可溶性廢氫氧化鋁重溶回收的技術(shù)應(yīng)用

范文峰 朱廣斌 田興凱

(中國(guó)鋁業(yè)山東分公司， 山東 淄博 255052)

可溶性廢氫氧化鋁重溶回收的技術(shù)應(yīng)用

范文峰 朱廣斌 田興凱

(中國(guó)鋁業(yè)山東分公司， 山東 淄博 255052)

化學(xué)品氧化鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料重新加工問題是困擾和制約化學(xué)品氧化鋁制造生產(chǎn)成本的一個(gè)重要因素。本文重點(diǎn)介紹了將閑置設(shè)備改造成可溶性氫氧化鋁廢料回收利用的工藝流程，并對(duì)生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行了對(duì)比分析和評(píng)價(jià)。實(shí)踐證明，此次改造取得了較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

氫氧化鋁廢料； 可溶性； 鋁酸鈉溶液； 運(yùn)營(yíng)成本； 燒結(jié)法

1 氫氧化鋁廢料回收現(xiàn)狀

中鋁山東分公司化學(xué)品氧化鋁廠鋁酸鈉精液制備采用的是燒結(jié)法生產(chǎn)。由礦石到生產(chǎn)出各系列化學(xué)品氧化鋁大致需經(jīng)過配料、粉碎、燒結(jié)、溶出、過濾、分解、洗滌和烘干幾個(gè)主要工序(氫氧化鋁生產(chǎn)流程見圖1)。生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢料主要來源有料漿在分解、儲(chǔ)存、輸送、洗滌過程中產(chǎn)生的結(jié)疤料、過程落地料及部分流程收塵料?；瘜W(xué)品氧化鋁廠月產(chǎn)4.8萬t，產(chǎn)生的可溶性氫氧化鋁廢料達(dá)800 t/月。目前廢料回收的主要途徑是返回原料制備區(qū)礦槽隨鋁土礦石重新進(jìn)入流程。

圖1 氫氧化鋁生產(chǎn)流程圖

回收該廢料的優(yōu)點(diǎn)是處理簡(jiǎn)單，一次回收量大。缺點(diǎn)是回收的氫氧化鋁需經(jīng)過不必要的燒結(jié)、脫硅工序增加運(yùn)營(yíng)成本和重復(fù)加工費(fèi)用。

2 氫氧化鋁廢料重熔方案研究及確定

2.1 試驗(yàn)室試驗(yàn)

2013年4～5月在實(shí)驗(yàn)室對(duì)廢氫氧化鋁(AH)進(jìn)行了重熔試驗(yàn)，取得的數(shù)據(jù)如表1。

表1 廢AH重熔試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.2 工業(yè)流程確定

經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員論證和反復(fù)比對(duì)后，確定了一條簡(jiǎn)單可行的流程方案，見圖2。

2.3 改造方案的確定

除原料破碎、篩分由具備物料破碎條件車間承擔(dān)，重熔流程的后續(xù)重熔主流程借用公司NaY沸石生產(chǎn)線閑置設(shè)備(見圖3)，同時(shí)對(duì)部分流程泵及管道走向進(jìn)行了調(diào)整，確定了本次流程改造中使用的設(shè)備及泵浦管網(wǎng)等。表2為使用設(shè)備明細(xì)表。

圖2 廢氫氧化鋁重熔工業(yè)流程圖

圖3 廢氫氧化鋁重熔回收設(shè)備平面布置圖注：雙實(shí)線部分為本次流程改造中借用的停用設(shè)備；虛線為仍停用設(shè)備；實(shí)線為其他產(chǎn)品在用流程設(shè)備。

2.4 生產(chǎn)組織方案的確定

(1) 原料。結(jié)疤料需要進(jìn)行粉碎、篩分，落地料、收塵料直接投入使用，每種原料都需進(jìn)行檢測(cè)分析以便溶出配比。

(2) 溶出。液堿與廢氫氧化鋁按照計(jì)算比例，依次加入鋁酸鈉溶出槽，攪拌并保持開啟，蒸汽提溫至95 ℃，保溫4 h。

(3) 沖稀。鋁酸鈉溶出后濃度較高，需要用擬薄水洗液稀釋至目前生產(chǎn)流程需要的濃度將其攪拌均勻。

(4) 出料。將沖稀后的鋁酸鈉溶液打入原料三區(qū)葉濾機(jī)前原液槽，并入燒結(jié)法流程，輸送至各產(chǎn)品區(qū)使用。

(5) 污水。重溶流程因污水中堿、氧化鋁含量高禁止外排，由污水泵引入外送精液槽。

表2 流程改造設(shè)備明細(xì)表

2.5 生產(chǎn)前的流程準(zhǔn)備

(1) 地下污水槽西側(cè)溢流口做擋水堰封堵，污水泵借用現(xiàn)有晶化出料泵將泵進(jìn)口管道引至污水槽，并新增引水罐。

(2) 借用現(xiàn)有9#泵作為液堿卸車泵，泵出口管道引至外送母液槽。

(3) 借用12#、13#泵作為液堿出料泵，泵進(jìn)口管道重新敷設(shè)，備用兩泵進(jìn)口管道單獨(dú)進(jìn)液堿儲(chǔ)槽。出口管道合叉至原重溶槽精液管道。

