旋流器在氧化鋁溶出赤泥分離流程中的應(yīng)用

劉華德 田興凱

(中國(guó)鋁業(yè)山東分公司,山東淄博 255052)

旋流器在氧化鋁溶出赤泥分離流程中的應(yīng)用

劉華德 田興凱

(中國(guó)鋁業(yè)山東分公司,山東淄博 255052)

水力旋流器是一種利用離心力對(duì)物料按不同粒度進(jìn)行分級(jí)、按不同密度進(jìn)行分選的高效分離設(shè)備,本文研究了水力旋流器在燒結(jié)法氧化鋁熟料溶出赤泥分離的應(yīng)用,達(dá)到了提高液量通過能力、優(yōu)化指標(biāo)和降低消耗的目的。

溶出赤泥 燒結(jié)法 水利旋流器 分級(jí)

1 前言

燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)適合處理中低品位的一水硬鋁石鋁土礦，目前在中鋁山東分公司化學(xué)品氧化鋁生產(chǎn)中采用此種生產(chǎn)工藝。在氧化鋁生產(chǎn)工藝流程中，赤泥分離主要采用沉降與過濾相結(jié)合的工藝，使用沉降槽、過濾機(jī)等分離設(shè)備。在分離過程中由于溶液與赤泥接觸時(shí)間長(zhǎng)，造成二次反應(yīng)損失大，氧化鋁和氧化鈉溶出率降低，同時(shí)由于溶出液固體含量達(dá)，造成沉降槽負(fù)荷大、產(chǎn)能低。應(yīng)用水利旋流器進(jìn)行溶出赤泥的快速分離，能夠降低分離過程損失，提高氧化鋁以及氧化鈉的凈溶出率，提高分離沉降槽的產(chǎn)能，達(dá)到降低礦石消耗、降低堿耗、降低成本的目的。

2 旋流器試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)工藝流程的確定

燒結(jié)好的熟料在球磨機(jī)內(nèi)溶出后，溶出漿液進(jìn)入沉降槽進(jìn)行溶液與赤泥分離，得到浮游物較低的粗液與液固比比較小的底流，底流再用過濾機(jī)進(jìn)行分離，其赤泥送到赤泥洗滌沉降槽中去洗滌。粗液進(jìn)入粗液槽，送往脫硅工序。本試驗(yàn)是將部分溶出漿液用泵送到旋流器進(jìn)行分級(jí)，旋流器溢流進(jìn)分離沉降槽進(jìn)行再次沉降分離，底流進(jìn)底流混合槽，與一次赤泥洗液混合送洗滌沉降槽，進(jìn)行洗滌。

2.2 旋流器工業(yè)試驗(yàn)

2011年2月開始旋流器的工業(yè)試驗(yàn)，為便于對(duì)比選取了一組直徑分別為100mm、150mm、200mm 的旋流器組，將旋流器并聯(lián)到分離一段溶出泥漿的工藝流程中進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)半個(gè)月的試驗(yàn)，測(cè)定了試驗(yàn)結(jié)果見表1。

2.3 試驗(yàn)結(jié)論

通過試驗(yàn)得出以下結(jié)論數(shù)據(jù)如下：(1)三個(gè)并聯(lián)旋流器通過的液量為47.66m3/h。(2)旋流器底流液固比2.04左右，旋流器溢流的固含為48.8g/l左右。(3)旋流器的的分泥效率為43.7%左右。

3 旋流器的工業(yè)應(yīng)用

根據(jù)以上旋流器試驗(yàn)的情況，旋流器應(yīng)用于一段溶出赤泥的快速分離，能夠滿足氧化鋁生產(chǎn)要求，為分離沉降槽的達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)創(chuàng)造條件。最后經(jīng)過旋流器的準(zhǔn)備后，于2011年4月份和5月分別安裝了兩組Φ250mm×12的旋流器組，應(yīng)用于赤泥分離。

表1 旋流器試驗(yàn)數(shù)據(jù)分布表

表2 旋流器組工業(yè)運(yùn)用測(cè)定結(jié)果

3.1 應(yīng)用工藝流程

本工業(yè)應(yīng)用是利用旋流器分離一段溶出漿液，1組旋流器溢流進(jìn)1#分離槽，2組旋流器溢流進(jìn)2#分離槽，旋流器底流漿液都進(jìn)混合槽，與一次赤泥洗液混合送洗滌沉降槽。

3.2 旋流器運(yùn)行情況

本工業(yè)應(yīng)用選用兩組Φ250mm×12的旋流器組，處理溶出液量400—600m3/h，于2011年4月和5月安裝好試車。由于排砂嘴偏大(Φ 40mm)，進(jìn)料泵揚(yáng)程低，造成旋流器壓力偏低，僅為0.09kg/cm2，底流L/S大(4.0以上)，更換了進(jìn)料泵電機(jī)，更換Φ25mm和Φ22mm的排砂嘴。旋流器重新開車，運(yùn)行及指標(biāo)狀況基本正常。

3.3 測(cè)定數(shù)據(jù)及分析

根據(jù)試驗(yàn)要求，分別對(duì)旋流器進(jìn)行了有關(guān)測(cè)定，具體情況如表2。

3.4 數(shù)據(jù)分析說明

(1)1＃旋流器的分泥效率為40.26%，2＃旋流器的分泥效率為38.08%，綜合分泥效率在39.17%。(2)1＃旋流器底流平均固含為354.86g/l，2＃旋流器底流平均固含為387.83 g/l。(3)1＃旋流器溢流平均固含為49.60g/l，2＃旋流器溢流平均固含為51.51g/l。(4)旋流器處理溶出液量在400--550m3/h。

4 使用旋流器的效能分析

Φ250mm×12的旋流器組用于分離沉降槽后提高了分離沉降槽液量通過能力30%左右，使用旋流器組提高了單位時(shí)間液量的通過能力(流速提高)，利于赤泥的快速分離因而減少溶出液二次反應(yīng)；旋流器組分級(jí)效率在35-40%，滿足分離槽的進(jìn)料要求；同時(shí)解決了高效分離沉降槽的瓶頸問題，因而對(duì)總體產(chǎn)量的提高也起到了極大的促進(jìn)作用。

[1]山鋁研究院,燒結(jié)法高濃度赤泥、硅渣沉降赤泥洗滌實(shí)驗(yàn)報(bào)告,2010年6月.