氧化铝工艺技术规程.pdf

1 氧化铝生产工艺流程的研究与改进1.1工艺流程概述我厂氧化铝生产采用拜尔法矿山来的铝土矿在卸矿站卸入矿仓后转运到均化库布料石灰石经竖式石灰炉煅烧后送到石灰仓，用于石灰消化和原料磨配料均化库内的碎铝土矿用双斗轮取料机横向取料后经皮带运输机送至磨头仓铝土矿、石灰和蒸发来的循环母液按一定配比进入由棒、球二段磨和水旋器组成的磨矿分级系统分级溢流（原矿浆）进入原矿浆槽，然后泵送至高压溶出工序的溶出前槽溶出前槽内矿浆用G E H O泵送入溶出系统首先由单套管和压煮器组成的十级预热器预热，再用约60 巴新蒸汽间接加热压煮器内矿浆到溶出温度，保温溶出45－60 分钟，经十级自蒸发器闪蒸降温后，溶出矿浆用赤泥洗液稀释闪蒸产生的二次蒸汽用于十级预热，新蒸汽冷凝水经闪蒸成6 巴蒸汽并入全厂低压蒸汽管网，新蒸汽不含碱冷凝水返回热电厂二次蒸汽冷凝水及新蒸汽含碱冷凝水送热水站稀释矿浆在Ф 40m单层平底沉降槽内进行液固分离，底流进入洗涤沉降槽进行三次赤泥反向洗涤，再送入赤泥过滤机进行过滤洗涤，热水分别加入过滤机和末次洗涤，滤饼经螺旋输送进入再浆化槽，用离心泵向 G E H O 泵喂料，然后压送到赤泥堆场进行干法堆存。

分离沉降槽中添加由絮凝剂工序制备好的合成絮凝剂和天然絮凝剂一次、二次洗涤槽加合成絮凝剂分离沉降槽溢流经泵送粗液槽，再用泵送往385m2凯利式叶滤机或 226m2立式叶滤机进行控制过滤，过滤时加入助滤剂（石灰乳或苛化渣） 滤饼送二次洗涤槽，精液送板式热交换器2 精液经三级板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换冷却到设定温度再与种子过滤滤饼（晶种）在晶种槽内混合后用晶种泵送至由 13 台平底机械搅拌槽组成的分解系列的首槽（1#和 2#槽） 经连续分解后从 11# （或 10#）槽顶用立式泵抽取分解浆液去进行旋流分级，分级前加入部分过滤母液稀释，分级溢流进12#（或 11#）分解槽底流再用部分母液冲稀后自压至产品过滤分解末槽（12#或 11#）的分解浆液从槽上部出料自流至种子过滤机，滤饼用精液冲入晶种槽，滤液入锥形母液槽经分级后的氢氧化铝浆液经饲料泵送入51m2平盘过滤机进行成品过滤并用热水洗涤，氢氧化铝滤饼经皮带送至氢氧化铝仓或直接送焙烧炉前小仓母液送种子过滤的锥形母液槽，氢氧化铝洗液送赤泥洗涤或锥形母液槽锥形母液槽的溢流进母液槽，底流到种滤溢流槽，溢流槽浆液经泵送到分解末槽，需要时也可送到晶种槽。

