基于拜爾法生產(chǎn)氧化鋁節(jié)能降耗分析

黃曉生

摘要： 氧化鋁在生產(chǎn)的過程中，能源消耗在生產(chǎn)成本中的費用越來越高，很多商家為了減少成本，都會選擇節(jié)能材料，所以給節(jié)能提供了很大的發(fā)展空間，筆者在查閱相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上分析氧化鋁生產(chǎn)的節(jié)能點，詳細的研究了在拜爾法基礎(chǔ)上生產(chǎn)氧化鋁節(jié)能降耗技術(shù)，希望對以后的工作有所借鑒。

關(guān)鍵詞：拜爾法；氧化鋁；節(jié)能

堿法生產(chǎn)氧化鋁的方法主要有：拜爾法、燒結(jié)法和拜爾燒結(jié)相結(jié)合的方法，和其他兩種生產(chǎn)方法相比，拜爾法的工序少、操作簡單，產(chǎn)品的質(zhì)量高，在對高品位鋁土礦進行處理時的成本小，最重要的是能源消耗低，所以，當前世界上百分之九十以上的氧化鋁的生產(chǎn)都采用拜爾法，能源消耗直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)資金，因為能源價格在不斷提高，所以增加了拜爾法氧化鋁生產(chǎn)的過程中能源消耗的費用在總生產(chǎn)成本中的比重，節(jié)能降耗是降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵，企業(yè)的經(jīng)濟利益收入和產(chǎn)品的市場占有率都與能源的消耗有直接的關(guān)系，因而在生產(chǎn)中，整個企業(yè)只有技術(shù)創(chuàng)新和提高管理水平才能降低產(chǎn)品的能源消耗率。

一、 工藝節(jié)能

首先要制造質(zhì)量合格的原礦漿。氧化鋁生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是原礦漿的制造，主要目的是為高壓溶出制造質(zhì)量好的原礦漿，制造礦漿有兩個要求，一個是用作化學(xué)反應(yīng)的材料要具有一定的細度；另一個是用作化學(xué)反應(yīng)的材料比例均勻，搭配協(xié)調(diào)。所以原礦漿的制造質(zhì)量會對氧化鋁的溶出率和沉降度有直接的影響，并且還會影響氧化鋁的數(shù)量和經(jīng)濟效益。

其次，要完善氧化鋁的溶出環(huán)節(jié)，增強溶出比率。氧化鋁溶出的比率既能夠測量鋁土礦的質(zhì)量，還能夠體現(xiàn)出溶出條件和質(zhì)量的系數(shù)，溶出液體苛性比值的大小，不僅會影響溶出過程，而且還會影響赤泥的分開度和品種的分類過程，溶出液體的苛性系數(shù)高時，它的分解比率就會減少，這樣就會降低整體的循環(huán)比率，物流量提高，使產(chǎn)品的性能降低，從而提高了加工的費用，相反，如果溶出液體苛性系數(shù)低，品種分類的速度就會提高，從而增加分解率，這樣不僅可以增強循環(huán)率，而且還能夠減少物流量，從而提高整體的經(jīng)濟效益，所以減少氧化鋁生產(chǎn)成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是增強氧化鋁溶出率。

再次，增強鋁酸鈉溶液品種的分解率。拜爾法生產(chǎn)氧化鋁分解的關(guān)鍵是鋁酸鈉溶液的品種分解度，分解度越強，這就說明在每個循環(huán)過程中可以提取更多的氧化鋁，產(chǎn)出量也很高，分解母液的苛性堿的濃度系數(shù)也會提高，就可以為下個循環(huán)過程提供更多并質(zhì)量高層的循環(huán)液， 提高母液的蒸發(fā)效率，從而可以提高經(jīng)濟效益。因而在氧化鋁的生產(chǎn)過程中要嚴格控制每個環(huán)節(jié)，使其利用價值達到最大化。

二、 增強鋁酸鈉種分分解率的方法

提高鋁酸鈉種分分解率，可以節(jié)約資源，降低成本，增強鋁酸鈉種分分解率的方法有很多，筆者主要介紹四種方法：

1、 減少分子比

當其他條件一致時，溶液的分子比越低，過飽和度就越高，溶液的穩(wěn)定性則不好，鋁酸鈉自動分解的趨勢也會降低，因此減少精液的分子比，能夠有效增強其分解的效率。

2、 確保鋁酸鈉溶液的濃度

在相同的溫度中，精液分子比確定時，提高溶液氧化鋁的濃度時，鋁酸鈉溶液的過飽和度就會減少，會降低分解的速度，當氧化鋁濃度一樣時，精液分子比率越少，會提高分解槽的產(chǎn)能。

