水力旋流器在氧化鋁分解分級中的應(yīng)用及優(yōu)化

趙國柱

摘 要 在現(xiàn)實生活中，相關(guān)工作人員開展分解分級工作時，可以根據(jù)水力旋流器的機制，開展鋁酸鈉溶液粒度分級工作，與此同時，可以結(jié)合晶種分解的實際情況以及產(chǎn)品的具體需求，進一步優(yōu)化水力旋流器，從而可以實現(xiàn)將其工作效率穩(wěn)定在合適的范圍內(nèi)的目標，同時還可以保證分解槽內(nèi)氫氧化鋁與成品粒度含量能夠具備8%以上的差值。除此之外，還需要控制分解槽內(nèi)氫氧化鋁粒度的細化程度達到相關(guān)標準，同時控制成品底流粒度也在合理的范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞 水力旋流器 分級效率 底流粒度

中圖分類號：TF11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）10-0031-02

1 氧化鋁分解分級工作概況

相關(guān)研究表明，分解分級工作會對氧化鋁的實際生產(chǎn)工作產(chǎn)生巨大的影響。與此同時，分解工作的溫度、時間等工作條件也會在一定程度上對分解效果以及氫氧化鋁粒度產(chǎn)生影響。[1]不僅如此，分級設(shè)備與產(chǎn)品氫氧化鋁粒度有著密切聯(lián)系。因此，在實際工作中，必須要保證分解分級工作的質(zhì)量，嚴格控制工藝條件，保障氧化鋁的質(zhì)量與產(chǎn)量能夠符合實際標準，同時在一定程度上保障氫氧化鋁粒度符合實際需求。

事實上，對于分解分級工作而言，衡量其質(zhì)量的一項重要指標就是分解精液產(chǎn)出率以及產(chǎn)品氫氧化鋁的實際力度。要想生產(chǎn)合適的砂狀氧化鋁，保障鋁電解工作順利開展，相關(guān)工作人員務(wù)必要嚴格控制好產(chǎn)品氫氧化鋁的粒度符合實際使用需求，否則不僅會對其它工作的開展造成一定影響，還會造成一定經(jīng)濟損失。值得一提的是，在分解分級工作中必不可少的一項機械設(shè)備就是分級機，其可以在一定程度上保證產(chǎn)品氫氧化鋁粒度質(zhì)量達到相關(guān)標準，在分級工作中起到關(guān)鍵性作用。

2 水力旋流器運行現(xiàn)狀

雖然水力旋流器在分解分級工作中已應(yīng)用數(shù)年，但是早在2016年，在實際運行過程中就會出現(xiàn)各種各樣的問題，導(dǎo)致分解槽內(nèi)物料粒度質(zhì)量嚴重不達標等問題頻發(fā)。不僅如此，分解槽內(nèi)氫氧化鋁的粒度含量經(jīng)常無法有效控制，同時不再具備穩(wěn)定的周期性變化規(guī)律，產(chǎn)品氫氧化鋁粒度在很長時間內(nèi)都處在40%左右，產(chǎn)品氫氧化鋁力度質(zhì)量嚴重不達標。

3 水力旋流器分級效率的主要影響因素

事實上，影響水力旋流器分級效率的因素有很多，例如：進料物料的性質(zhì)、運行條件、自身結(jié)構(gòu)等。值得注意的是，要想在實際工作過程中保證水力旋流器的分級效率，相關(guān)工作人員需要結(jié)合實際情況，對相應(yīng)的參數(shù)進行及時調(diào)整。一般情況下，可以在進料密度、壓力、固含等方面入手。值得一提的是，雖然調(diào)整參數(shù)的因素都具備相應(yīng)的計算方式和理論知識，但是在實際應(yīng)用過程中，多數(shù)使用在磨礦分級工作中，對分解分級工作并不具備過多的研究，這也導(dǎo)致在實際生產(chǎn)過程中缺乏準確合理的數(shù)據(jù)充當參考依據(jù)，無疑在一定程度上提高了各種安全問題的發(fā)生頻率。然而，針對這些問題，相關(guān)工作人員可以結(jié)合企業(yè)的實際情況，深入研究水力旋流器的進料壓力、進料密度等情況，從而可以達到有效提高效率的目標。一般情況下，影響因素研究工作有相應(yīng)的基準以及計算基準，相關(guān)工作人員需要結(jié)合具體的計算公式等展開具體操作，從而可以在一定程度上保證準確性。

