氧化鋁生產(chǎn)中一段法分解固含對(duì)氫氧化鋁粒度和分解率影響的探討

劉永軼

（遵義鋁業(yè)股份有限公司，貴州 遵義 563000）

目前世界上生產(chǎn)砂狀氧化鋁的技術(shù)以美鋁兩段法技術(shù)和法鋁一段法技術(shù)為代表，國(guó)外三水鋁石生產(chǎn)氧化鋁普遍采取低濃度、低固含的兩段法砂狀氧化鋁工藝[1]。而我國(guó)的一水硬鋁石強(qiáng)化溶出多采用高濃度溶出生產(chǎn)工藝，分解對(duì)應(yīng)采用法鋁高固含一段法分解技術(shù)，在引進(jìn)消化的實(shí)踐過(guò)程中不斷取得創(chuàng)新發(fā)展，而兩段法分解則需要低濃度才有足夠的分解附聚動(dòng)力[2]，王熙慧[3]等人的研究中通過(guò)強(qiáng)化中間降溫可以提高分解率同時(shí)保證粒度，但總體上國(guó)內(nèi)最終焙燒得到的氧化鋁產(chǎn)品粒度與國(guó)外相比仍有較大差距[4]。本文對(duì)某氧化廠采用高固含一段法砂狀氧化鋁分解技術(shù)，在不同分解溫度下分解固含對(duì)AH粒度及分解率的影響進(jìn)行探討，為優(yōu)化提高氫氧化鋁（AH）粒度的同時(shí)兼顧提高分解率的生產(chǎn)控制提供參考。

1 分解條件

分解首槽溫度：64℃、62℃、60℃、58℃，分解固含 ：810g/l、840g/l、870g/l、910g/l，各固含條件下的分解時(shí)間基本相同（47小時(shí)～48小時(shí)），分解末槽溫度49℃～50℃，鋁酸鈉溶液（精液）成分基本保持不變（NK=158、AO=179g/l、αK=1.45）。

2 不同溫度下不同AH固含對(duì)粒度和分解率的影響

2.1 分解首槽溫度在64℃時(shí)

不同固含條件下的分解末槽激光分析AH粒度結(jié)果如表1。

粗粒子變化規(guī)律分析：在64℃這樣較高分解初溫的條件下，+150μm以上的粗粒子量隨固含的增加而增加，-150μm～+75μm粒子含量因長(zhǎng)大到上一級(jí)別有所降低，后面的長(zhǎng)大跟不上，粗粒子長(zhǎng)大過(guò)快，長(zhǎng)期容易出現(xiàn)粒度過(guò)度粗化、粒級(jí)分布不均的情況。

表1 64℃時(shí)不同固含條件下的粒度結(jié)果

細(xì)粒子變化規(guī)律分析：-20μm的細(xì)粒子減少，-12μm的細(xì)粒子趨于消失，說(shuō)明在高分解初溫下中粗粒子和微細(xì)粒子隨固含增加長(zhǎng)大規(guī)律較明顯，固含增加對(duì)抑制較細(xì)粒子的產(chǎn)生有利。

分解率分析：分解率隨分解固含的增加而明顯上升，但在64℃的較高首槽溫情況下分解率總體不高。固含升到910g/l后，分解率變化平緩，分析主要是在固含過(guò)高后由于種子附液量的帶入量過(guò)大，首槽ak的升高降低分解動(dòng)力的原因造成。

2.2 分解首槽溫度在62℃時(shí)

不同固含條件下的分解末槽AH粒度結(jié)果如表2。

粗粒子變化規(guī)律分析：在62℃分解初溫的條件下，+150μm以上的粒子量隨固含的增加而增加，而-150μm～+75μm的中等粒級(jí)AH量保持較好。

表2 62℃時(shí)不同固含條件下的粒度結(jié)果

表3 60℃時(shí)不同固含條件下的分解末槽AH粒度

表4 58℃時(shí)不同固含條件下的粒度結(jié)果

細(xì)粒子變化規(guī)律分析：-20μm、-12μm細(xì)粒子在840g/l有一個(gè)最低值，總體上隨固含增加逐步減少；-6μm的極細(xì)粒子在該溫度下因種子中沒有，也沒增加。

