗比國外高,成本高。我國氧化鋁工業從燒結法起家,由于采用非飽和配方、低苛性比溶出、生料漿加煤脫硫、深度脫硅等一系列技術,使得燒結法有了新的發展,成績斐然。然而,燒結法物料量大,工藝復雜,特別是以高溫燒成為主工序,能耗特別高,每噸氧化鋁能耗達40GJ,能源費用占生產成本的53%。顯然堿石灰燒結法在國際市場上缺乏競爭能力。為此,我國長城鋁業公司氧化鋁廠在世界上首先采用了“拜耳-燒結”混聯的聯合生產氧化鋁。經過30多年的努力,這種方法日臻完善,氧化鋁總回收率達92.2%,堿耗(按Na2CO3計)69kg/t,與山西鋁廠燒結法相比,生產成本低15%以上。這樣一來,貴州鋁廠從1989年改為混聞法生產氧化鋁。山西鋁廠于1992年改為混聯法生產氧化鋁。山東鋁廠、中州鋁廠也改為混聯法。
我國具有豐富的鋁土礦資源,迄今已探明儲量為23億噸,列世界第5位,主要分布在山西,河南,貴州,廣西,山東等地,絕大多數為高鋁,高硅,低鐵一水硬鋁石礦,據統計我國A/S>10的礦石僅占10%,A/S7-10的礦石占20%,A/S4-7的礦石占60%以上,A/S2.6-4占10%。鋁土礦是生產氧化鋁的主要原料,它的礦物組成、化學成分、物理性質及各礦物的賦存狀態,直接決定了氧化鋁生產工藝特點,我國一水硬鋁石礦屬一水硬鋁石一高嶺石沉積型鋁土礦,與硅礦物,鈦礦物等關系密切。嵌布較細,礦石結構致密,硬度大,晶格十分穩定,從長遠考慮這種礦物特點決定了必須采用工藝復雜、流程長、[wiki]設備[/wiki]多、能耗高的混聯法氧化鋁生產工藝,而我國氧化鋁工業要想與國外競爭,抑制國外氧化鋁低成本擴張,必須改造完善老工藝,開發研制新工藝、新技術、新方法降低能耗,降低成本,面對這一嚴峻形勢,就迫使我們不得不去尋找更經濟合理的氧化鋁生產方法,依據各自氧化鋁生產實際情況,深入細致的考慮如何在混聯法中做強拜耳法,做優燒結法,既要兼顧規模產量,又要兼顧成本降低。
眾所周知,混聯法生產氧化鋁要降低生產成本,必須采用高新技術最大限度強化溶出指標,最大規模的擴大拜耳法生產比例,而燒結法在顧及并想方設法提高自身經濟的同時,發揮最大能力回收拜耳法赤泥。我公司氧化鋁生產中拜耳法系統既有先進的“低苛性堿、高鈣配方、高溫溶出”的管道化溶出工藝,又有直接加熱的老高壓溶出系統,因此拜耳—混聯法新工藝發揮優勢對于堿耗的降低至關重要。
1.  科學利用管道化一水硬鋁石強化溶出和節能優勢,把現有的較為優質礦石應用于管道化配料,以管道化的高溶出率指標即在沉降系統的低水解優勢擴大拜耳法生產能力,在嚴格控制管道化赤泥納硅比小于0.18,氧化鋁含量小于21%,鋁硅比小于1.5,經高效洗滌后外排附損5kg/t-干赤泥的條件下實行部分或全部赤泥外排(以生產成本及設備檢修情況而定),從而形成一水硬鋁石管道化溶出工藝的小拜耳法流程。
2. 通過原礦漿自動配料穩定礦漿配制;提高高壓機組預熱溫度,減少對有效堿的沖淡;提高洗滌沉降槽熱水溫度,抑制水解損失等措施,強化高壓溶出條件,盡可能的提高老高壓系統溶出率,降低溶出赤泥產出率,最后經赤泥分離、洗滌、過濾設備將赤泥含水率控制最低,和已有的燒結工藝通過工藝流程的再整合優化形成混聯法循環。
3.燒結法在最大限度的回收指標相對較差的拜耳法赤泥同時,立足現有燒法設備盡可能的采用強化燒結法(礦石A/S6-9)新工藝,提高熟料氧化鋁含量,適時的調整碳分產量,促進燒結法系統提成。強化燒結法工業試驗表明,采用強化燒結法新工藝,在同樣條件下可增產30%,節能23%,降低成本10%。但是需要改造完善碳分母液蒸發流程,進一步提高泵母濃度;并想方設法提高熟料窯產能,增加熟料窯平衡赤泥漿能力;并嚴格遵循赤泥漿控制三項原則;強化溶出,少產泥;適時調整,多收泥;穩步提產,多耗泥。
   這樣就形成了拜耳—混聯法新工藝,即可以有效發揮混聯法生產氧化鋁的規模優勢,又可以降低氧化鋁生產成本.

 
 
 
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