母液槽内的分解母液部分送氢氧化铝分级用于稀释水旋器进料和底流，其余经板式热交换器与精液进行热交换后送蒸发原液槽锥形母液槽的底流用泵送去 385m2叶滤机进行浮游物回收，产生的滤液进平底母液槽，浮游物作为晶种返回到晶种槽蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外，经降膜蒸发器内进行蒸发浓缩后送调配在流程中Na2CO3 浓度高需排盐时，二级闪蒸出料部分进强制循环蒸发器（加热面积580m2） ，并加入盐晶种，在进行超浓缩蒸发的同时进行盐的诱导结晶，然后在盐沉降槽进行分离底流用 18m2转鼓过滤机进行过滤分离，滤饼用热水溶解后在苛化槽内与石灰乳混合进行苛化，苛化浆经过滤机分离，苛化淡液送母调配槽，苛化渣进赤泥洗涤系统；苛化浆液也可直接送赤泥洗涤沉降槽排盐过滤机滤液及盐分离沉降槽溢流进强碱液槽，部分送各化学清洗用碱3 点和分解化学清洗槽，部分返回第三级闪蒸，第三级闪蒸出料送调配蒸发水冷器用第一循环水站的循环水冷却蒸发新蒸汽不含碱冷凝水返回热电厂，新蒸汽含碱冷凝水和二次蒸汽冷凝水送往氢氧化铝过滤洗涤、沉降热水站或用于蒸发站水洗生产过程中消耗的碱， 用液体烧碱补充 从碱仓卸下的液碱， 先送补碱槽，再到母液调配槽与蒸发母液、部分不经蒸发的原液及苛化淡液调配成符合浓度要求循环母液。

也可采用液碱先用于化学清洗，后进流程的补碱方式氢氧化铝焙烧在气体悬浮焙烧炉（G 、S、C）内进行成品氧化铝输送至氧化铝大仓，除供电解用外，其余部分包装外销1.2工艺流程图（见附图）1原料、燃料质量标准2．1 进厂铝矿石应符合下列要求：2．1．1 Al2O3含量≮ 60% 2．1．2 A/S:10天内平均波动为±3.0 2．1．3 矿石块度?15mm 2．1．4 铝矿石中不得混有泥土，石灰石及钢铁等杂物2．1．5 铝矿石附水≯ 7% 2．2 进厂石灰石应符合下列标准：2．2．1 CaO 含量? 54% 2．2．2 SiO2含量? 1.0% 2．2．3 MgO 含量? 3.0% 4 2．2．4 块度 40－80mm 2．2．5 石灰石中不得含有泥土、铝矿石、钢铁等杂物2．3 液碱标准2．3．1 进厂液体离子交换膜碱应符合下列标准：NaOH含量? 50% ；NaCl 含量? 0.04% 2．3．2 进厂液体隔膜碱应符合下列标准：NaOH含量? 42% ；NaCl 含量? 2.0% 2．4 焦炭标准（见表1）表 1：牌号指标JT-1 JT-2 灰分%，不大于18 21 硫分%，不大于1.00 1.5 挥发分%，不大于3.0 5.0 粒度 mm 25－40 焦末含量?12%灰熔点℃，不小于1350 机械强度按供需双方协议水分%，小于8 注：水分不作质量考核依据，超出部分应扣除相应的吨位。

