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摘要:在氧化铝生产系统中,碳碱过高问题一直阻碍着氧化铝产量的进一步提高。本文基于笔者的工作经验和相关技术调查,首先从实际情况出发,氧化铝生产问题进行了分析,然后从改进蒸发流程、降低补碱量和引入相关设备三个方面对碳碱过高问题进行治理。
关键词:氧化铝生产;拜耳法;碳碱过高
一、序言
随着我国工业体系的不断发展壮大,氧化铝生产工艺也在不断的改进和优化,带动着氧化铝的产量也在不断提升。但是生產系统内的碳碱问题一直是困扰着氧化铝生产工艺的发展,以拜耳法氧化铝生产系统为例,伴随着系统的内部产量比例发生变化,其自身的碳碱积累程度也在不断增加,对整体生产工序造成了很大的影响。本文主要基于氧化铝的生产流程进行分析,针对碳碱过高这一现象对系统进行相应的调整。
二、氧化铝车间问题
自建厂以来,就不断对氧化铝的生产工艺水平进行提高,当前采
用拜耳法为主的氧化铝生产模式。但氧化铝生产车间的碳碱问题对氧化铝的生产流程造成了不小的影响,根据实际调查,笔者对氧化铝生产流程中碳碱的出现原因和危害进行了分析:
1.升高原因
在氧化铝的生产制备流程中形成一定量的碳碱是正常现象,其主要是由于溶液吸收了空气中的CO2和碳酸也与苛性碱产生了相互作用形成了Na2CO3,同时在生产过程中也会补充一定的碱。但是因为氧化铝的生产系统和设备在不断的进行改进,发现其碳碱的含量也在逐年升高,其原因可以分为以下几种:
首先是因为使用石灰来对碳酸钠进行苛化,但是因为设备的原因导致苛化不完全,也会提高补碱量,同时石灰烧成的质量也出现了一些问题,虽然经历了几次调整,但是采用竖炉煅烧,其石灰烧成质量不稳定导致系统内部的碳碱含量升高,另外由质量较差的铝土矿带入了一定程度的碳酸盐,使得与系统中的苛性碱反应,形成碳酸钠;其次是排盐不彻底,系统在蒸发过程中会对碳酸钠进行析出,但是有时碳碱的结晶过于细化,导致沉降功能差,无法有效地随着排盐作业排出系统,而是循环后回了拜耳系统,进而造成碳碱含量过高。
2.相关危害
碳碱升高的危害主要在于两个方面:一方面是造成了系统能耗的升高,在蒸发环节中,系统的碳碱浓度提高会使得碳碱结晶增多,在设备表面和内部形成结垢,影响系统的整体运行和热能传递,造成了系统耗能的升高,严重的甚至会影响设备的正常运作;另一方面是对拜耳法所产出过程产生影响,碳碱的提高会使得溶液中的苛性碱浓度发生变化,尤其是在溶出环节中,苛性碱浓度的降低会使得循环母液的溶出能力也随之降低,从而减少了氧化铝的溶出过程,另外也会造成碳酸钠溶液的粘度增加,进而减小了赤泥的沉降速度,影响沉降系统运行效率。
三、基于拜耳法氧化铝生产系统碳碱过高治理措施
1.改进蒸发流程
蒸发母液中碳碱平衡浓度与NK浓度密切相关。为使蒸发母液中的碳碱进一步降低,经技术人员多次研究论证,决定实施两段蒸发工艺。即:沉降槽溢流和部分原液混合,再一次进行高浓度蒸发,增加蒸发工序排出的碳碱量。
2.引入相关设备
蒸发车间的苏打系统经过更新之后使用立盘过滤机,基于本地的实际情况,将立盘过滤机含水率控制在30~35%,能有效的控制滤液浮游物含量。同时滤饼采用苛化加外排程序操作。同时改用立盘过滤机后,产能效果理想,单台立盘过滤机相当于三台转鼓过滤机的产能,可处理两台沉降槽底流,滤液浮游物得到有效控制,且滤饼夹带的附液量明显降低,致使碳碱量减少。
此外,为了有效地控制和降低系统碳碱,需要强化蒸发系统排盐操作,首先强化苏打过滤机、蒸发器的操作运行,同时选用高效率的排盐蒸发强制效来提高结晶盐析出。
3.降低反苛化
在拜耳法制备氧化铝过程中,石灰生烧所造成的反苛化损失较为严重,所以需要减少石灰生烧的情况就需要加强石灰的质量监控,确保石灰中有效钙的组成比。
四、总结
总而言之,根据后续的反馈成果,其碳碱过高问题得到缓解,笔者由此认为基于氧化铝生产系统碳碱过高治理研究具有相当高的可行性。此外各个氧化铝生产企业需要根据其自身的生产情况、经济情况和环境要求对氧化铝生产流程进行优化,这样才能保证碳碱治理取得最大化的成果,进而共同推动我国氧化铝制备的生产水平。
参考文献
[1]杨群太,程涛,孙春亮.氧化铝蒸发母液析出碳碱新方法研究与应用[J].轻金属,2016(12):16-18.
