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《拜爾法赤泥的沉降分離過程初探.docx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、拜爾法赤泥的沉降分離過程初探赤泥的沉降分離是拜爾法氧化鋁生產(chǎn)過程中的主要工序之一，起著承上啟下的作用，生產(chǎn)操作中，時(shí)常由于固液分離不好使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行，直接影響固液分離效率和氧化鋁的產(chǎn)出率，因此，提高固液分離效率已成為氧化鋁生產(chǎn)研究的重要內(nèi)容。赤泥的沉降分離是一個(gè)極其復(fù)雜的物理化學(xué)過程。由于拜爾法溶出礦漿是由赤泥與鋁酸鈉溶液形成的懸浮液，赤泥粒子之間以及赤泥粒子與溶液之間存在著復(fù)雜的物理化學(xué)作用，赤泥的物相組成、粒度分布、赤泥顆粒的表面形態(tài)以及赤泥漿液的固體含量、液相成分、赤泥漿液溫度等對(duì)赤泥漿液的沉降分離過程均有明顯影響。就目前我國(guó)氧化鋁的生產(chǎn)狀況看，如果僅從研究分離設(shè)備著手，使分
2、離速度成倍提高是十分困難的。如能選擇恰當(dāng)?shù)男跄齽?，?yīng)用絮凝劑技術(shù)卻可以使固液分離速度大大提高，并可減小分離設(shè)備的尺寸。高分子絮凝劑的作用機(jī)理就在于通過吸附架橋、表面吸附和電荷中和作用引起赤泥顆粒之間的有效凝聚，形成“大粒子”，使沉降速度大大加快。具體來說，就是通過添加高分子絮凝劑來改善拜爾法赤泥的沉降分離，提高固液分離效率，從而實(shí)現(xiàn)赤泥的高效分離。本文只要探討了在添加絮凝劑的條件下，稀釋礦漿溫度、濃度及固含，預(yù)脫硅時(shí)間和絮凝劑添加量對(duì)赤泥沉降分離過程的影響，并對(duì)其影響機(jī)理進(jìn)行了分析。1試驗(yàn)原料及試驗(yàn)方法1.1試驗(yàn)原料試驗(yàn)用鋁土礦的化學(xué)成分（%）：Al2O368.50、SiO210.48
3、、TiO23.06、A/S6.54，粒度分布（%）：+0.104mm6.0、-0.104～+0.045mm31.6、-0.045mm61.9。石灰取自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，將石灰粉化至-0.152mm，而后在1050℃焙燒30min，置于干燥器中備用，石灰中CaO＞95.02%。試驗(yàn)用鋁酸鈉母液取自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，αK=2.85，其化學(xué)成分（g/L）：NT271.29、NK244.0、Al2O3140.80。試驗(yàn)用絮凝劑名稱及編號(hào)：1#HA5740（法國(guó)）、2#Aclar600（英國(guó)）、3#PAS（中國(guó)河南）。1.2試驗(yàn)方法1.2.1絮凝劑的配置絮凝劑的配置在帶有磁力攪拌器的水浴內(nèi)進(jìn)行。絮凝劑配制濃度為
4、0.1%。1.2.2預(yù)脫硅及溶出試驗(yàn)預(yù)脫硅試驗(yàn)在油浴鋼彈溶出器內(nèi)進(jìn)行，溶出試驗(yàn)在熔鹽浴鋼彈溶出器內(nèi)進(jìn)行。根據(jù)鋁土礦及母液的成分按照一定的配礦條件配制成礦漿后首先在油浴鋼彈溶出器內(nèi)，在100℃進(jìn)行一定時(shí)間的預(yù)脫硅，然后再將礦漿倒入熔鹽浴鋼彈溶出器內(nèi)進(jìn)行溶出試驗(yàn)。1.2.3沉降試驗(yàn)沉降試驗(yàn)用高185mm、體積為100mL的沉降管在可控溫的水浴槽中進(jìn)行。1.2.4試驗(yàn)步驟把溶出后的礦漿用熱水稀釋到一定濃度，按100mL刻度加入到沉降管中，再將沉降管放入到已恒溫的水浴槽中，停留10～15min。把礦漿攪拌均勻，用移液管吸取已計(jì)算好的絮凝劑均勻分布到礦漿中，邊加入邊攪拌，使絮凝劑均勻分布到礦漿中
5、，攪拌停止時(shí)按動(dòng)秒表，開始計(jì)算沉降時(shí)間，并每隔一定時(shí)間記錄一次泥漿過濾分離，赤泥經(jīng)洗滌、烘干后稱量，計(jì)算赤泥壓縮液固比。1結(jié)果及討論1.1稀釋礦漿溫度對(duì)赤泥沉降性能的影響稀釋礦漿溫度是赤泥沉降行為的主要影響因素之一。本次試驗(yàn)采用1#、2#、3#絮凝劑進(jìn)行了98℃和105℃兩種溫度下赤泥沉降行為的對(duì)比。其中配料αK為1.44，預(yù)脫硅溫度100℃，預(yù)脫硅時(shí)間4h，溶出溫度265℃，溶出時(shí)間60min。不同溫度下的沉降試驗(yàn)結(jié)果見表1。表1不同溫度下的沉降試驗(yàn)結(jié)果絮凝劑礦漿固含/(g·L-1)NK/(g·L-1)沉降溫度/℃前5分鐘平均沉速/(mm·min-1)前10分鐘平均沉速/(mm·mi
6、n-1)60min壓縮液固比1#110166982.42.36.081#1101671056.05.05.482#110166984.43.85.872#1091651057.65.25.783#110166984.23.65.683#1091651057.25.15.82從表1可以看出，在其他條件相同的情況下，稀釋礦漿溫度對(duì)赤泥的沉降行為有很大的影響，溫度越高，沉降速度越快。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)控制盡可能高的稀釋礦漿溫度，以確保赤泥沉降分離過程的順利進(jìn)行。1.2預(yù)脫硅時(shí)間對(duì)赤泥沉降性能的影響配料及溶出條件同前，采用3#絮凝劑，沉降溫度105℃，絮凝劑加入量按干赤泥的0.05%加入。
7、試驗(yàn)結(jié)果見表2.表2預(yù)脫硅時(shí)間對(duì)赤泥沉降性能的影響（3#絮凝劑）預(yù)脫硅時(shí)間/hNK/(g·L-1)稀釋固含/(g·L-1)前5分鐘平均沉速/(mm·min-1)前10分鐘平均沉速/(mm·min-1)60min壓縮液固比01691103.22.86.6041661085.04.55.9361661085.65.05.7381661074.04.15.86從表2可以看出，未經(jīng)預(yù)脫硅的溶出礦漿不僅沉降速度慢，而且赤泥的壓縮性能差。經(jīng)過預(yù)脫硅的溶出礦