5 2.5 煤气标准（氢氧化铝焙烧用）2.5.1 低位发热值?5232.5KJ/Nm3（1250kcal/Nm3）± 3% 2.5.2 进炉煤气含尘量?50mg/Nm32.5.3 焦油含量?3 mg/Nm32.5.4 进炉煤气 H2S体积含量?0.5% 2.5.5 压力? 25KPa 2.5.6 进炉温度 25-40 ℃2产品质量标准3.1氢氧化铝质量标准氢氧化铝质量应符合表2 的规定：表 2：牌号化学成份 % Al2O3 不小于杂质含量不大于SiO2 Fe2O3 Na2O 灼 减AH －1 64.5 0.018 0.02 0.4 35 AH －2 64.0 0.04 0.028 0.45 35 AH －3 63.5 0.07 0.045 0.55 35 注：1、Al2O3含量为 100% 减去表列杂质的实际含量；2、表中化学成份按在110℃±5℃下烘干的干基计算；3、氢氧化铝的附着水应小于14% 6 3.2 氧化铝质量3.2.1 砂状氧化铝的化学成分应符合表3 的规定：表 3：牌号化学成份 % Al2O3 不小于杂质 ，不大于SiO2 Fe2O3 Na2O 灼 减S－AO987 98.7 0.012 0.018 0.45 1.0 S－AO986 98.6 0.016 0.02 0.50 1.0 S－AO985 98.5 0.035 0.03 0.57 1.0 S－AO984 98.4 0.05 0.03 0.62 1.0 3.2.2 砂状氧化铝的物理性能应符合下面规定α－ Al2O3≯20% 容重≯ 1.05g/cm3 BET比表面积≮ 50m2/g 粒度－ 45μ≯12% 2.2.3其它金属氧化物TiO290℃二次洗涤沉降槽温度>90℃三次洗涤沉降槽温度>85℃5．7 絮凝剂配制：合成絮凝剂： 8.3-10kg/ 槽；天然絮凝剂： 300-400kg/ 槽；配制用水： Na2O含量 5g/l ，温度?80℃5．8 赤泥过滤洗涤和输送5．8．1 过滤机进料固含?450g/l 5．8．2洗后赤泥附碱Na2O ? 0.5%（干基）5．8．3滤饼含水率?40% 5．8．4外排赤泥含水率?47% 5．9热水站赤泥洗水5．9．1温度? 80℃5．9．2Na2O含量? 3g/l 5．10控制过滤5. 10. 1 精液 Nk165－175g/l ，Rp? 1.09 5．10．2精液浮游物?15mg/l 5．10．3精液温度 100－105℃5．10．4凯利叶滤机操作压力255g/l 强制循环蒸发后溶液Nk300－320 g/l 5．14．4 循环母液浓度Nk235－250 g/l 5．14．5 排盐后循环母液Nc/NT? 10% 5．14．6 系统真空度?0.88bar 5．14．7 循环冷却水要求：上水温度?38℃下水温度?50℃5．14．8 蒸发冷凝水二次蒸汽冷凝水Na2O含量： 100℃5. 14. 11 盐分离沉降槽溢流浮游物?1g/l 5．14．12 排盐过滤机真空度0.6 bar 5．14．13 盐滤饼含水率?35% 5．14．14 苛化温度?90℃，时间 1.5-2h 5．14．15 苛化率? 80% 5．15 循环给水5. 15. 1 一、二循环水和焙烧循环水总硬度?30mg/l ，给水温度：?38℃；13 5. 15. 2 分解循环水硬度?20mg/l ，给水温度：?35℃5．16 设备清洗用碱液和水的要求5．16．1 赤泥过滤机碱液 Nk200－320g/l,? 90℃5．16．2 叶滤机碱液 Nk? 500g/l,? 90℃冲滤布水 60－70℃，6bar 5．16．3 立盘过滤机碱液 Nk100－200g/l,? 80℃冲滤布水 60－80℃，6bar 5．16．4 平盘过滤机碱液 Nk300－400g/l,? 80-85 ℃冲滤布水 80－85℃，6bar 5．16．5 分解槽清洗液Nk200－320g/l 6 主要技术经济指标6．1 产品单耗6．1．1 铝土矿（湿）?2.037t/tAO 6．1．2 石灰石?0.42t/t.AO 6．1．3 碱耗（折纯碱）?70Kg/t.AO 6．1．4 焦炭? 35kg/t.AO 6．1．5 煤气? 592Nm3/t.AO 6．1．6电耗? 320kwh/t.AO 6．1．7汽耗? 4.0t/t.AO 其中高压蒸汽?2.5t/t.AO 低压蒸汽?1.5t/t.AO 6．1．8新水? 12t/t.AO 6．1．9循环水? 80t/t.AO 14 6．1．10压缩空气?65Nm3/t.AO 6.2 氧化铝总回收率?81.5% 6．3 产品质量焙烧氧化铝合格率?90% 砂状氧化铝S-AO985以上率 100% 氢氧化铝一级品率100% 7环境保护7．1 各种污染粉尘排放，各种噪音严格按照国家标准允许范围之内。

7．2 严禁碱液排入下水道，严禁槽跑、冒7．3外排废水指标：硬度<10mg/l ，碱度 <500mg/l ，悬浮物 <50mg/l ，9