3.1 進料壓力對分級效率的影響

在實際工作過程中，當進料粒度、固含相同時，在同樣的設(shè)備結(jié)構(gòu)下，水力旋流器的進料壓力和分級效率存在一定差異，具體情況詳見表1。

不難發(fā)現(xiàn)，當其他參數(shù)不變且相同時，壓力越低，底流力度越細，細粒子越來越多，這在一定程度上說明分級壓力的增加可以有效提高水利旋流器底流力度。但是，如果進料壓力過高，會造成分級時間大幅縮短的問題，在一定程度上會降低分級效率，例如：分級壓力在0.2 MPa時，分級效率不及0.18 MPa好。如果工作人員要想通過提高分級壓力來保證分級效率，這一做法并不可取，不僅實際效果不明顯，還會在一定程度上增大能源消耗。事實上，要想在實際生產(chǎn)過程中有效避免縮減機械設(shè)備使用壽命的問題，需要保證進料壓力處于較低的范圍內(nèi)，在0.14-0.16 MPa即可，這樣還可以在一定程度上保證實際產(chǎn)量與質(zhì)量。

3.2 進料固含對分級效率的影響

同進料壓力對分級效率的影響相同的是當進料壓力、進料粒度相同時，在同樣設(shè)備結(jié)構(gòu)條件下，水力旋流器的進料固含越高，分級效率越低，溢流粒度也會越來越粗，而底流粒度變細。不僅如此，當進料固含越來越低時，物料的粘度也會隨之下降，水流器的底流力度變粗，分級效率也越高。然而，進料固含不可太低，否則物料數(shù)量將會下降，底流粒度會逐漸變細，在一定程度上分級效率還會大幅下降。除此之外，當進料固含過低時，母液稀釋量需求增加，過濾機的負荷有所提高，不利于保證分級底流的產(chǎn)量。只有保證進料固含在400—500 g/L范圍內(nèi)，才可以達到較合適的目標。

4 水力旋流器的運行優(yōu)化

4.1 優(yōu)化生產(chǎn)工藝

雖然在實際工作過程中，企業(yè)會使用相應(yīng)的機械設(shè)備對母液進行相應(yīng)的稀釋，但是在實際運行過程中，仍然存在相應(yīng)的問題。具體來說：相關(guān)工作人員對分級機進料固含調(diào)整工作的控制力度較差，導(dǎo)致母液無法進行添加。不僅如此，當固含提高時，分級機母液達不到實際調(diào)配需求，以至于實際工作會受到阻礙。要想有效解決這些問題，相關(guān)工作人員需要結(jié)合生產(chǎn)具體情況，對母液進行相應(yīng)的稀釋優(yōu)化，將稀釋母液與進料充分融合，從而可以達到有效降低進料固含的目的。除此之外，可以增加稀釋母液管，這樣當固含過高時可以加大對其控制，保證各項指標在規(guī)定范圍內(nèi)（圖1為分級機進料工藝流程優(yōu)化）。

4.2 增加底流產(chǎn)量

在粒度細化工作環(huán)節(jié)，要想保證分級質(zhì)量，需要提高分級機的運行壓力，同時還要縮短沉沙嘴的直徑，但這會使底流產(chǎn)量達不到相應(yīng)需求。要想保證底流供應(yīng)量，可以加大使用分級機的力度，從而可為實際工作提供保障。事實上，在實際工作過程中，減小成品分級進料固含，縮減沉砂嘴的直徑會導(dǎo)致成品底流產(chǎn)量無法滿足實際需求。[2]因此，要想解決這一問題，在實際工作過程中，需要對分級機出料方法進行進一步優(yōu)化，使分解槽都增加一臺成品分級機，這樣可以保證分級壓力的穩(wěn)定性能，同時在開展粒度細化工作時，還可以保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

在開展分解分級工作時，相關(guān)工作人員需要結(jié)合理論知識，深入研究水力旋流器的進料壓力、固含等條件，從而可以結(jié)合實際需求，選擇粒度細化工作最適合的運行條件，從而可以有效保證實際分級效率，滿足分解槽內(nèi)氫氧化鋁粒度與成品粒度含量的差值在規(guī)定范圍內(nèi)，實現(xiàn)細化氫氧化鋁粒度的目標。

參考文獻：

[1] 云南文山鋁業(yè)有限公司.分解蒸發(fā)焙燒成品分冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2014.

[2] 侯光輝.影響鋁電解槽電流效率的主要因素分析[J].輕金屬，2015（02）：21-24.