3、 降低種分的開始溫度

當開始的水溫過高時，鋁酸鈉溶液的過飽和度低，分解的速度就會降低，分解率變?。坏钱旈_始的水溫較小時，就會提高溶液的分解率。

4、 晶種分類

當前還是通過分級篩選的工藝來對晶種進行分解。當種子比一樣時，晶體的微粒越小，那么，晶種的容量會越大，所以能夠吸附出較多的鋁酸離子，加速溶液的分解。對晶種的分級能夠促進分解過程中新舊晶種的變換速度，能夠完善已結(jié)晶，分離掉已經(jīng)失去活性的大顆粒氫氧化鋁，把新鮮的，活性度高的小顆粒氫氧化鋁保留下來，用作晶種，這種方式改變了大小晶種的比例，也就是增加了活性度高的小顆粒晶體，降低了活性度小的大顆粒晶體，從而提高了分解的速度和效率。

三、 節(jié)能降耗的建議

節(jié)能降耗工作不但是落實科學(xué)發(fā)展觀的需要，也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，面對競爭激烈的國際國內(nèi)市場，創(chuàng)新氧化鋁的生產(chǎn)技術(shù)越來越重要，是提高國際競爭力的關(guān)鍵，不斷減少拜爾法氧化鋁生產(chǎn)的能源消耗，用最低的能源消耗，來得到最大的經(jīng)濟和社會價值率，首先要從研究和推廣節(jié)能的技術(shù)和裝備入手，進一步提高企業(yè)的管理水平，從多方面節(jié)能。關(guān)鍵環(huán)節(jié)要減少蒸汽的消耗，要把蒸發(fā)電導(dǎo)水流進原液槽變?yōu)榛厥账郏舭l(fā)回水設(shè)計的環(huán)節(jié)是，在回水經(jīng)過電導(dǎo)儀檢測后，淘汰掉廢水，讓合格水流進回水槽，降低了水蒸氣的消耗量，然后科學(xué)制定換新裝備的清潔和維修周期，保證換熱的效果，最后要完善寬板的清洗工序，增強設(shè)備的換熱效果，采用酸洗的方法對寬板洗滌，但在真實的操作過程中，只采用酸洗的清洗方法，清洗的效果不好，不能夠徹底的清洗干凈寬板，通過化驗和研究發(fā)現(xiàn)，水垢中除了碳酸鈣和碳酸鎂成本外，還含有二氧化硅和氧化鋁的成分，所以單純靠酸洗，不能夠清洗干凈，會影響降低效果。要增強清洗效果，要采用酸洗和堿洗相結(jié)合的方法，才可以把寬板中的所有污垢徹底清洗干凈。

進一步增強拜爾法氧化鋁生產(chǎn)工藝的理論研究水平，首先要研究拜爾法赤泥的少堿、少鋁新渣的產(chǎn)生條件，其次要大幅度研究拜爾法赤泥的低的能源消耗回收堿以及氧化鋁的具體條件。例如，不斷完善“拜爾法-高壓水化技術(shù)”和“拜爾法-水熱技術(shù)”要不斷更新拜爾法氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)強濃度節(jié)能的方法和裝備，加快拜爾法氧化鋁生產(chǎn)工藝的更新速度，并不斷優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，提高能源利用效率，從而降低成本。

增強選礦氧化鋁的回收效率，進一步進行選礦尾礦的綜合利用問題，以及推廣無傷害化堆存方法。不斷提高拜爾法氧化鋁主動化調(diào)節(jié)和控制效率，以及提高企業(yè)的信息化管理水平，并且不斷推廣到實際的生產(chǎn)中，并總結(jié)經(jīng)驗，不斷完善和開發(fā)出新的技術(shù)，讓拜爾法氧化鋁生產(chǎn)在節(jié)能減排和能源消耗方面有重大突破，并且能夠提高其質(zhì)量水平，增加其發(fā)展的穩(wěn)定性和可靠度。

結(jié)語：

對于企業(yè)節(jié)能減排的研究最早開始于上個世紀，通過第一次世界能源危機，讓各個國家都意識到節(jié)能的重要性，提高能源的利用率，增強企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，能源的科學(xué)使用既關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)成本，也關(guān)乎國家的經(jīng)濟長遠發(fā)展。其次環(huán)境問題和不可再生能源的減少日益突出，政府要為開發(fā)節(jié)能技術(shù)提供資金，節(jié)能減排工作是企業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

參考文獻：

[1] 王軍堂，龍晨曦. 拜爾法分解母液生產(chǎn)4A沸石的研究[J].中國金屬通報. 2010（44）

[2] 邵偉生.提高拜爾法分解產(chǎn)出率的生產(chǎn)實踐[J]. 中國有色冶金. 2004（03）

[3] 張郁，韓昶行，周東亮，馮素琴. 拜爾法種分槽常見問題的分析和解決[J].有色設(shè)備. 2003（03）