精液脫色技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用

鐘朝東

(中鋁中州鋁業(yè)有限公司)

0 前言

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)氧化鋁生產(chǎn)受到一定的制約，在同等投入情況下追求高附加值的特種氧化鋁生產(chǎn)逐步受到青睞，根據(jù)這一市場要求，廠部計(jì)劃將高白生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，對于高白生產(chǎn)流程的前沿五車間來說，目前生產(chǎn)流程已經(jīng)在滿負(fù)荷情況下生產(chǎn)，工藝流程脆弱的一面已逐步顯露出來，倘若特種氧化鋁廠繼續(xù)追加生產(chǎn)規(guī)模，五車間生產(chǎn)必將在新的生產(chǎn)形勢下受到嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

1 工藝流程介紹

特種氧化鋁生產(chǎn)是中州分公司新的利潤增長點(diǎn)，經(jīng)過兩年多的指標(biāo)摸索和市場開發(fā)，特種氧化鋁中高白產(chǎn)品已得到多個外國公司青睞，市場銷量呈快速增長勢頭。但在試驗(yàn)之初高白生產(chǎn)所需精液采用深度脫硅精液供應(yīng)，雖然深度脫硅精液脫硅指數(shù)較高，但也容易受到碳分液量大小、分離槽狀況等影響，導(dǎo)致高白生產(chǎn)陷入被動局面，同時氧化鋁廠以碳分定產(chǎn)，每小時100 m3脫硅指數(shù)達(dá)到700 左右的深度脫硅精液送往高白也是不經(jīng)濟(jì)的。為此，高白所需精液采用種分精液增加脫色工藝后供應(yīng)，不但緩解了碳分系統(tǒng)壓力也減少了浪費(fèi)。

種分系統(tǒng)是氧化鋁五車間和深度脫硅碳分精液精制兩條生產(chǎn)線中的一條，為了使種分精液同樣滿足高白生產(chǎn)需要，種分精液制備過程中增加了脫色工藝，首先將四車間過來的粗液在粗液槽內(nèi)添加種分蒸發(fā)母液和鈉硅渣并通入脫硅后乏汽完成預(yù)處理，然后利用小渣漿泵將預(yù)制好的脫硅原液送往常壓脫硅套管進(jìn)行提溫，再將加熱到110 ℃左右的漿液送到停留槽完成粗液脫硅工藝，使溶液脫硅指數(shù)達(dá)到230 左右，脫硅后漿液經(jīng)過鈉硅渣沉降槽硅渣分離后溢流進(jìn)入反應(yīng)槽，通過添加石灰乳進(jìn)行脫色，使脫色后鋁酸鈉溶液脫硅指數(shù)達(dá)到300 左右，再用泵送往鈣硅渣沉降槽進(jìn)行鈣硅渣分離，最后經(jīng)過葉濾完成種分精液的精制，從而完成整個脫色生產(chǎn)工藝并將精制鋁酸鈉溶液分別送往六車間種分和特氧高白。

2 完善流程的必要性

(1)完善現(xiàn)有種分精液脫色系統(tǒng)流程，滿足特種氧化鋁廠提產(chǎn)的生產(chǎn)要求。隨著特種氧化鋁廠產(chǎn)量的攀升，現(xiàn)有流程生產(chǎn)能力明顯不足，而根據(jù)目前種分精液滿足種分分解生產(chǎn)要求的同時還要滿足特種氧化鋁廠液量要求，所以種分系統(tǒng)流程需要進(jìn)一步進(jìn)行改造，滿足液量要求。

(2)通過技術(shù)改造改善目前流程脆弱的缺點(diǎn)，保持生產(chǎn)流程和生產(chǎn)秩序的穩(wěn)定，同時為科學(xué)合理組織生產(chǎn)提供方便。現(xiàn)有流程所有設(shè)備均為單套，而在氧化鋁生產(chǎn)中不可避免要進(jìn)行設(shè)備檢修或清理，在清理檢修過程中將造成種分精液脫色流程的中斷，從而影響特氧正常的生產(chǎn)秩序。

(3)通過技術(shù)改造進(jìn)一步提高設(shè)備產(chǎn)能，現(xiàn)有設(shè)備在目前生產(chǎn)規(guī)模下已經(jīng)屬于滿負(fù)荷運(yùn)行，在下一步特氧進(jìn)一步提產(chǎn)的生產(chǎn)形勢下，勢必造成生產(chǎn)波動，甚至阻礙生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