(4) 借用3#、4#泵作為重溶精液出料泵，重溶槽由底部出料改為槽體側(cè)出料，開口在支撐基礎(chǔ)上方800 mm，出料過濾筒向西移動(dòng)5 m南北放置。重溶槽原蒸汽盤管進(jìn)出口管路銹蝕，需安裝2寸管道5 000 mm，閥門2個(gè)，DN50疏水閥1個(gè)。重溶槽底部開550 mm檢修人孔1個(gè)。

(5) 借用17#18#泵作為外送精液泵，2臺(tái)泵進(jìn)口分兩路進(jìn)外用精液槽，出口管路合叉至原NaY精液管道，外送至原料三區(qū)1#原液槽。

(6) 擬薄水鋁石洗液借用原NaY流程備用精液管道。洗液引至重溶槽和外送精液槽，擬薄水鋁石洗液作為清洗流程調(diào)整精液用。

2.6 制定安全生產(chǎn)操作規(guī)程

(1) 安全生產(chǎn)。流程多為高溫高堿環(huán)境故操作人員要戴好防護(hù)眼鏡和膠皮手套，嚴(yán)格執(zhí)行化學(xué)品公司《通用安全規(guī)程》和NaY生產(chǎn)線《職業(yè)健康與安全環(huán)保細(xì)則》。

(2) 打開堿液進(jìn)口閥門，按要求加入定量液堿，開啟攪拌，再緩慢加入定量氫氧化鋁。

(3) 在配料過程中，嚴(yán)禁雜物掉入槽內(nèi)。

(4) 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，檢查電機(jī)和變速箱聲音振動(dòng)、溫度電流和油位是否正常。

(5) 停機(jī)操作時(shí)，待槽內(nèi)物料放凈后，用擬薄水洗液沖洗干凈，然后切斷電源，關(guān)閉放料閥門。

3 生產(chǎn)實(shí)施及效果

3.1 實(shí)施情況

2013年7月化學(xué)品氧化鋁廠實(shí)施了廢料經(jīng)破碎篩分后直接用堿液重溶的方式回收可溶性氫氧化鋁的方法。重溶高濃度鋁酸鈉溶液經(jīng)沖稀調(diào)整到合適濃度，送至鋁酸鈉原液槽，經(jīng)葉濾機(jī)過濾后獲得合格精液。從流程開車到目前，回收流程運(yùn)行平穩(wěn)，輸送重溶精液指標(biāo)合格。具體指標(biāo)如表3。

表3 重溶精液指標(biāo) 單位：%

3.2 效益計(jì)算與分析

按照溶解1 t氫氧化鋁計(jì)算，氫氧化鋁進(jìn)廠價(jià)格為1 310元/t(無稅價(jià)格)灼燒、蒸發(fā)、溶解(提溫和保溫)、精液的分解和洗滌，合計(jì)費(fèi)用為650元/t。因此，溶解氫氧化鋁制造成本為1 960元/t。

2013年1～6月，氫氧化鋁累計(jì)成本為2 360元/t。實(shí)施氫氧化鋁重熔比回流程源頭(礦槽)降低加工成本400元/t

因此按現(xiàn)有重溶流程每月處理500 t廢料計(jì)算，每月效益為20萬元。按設(shè)備改造費(fèi)用8萬元，設(shè)備折舊費(fèi)用6萬元/a。年增效益226萬元。

4 結(jié)束語

氫氧化鋁重溶工作是化學(xué)品廠為回收廢料開展的一項(xiàng)重要的降本增效工作。其有效緩解了原料區(qū)廢料處理和產(chǎn)品區(qū)精液需求的壓力，又消化了部分多余擬薄水鋁石洗液。與流程調(diào)整的低投資費(fèi)用相比，回報(bào)率相當(dāng)可觀，是對(duì)化學(xué)品氧化鋁廢料處理的一次有益的嘗試。目前化學(xué)品氧化鋁廠月產(chǎn)生800余噸可溶性廢氫氧化鋁廢料，但因該流程的設(shè)備本體受限，故其月處理能力為400～500 t。近4個(gè)月重溶生產(chǎn)的鋁酸鈉精液指標(biāo)及效益效果表明重溶回收可溶性氫氧化鋁的技術(shù)應(yīng)用值得推廣并加大后期投入。

Application of Redissolving and Recycling Technology of Dissolved Waste Aluminum Hydroxide

FAN Wen-feng, ZHU Guang-bin, TIAN Xing-kai

Reprocessing of wastes in alumina production process is an important factor to reduce the manufacturing cost. The process flows of recycling dissolved waste aluminum hydroxide modified with spare equipments were introduced in detail. The production cost and economic effects were comparatively analyzed and evaluated. The practice shows that the modification obtains good comprehensive economic benefits.

aluminum hydroxide wastes; dissolve; sodium aluminate solution; operation cost; sintering method

2013-10-17

范文峰(1974—)，男，大學(xué)本科，在職碩士，工程師，主要從事設(shè)備管理與技術(shù)創(chuàng)新管理工作。

TF821； X758

B

1008-5122(2014)01-0016-03