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《預脫硅及高壓溶出生產(chǎn)工藝技術.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1預脫硅及高壓溶出生產(chǎn) 工藝技術2第一節(jié)概述1、預脫硅及高壓溶出簡介 第二節(jié)工藝原理2-1預脫硅2-2高壓溶出及礦漿稀釋 第三節(jié)主要設備工作原理及作用3-1預脫硅主要設備3-2高壓溶出主要設備3-3輔助主要設備 第四節(jié)工藝流程描述4-1預脫硅4-2高壓溶出 第五節(jié)主要工藝條件和技術參數(shù)3第一節(jié)概述1、預脫硅及高壓溶出簡介高壓溶出選用國內(nèi)處理一水硬鋁石鋁土礦比較成熟的單管預熱器及壓煮器間接加熱工藝流程。此方案最早于1992年底在山西鋁廠建成投產(chǎn)第一系列，后來又于1994年建成投產(chǎn)了第二系列。在此基礎上我國又相繼建成了平果鋁廠和貴州鋁廠的四個系列高壓溶出。單管預熱器及壓煮器間
2、接加熱工藝方案在處理一水硬鋁石鋁土礦時表現(xiàn)出良好的技術指標和經(jīng)濟效益，其特點主要表現(xiàn)在：①溶出溫度高，可達260-270℃，山西鋁廠、平果鋁廠和貴州鋁廠的高壓溶出溫度都在260℃以上。②十一級自蒸發(fā)，蒸汽間接加熱。從進料溫度492.9℃加熱到157.6℃是6級單套管預熱器二次蒸汽間接加熱，157.6℃加熱到212.5℃是5級預熱壓煮器二次蒸汽間接加熱，212.5℃加熱到265℃是壓煮器用60bar新蒸汽間接加熱。③溶出用循環(huán)母液濃度較低。設計循環(huán)母液濃度為Nk=245g/l，因采用間接加熱循環(huán)母液不被稀釋。④溶出效果好，能耗低。由于溶出溫度高、循環(huán)母液濃度較低，溶出液的α
3、k、溶出率及循環(huán)效率較高。單管預熱器和預熱壓煮器利用自蒸發(fā)器產(chǎn)生的料漿二次蒸汽加熱，因而能耗也低。⑤機組運轉(zhuǎn)率高。從山西鋁廠、平果鋁廠和貴州鋁廠的運行實踐來看其運轉(zhuǎn)率在92%以上。⑥為減輕加熱管壁的鋁硅酸鈉（Na2O.Al2O3.2SiO2.2H2O）結(jié)疤，在原礦漿進入溶出機組之前進行常壓預脫硅，降低了加熱管壁的結(jié)疤速度，延長了結(jié)疤清理周期。5⑦預脫硅槽采用階梯配置，每相鄰兩臺預脫硅槽間高度相差600mm，以便鋁礦漿在進行預脫硅時能按順序逐臺自流，這樣就減少了采用泵輸送而消耗的電能。第二節(jié)工藝原理2-1預脫硅高壓溶出所處理的礦石是一水硬鋁石型鋁土礦鋁礦，礦石中SiO2主要
4、以高嶺石（Al2O3.2SiO2.2H20）形態(tài)存在，其余以石英(SiO2)形態(tài)存在。 鋁土礦中的SiO2如果在熱交換器中分解，將會造成大量結(jié)疤，附著在熱交換器管壁上，大大降低了管束的傳熱系數(shù)，降低了熱交換效率；因結(jié)疤的積累增大了設備的清理量，使清理周期縮短。在分解階段還會與氫氧化鋁一起分解，影響氧化鋁的質(zhì)量。因而，必須在進溶出系統(tǒng)之前將SiO2分解，使之提前生成鋁硅酸鈉。6在100℃的溫度條件下，以高嶺石（Al2O3.2SiO2.2H20）形態(tài)存在的SiO2在苛性堿溶液中溶解生成硅酸鈉進入溶液，當溶液中的SiO2含量達到臨界飽和狀態(tài)時鋁硅酸鈉就會分解出來，進入固相。
5、 二氧化硅的分解產(chǎn)物是方鈉石[3(Na2O.Al2O3.2SiO2.2H2O)Na2X]，(分子式中的X代表CO2、SiO2、Cl……，)方鈉石和赤泥一起被排除。液相SiO2濃度脫硅時間高嶺石溶解鋁硅酸鈉分解圖-1鋁土礦常壓脫硅過程7在添加石灰的情況下，Ca就可以取代方鈉石中的Na從而減少苛性堿的消耗量。 在預脫硅階段主要發(fā)生以下兩個反應：1、高嶺石的溶解：Al2O3.2SiO2.2H20(固)+６NaOH(液)→2NaAlO2（液）+２Na2SiO３(液)+５H2O2、方鈉石的分解：２NaAlO2（液）+1.7Na2SiO3（液）+(n+1.7)H2O→
6、Na2O.Al2O3.1.7SiO2.nH2O+3.4NaOH分解速度和溶液中最終的SiO2含量受以下因素影響：①溶液中苛性堿（Na2Ok）濃度?？列詨A濃度越低分解速度越快，溶液中最終的SiO2含量越低。②脫硅溫度。溫度越高分解速度越快，溶液中最終的SiO2含量越低。③溶液中Al2O3濃度。Al2O3濃度越低分解速度越快，溶液中最終的SiO2含量越低。8④脫硅停留時間。時間越長分解速度越快，溶液中最終的SiO2含量越低。⑤鋁土礦中存在的高嶺石含量和質(zhì)量。高嶺石含量越高分解速度越快，溶液中最終的SiO2含量越低。2-2高壓溶出2-2-1相關名詞2-2-1-1鋁硅比鋁土礦或赤
7、泥中所含的Al2O3與SiO2的重量之比稱為鋁硅比，用A/S表示。2-2-1-2αk值αk值是指鋁酸鈉溶液中所含的氧化鋁（Al2O3）與苛性氧化鈉（Na2OK或減稱Nk）的分子比:αk=1.645*NK/A2-2-1-3循環(huán)效率1m3循環(huán)母液在一次拜耳法循環(huán)過程中所能生產(chǎn)出的氧化鋁量稱為循環(huán)效率,用E表示:循環(huán)效率用αk表示為:9E=1.645*（αk1-αk2）/（αk1*αk2）*NK(kg/m3)式中:αk1—循環(huán)母液的αk值αk2—溶出液的αk值2-2-1-4氧化鋁的溶出率鋁土礦溶出過程中，由于溶出條件與礦石特性等因素