分解率分析：分解率隨分解固含的增加而明顯上升，比在64℃高溫度首溫的情況有所提高。固含上升到910g/l后，分解率升高趨勢(shì)平緩。

2.3 分解首槽溫度在60℃時(shí)

不同固含條件下的分解末槽AH粒度結(jié)果如表3。

粗粒子變化規(guī)律分析：在60℃分解初溫的條件下，+150μm以上的粒子量隨固含的增加而緩慢增加，-150μm～+75μm的粒子數(shù)基本保持不變，整個(gè)AH粗粒子保持緩慢長(zhǎng)大。

細(xì)粒子變化規(guī)律分析：-20μm的細(xì)粒子隨固含增加緩慢長(zhǎng)大，-12μm的細(xì)粒子基本沒有變化，-6μm的極細(xì)粒子在該溫度下因種子中沒有也沒有新的增加。

分解率分析：分解率隨分解固含的增加而上升，分解率比在62℃首溫的基礎(chǔ)上有所提高。固含再?gòu)?70g/l上升到910g/l后，分解率呈下降的趨勢(shì)。

2.4 分解首槽溫度在58℃時(shí)

不同固含條件下的分解末槽AH粒度結(jié)果如表4。

粗粒子變化規(guī)律分析：在58℃分解初溫的條件下，+150μm以上的粒子量總體略有增加，但差異不大，-150μm～+75μm的粒子數(shù)降低，降低程度減緩。

細(xì)粒子變化規(guī)律分析：隨固含增加-20μm變化不大，且固含在810g/l較低時(shí)-20μm有所增加，說(shuō)明在首槽在58℃的低溫下低固含對(duì)長(zhǎng)大不利。

分解率分析：分解率隨分解固含的增加而上升，分解率比在60℃首溫的情況有所提高。固含再?gòu)?70g/l上升到910g/l后，分解率反而呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明在低溫下固含過(guò)高對(duì)分解沒有幫助。

3 結(jié)論及建議

通過(guò)對(duì)不同溫度下分解固含變化與AH粒度、分解率變化關(guān)系的分析，得到如下規(guī)律：

（1）分解首槽溫度在64℃～60℃范圍內(nèi)，隨著固含的增加AH粒度總體上是長(zhǎng)粗的，長(zhǎng)粗的速度在固含達(dá)到870g/l后逐步趨于平穩(wěn)，有利于AH粒度的優(yōu)化穩(wěn)定。

（2）溫度過(guò)低后（58℃）AH粒度總體呈細(xì)化趨勢(shì)，特別是固含偏低情況時(shí)（小于840g/l），提高固含后細(xì)化趨勢(shì)降低。

（3）溫度過(guò)高后（64℃）較粗的AH粒度增加明顯，隨固含的增加中等粒子量減少，細(xì)粒子補(bǔ)充不足，長(zhǎng)期容易出現(xiàn)粒度過(guò)度粗化、粒級(jí)分布不均的情況。

（4）分解率總體上隨固含的增加和溫度的降低而增加，但過(guò)高后（940g/l），分解率上升平緩，特別是在分解首槽溫度較低時(shí)固含過(guò)高分解率反而呈下降的趨勢(shì)。

綜合以上總結(jié)，在氧化鋁生產(chǎn)中對(duì)于非特殊分解物料分解固含宜偏高控制在870g/l左右，分解溫度58℃～60℃范圍，既有利于減小AH粒度波動(dòng)又有利于提高分解率，為最終獲得粒度較好的氧化鋁產(chǎn)品創(chuàng)造條件，同時(shí)提高產(chǎn)量及降低生產(chǎn)能耗，但再過(guò)高后對(duì)分解率幫助不大或反而降低，且增加生產(chǎn)負(fù)荷。最后，本文只是對(duì)生產(chǎn)中一段時(shí)間的幾種分解情況進(jìn)行分析探討，以供借鑒，各廠還需要結(jié)合自身分解物料特點(diǎn)以及不同的分解長(zhǎng)大時(shí)期摸索最佳控制條件，不斷優(yōu)化創(chuàng)新。