[2]肖成华. 氧化铝生产中碳碱的结晶与打捞[A]. 河南省金属学会.河南省冶金行业低碳冶金与节能减排学术研讨会论文集[C].河南省金属学会:河南省科学技术协会,2011:4.
关键词:氧化铝生产;拜耳法;碳碱过高
一、序言
随着我国工业体系的不断发展壮大,氧化铝生产工艺也在不断的改进和优化,带动着氧化铝的产量也在不断提升。但是生產系统内的碳碱问题一直是困扰着氧化铝生产工艺的发展,以拜耳法氧化铝生产系统为例,伴随着系统的内部产量比例发生变化,其自身的碳碱积累程度也在不断增加,对整体生产工序造成了很大的影响。本文主要基于氧化铝的生产流程进行分析,针对碳碱过高这一现象对系统进行相应的调整。
二、氧化铝车间问题
自建厂以来,就不断对氧化铝的生产工艺水平进行提高,当前采
用拜耳法为主的氧化铝生产模式。但氧化铝生产车间的碳碱问题对氧化铝的生产流程造成了不小的影响,根据实际调查,笔者对氧化铝生产流程中碳碱的出现原因和危害进行了分析:
1.升高原因
在氧化铝的生产制备流程中形成一定量的碳碱是正常现象,其主要是由于溶液吸收了空气中的CO2和碳酸也与苛性碱产生了相互作用形成了Na2CO3,同时在生产过程中也会补充一定的碱。但是因为氧化铝的生产系统和设备在不断的进行改进,发现其碳碱的含量也在逐年升高,其原因可以分为以下几种:
首先是因为使用石灰来对碳酸钠进行苛化,但是因为设备的原因导致苛化不完全,也会提高补碱量,同时石灰烧成的质量也出现了一些问题,虽然经历了几次调整,但是采用竖炉煅烧,其石灰烧成质量不稳定导致系统内部的碳碱含量升高,另外由质量较差的铝土矿带入了一定程度的碳酸盐,使得与系统中的苛性碱反应,形成碳酸钠;其次是排盐不彻底,系统在蒸发过程中会对碳酸钠进行析出,但是有时碳碱的结晶过于细化,导致沉降功能差,无法有效地随着排盐作业排出系统,而是循环后回了拜耳系统,进而造成碳碱含量过高。
2.相关危害
碳碱升高的危害主要在于两个方面:一方面是造成了系统能耗的升高,在蒸发环节中,系统的碳碱浓度提高会使得碳碱结晶增多,在设备表面和内部形成结垢,影响系统的整体运行和热能传递,造成了系统耗能的升高,严重的甚至会影响设备的正常运作;另一方面是对拜耳法所产出过程产生影响,碳碱的提高会使得溶液中的苛性碱浓度发生变化,尤其是在溶出环节中,苛性碱浓度的降低会使得循环母液的溶出能力也随之降低,从而减少了氧化铝的溶出过程,另外也会造成碳酸钠溶液的粘度增加,进而减小了赤泥的沉降速度,影响沉降系统运行效率。
三、基于拜耳法氧化铝生产系统碳碱过高治理措施
1.改进蒸发流程
蒸发母液中碳碱平衡浓度与NK浓度密切相关。为使蒸发母液中的碳碱进一步降低,经技术人员多次研究论证,决定实施两段蒸发工艺。即:沉降槽溢流和部分原液混合,再一次进行高浓度蒸发,增加蒸发工序排出的碳碱量。
2.引入相关设备
蒸发车间的苏打系统经过更新之后使用立盘过滤机,基于本地的实际情况,将立盘过滤机含水率控制在30~35%,能有效的控制滤液浮游物含量。同时滤饼采用苛化加外排程序操作。同时改用立盘过滤机后,产能效果理想,单台立盘过滤机相当于三台转鼓过滤机的产能,可处理两台沉降槽底流,滤液浮游物得到有效控制,且滤饼夹带的附液量明显降低,致使碳碱量减少。
此外,为了有效地控制和降低系统碳碱,需要强化蒸发系统排盐操作,首先强化苏打过滤机、蒸发器的操作运行,同时选用高效率的排盐蒸发强制效来提高结晶盐析出。
3.降低反苛化
在拜耳法制备氧化铝过程中,石灰生烧所造成的反苛化损失较为严重,所以需要减少石灰生烧的情况就需要加强石灰的质量监控,确保石灰中有效钙的组成比。
四、总结
总而言之,根据后续的反馈成果,其碳碱过高问题得到缓解,笔者由此认为基于氧化铝生产系统碳碱过高治理研究具有相当高的可行性。此外各个氧化铝生产企业需要根据其自身的生产情况、经济情况和环境要求对氧化铝生产流程进行优化,这样才能保证碳碱治理取得最大化的成果,进而共同推动我国氧化铝制备的生产水平。
参考文献
[1]杨群太,程涛,孙春亮.氧化铝蒸发母液析出碳碱新方法研究与应用[J].轻金属,2016(12):16-18.
[2]肖成华. 氧化铝生产中碳碱的结晶与打捞[A]. 河南省金属学会.河南省冶金行业低碳冶金与节能减排学术研讨会论文集[C].河南省金属学会:河南省科学技术协会,2011:4.