(4)隨著科技進(jìn)步，自動化程度提高是大勢所趨，借助目前正在開展的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量活動對現(xiàn)有設(shè)備增加自動控制和計(jì)量，有助于進(jìn)一步提高設(shè)備潛能和對設(shè)備、生產(chǎn)的監(jiān)控能力，減少生產(chǎn)及設(shè)備事故的發(fā)生。

(5)通過此次技術(shù)改造和流程的完善充分利用資源，消除浪費(fèi)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境。

3 流程完善方案及相關(guān)改造

3．1 精液脫色流程改造

精液脫色改造前、后的流程如圖1 所示。

圖1 精液脫色改造前、后的流程

從圖1 可以看出，改造需要增加溢流槽和溢流泵，改造后精液既可往高白輸送又可往種分輸送，使流程更加的合理。

3．2 精液脫色設(shè)備配置改造

精液脫色改造前、后的設(shè)備配置如圖2 所示。

從圖2 可以看出，改造是在原有基礎(chǔ)上增加了一臺溢流槽和兩臺溢流泵。

4 精液脫色改造后優(yōu)點(diǎn)

圖2 精液脫色改造前、后的設(shè)備配置

完善種分精液脫色工藝流程后將圓滿解決系統(tǒng)設(shè)備清理檢修帶來的生產(chǎn)被動局面，實(shí)現(xiàn)種分精液脫色流程的連續(xù)性和穩(wěn)定性，可以確保特種氧化鋁廠高白生產(chǎn)供應(yīng)，同時設(shè)備產(chǎn)能得到很大程度提高，在自動化水平上也將有所突破。主要表現(xiàn)在:(1)該流程采用目前成熟兩段處理工藝技術(shù)，先進(jìn)行常壓脫硅、經(jīng)過停留槽反應(yīng)后進(jìn)入一級沉降槽進(jìn)行鈉硅渣徹底分離，在反應(yīng)槽加石灰乳進(jìn)行反應(yīng)脫色后再送到下一級沉降槽，也就是進(jìn)行鈣硅渣分離，然后通過現(xiàn)有正式葉濾流程制成合格精液，所以該流程具有指標(biāo)可控并有利于指標(biāo)的調(diào)整和優(yōu)化，有利于員工掌握。(2)種分精液脫色流程中采用常壓脫硅實(shí)現(xiàn)一次脫硅，由于常壓脫硅預(yù)熱器溫度控制在105 ℃，比間接加熱脫硅預(yù)熱器控制溫度低近50 ℃，所以同樣保證高白生產(chǎn)而采用種分精液脫色與深度脫硅相比能耗要低得多。

5 精液脫色改造后工藝運(yùn)行效果

種分精液工藝流程經(jīng)過進(jìn)一步完善，不但有效提高了設(shè)備產(chǎn)能和液量通過能力，而且提高了種分精液質(zhì)量，確保了高白精液供應(yīng)，同時緩解了碳分系統(tǒng)液量緊張的被動局面，在節(jié)能降耗方面也取得了顯著的成績，精液脫色改造前后指標(biāo)對比見表1。

表1 種分精液脫色改造后指標(biāo)

6 結(jié)論

(1)通過技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)了種分精液脫色工藝要求，不但滿足了高白生產(chǎn)指標(biāo)的需要，同時圓滿實(shí)現(xiàn)碳分精液和種分精液的分離，減少了液量緊張情況下種分精液對深度脫硅碳分精液濃度的沖淡，使碳分系統(tǒng)和高白系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

(2)由于碳、種分液量的分離，減少了深度脫硅的負(fù)擔(dān)，更加有利于穩(wěn)定碳分精液供應(yīng)。同時種分精液脫色流程的投用，減少了高白部分液量繼續(xù)深度脫硅帶來的精液AO 濃度損失。兩種液量脫硅指數(shù)至少相差100 個，從而有利于節(jié)約型企業(yè)創(chuàng)建。

(3)通過改造提高了常壓脫硅產(chǎn)能，由于種分系統(tǒng)液量需求有限，改造前常壓脫硅一直處于低產(chǎn)能運(yùn)轉(zhuǎn)，而改造后需求液量的增大提高了常壓脫硅系統(tǒng)的產(chǎn)能，消除了液量分配不平衡的被動局面。

(4)通過種分精液脫色工藝改造后，脫硅只需常壓即可，脫硅溫度由155 ℃降低到105 ℃，大大降低了蒸汽的用量。改造后創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益100 多萬元。

［1］張軍華．中國鋁業(yè)股份有限公司中州分公司精液脫色改造方案［Z］．2006．

［2］張軍華．中國鋁業(yè)股份有限公司中州分公司氧化鋁指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表［Z］．2006．