楊小祥，張長(zhǎng)征

（河南有色匯源鋁業(yè)有限公司，河南 魯山 467300）

1 循環(huán)效率的影響

鋁土礦、石灰與循環(huán)堿液按一定比例配制成礦漿，經(jīng)溶出、沉降分離、分解、焙燒后產(chǎn)生氧化鋁。以苛性堿為介質(zhì)的循環(huán)系統(tǒng)，其生產(chǎn)效率主要與循環(huán)效率有關(guān)，循環(huán)效率指1m3母液從鋁土礦中提取的氧化鋁量，以此衡量生產(chǎn)系統(tǒng)是否高效[1]。生產(chǎn)率的提高使得溶出、沉降、分解、蒸發(fā)、焙燒各個(gè)工序成本降低。

（1）循環(huán)效率對(duì)產(chǎn)能的影響。各個(gè)企業(yè)的循環(huán)效率不一樣，每立方母液在配礦時(shí)配入的鋁土礦的量不一樣，循環(huán)一次后產(chǎn)氧化鋁量就不一樣[2]。

（3）循環(huán)效率是在溶出系統(tǒng)能從鋁土礦中提取多少氧化鋁計(jì)算的。未考慮沉降系統(tǒng)水解導(dǎo)致循環(huán)效率的降低。從溶出到沉降，在這過程中溶出漿液繼續(xù)發(fā)生一系列的反應(yīng)。溶出凈溶出率75.28%，而到沉降凈溶出率只有66.26%，每噸鋁土礦將損失1000＊0.5705＊0.0902＝51.46公斤氧化鋁，造成氧化鋁礦耗大幅升高。

表1 鋁礦土企業(yè)提取效率

通過上述數(shù)據(jù)比較：企業(yè)Ⅰ溶出率與凈溶出率基本持平，企業(yè)Ⅱ溶出率與凈溶出率相差1.58%～1.98%，企業(yè)Ⅳ溶出率與凈溶出率相差9.02%，造成溶出率與凈溶出率的差別主要是沉降系統(tǒng)的控制問題。造成溶出率與凈溶出率相差9.02%的原因如下：沉降系統(tǒng)溫度較低，3、4#沉降槽溫度只有70℃左右，熱水溫度低于80℃，沉降槽的底流泵及溢流泵的冷卻水進(jìn)入沉降系統(tǒng)，導(dǎo)致沉降溫度低，沉降系統(tǒng)水解較大。粗液加石灰乳量大，造成大量的氧化鋁與石灰乳反應(yīng)形成六水鋁酸鈣進(jìn)入赤泥，造成氧化鋁損失。

從上面可以看出循環(huán)效率提高，將提高拜耳法整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)能，降低溶出系統(tǒng)的熔鹽爐煤及蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸汽消耗，減少沉降系統(tǒng)氧化鋁水解產(chǎn)生的氧化鋁損失和赤泥量帶走的附著堿損失。因此拜耳法生產(chǎn)必須不斷優(yōu)化溶出降低溶出ak、優(yōu)化分解流程提高分解ak，提高循環(huán)堿濃度、減少沉降系統(tǒng)水解減少氧化鋁損失，應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手。

2 溶出系統(tǒng)優(yōu)化

（1）溶出溫度的控制。脫硅礦漿經(jīng)過九級(jí)自蒸發(fā)預(yù)熱段，五級(jí)熔鹽加熱段，然后進(jìn)入6臺(tái)保溫停留罐保溫溶出；預(yù)脫硅溫度100℃～105℃，預(yù)脫硅時(shí)間8-12小時(shí)；BWT1出口料溫200℃～205℃；SWT5出口料溫＞～265℃以上，溶出ak1.48，溶出赤泥A/S-1.15；相對(duì)溶出率93%，優(yōu)化溶出指標(biāo)的重點(diǎn)是保持較低溶出赤泥A/S的同時(shí)，努力降低溶出ak。通常采取的措施是：提高溶出溫度，延長(zhǎng)溶出時(shí)間，調(diào)整礦石和堿液的配比及降低磨礦細(xì)度，保證系統(tǒng)換熱效率。

（2）石灰添加量。石灰添加量從原有的14%降低到9%，減少了石灰消耗的同時(shí)，降低了赤泥鋁硅比，提高了溶出率。石灰量降低到7%～8%時(shí)，溶出率達(dá)到最高，再繼續(xù)下降時(shí)，溶出率下降，找到合適的添加量，保證溶出率最高，根據(jù)溶出率計(jì)算合適的配堿量，保證溶出ak最低，從而提高循環(huán)效率。

3 分解系統(tǒng)的優(yōu)化，提高循環(huán)母液ak

（1）優(yōu)化分解溫度。優(yōu)化分解槽溫度梯度，分解槽有14臺(tái)，首槽溫度60℃±2，前三臺(tái)恒溫附聚，通過加入晶種在高溫段附聚與長(zhǎng)大，4#、5#、6#、7#、8#、9#槽通過螺旋板式換熱器降低溫度，槽子之間溫差2℃，10#、11#、12#，13#、14#自然降溫，減少細(xì)顆粒，末槽溫度46℃。嚴(yán)格控制溫度差，避免中間某兩槽溫差太大，溫度均勻穩(wěn)定降低。需要繼續(xù)完善分解槽上螺旋板換熱器。

（2）保證分解首槽固含，通過簡(jiǎn)單的計(jì)算，根據(jù)精液量來加入氫氧化鋁種子，保證首槽固含。

（3）穩(wěn)定分解時(shí)間：合理安排進(jìn)料及出料流量，保證分解槽位穩(wěn)定，以保證系統(tǒng)的平衡。

（4）分解槽出料后移，分解12#槽和13#槽都能出料去旋流器。旋流器溢流去14#分解槽，14#槽去立盤過濾出氫氧化鋁種子，底流去平盤過濾機(jī)。

表2 分解槽出料分析

通過上表可以看出：12#槽分解率47.88%，13#槽分解率是49.69%，如12#槽出料則每立方米精液少產(chǎn)出氧化鋁2.94kg/m3。按旋流器流量360m3/h～560m3/h，每小時(shí)少產(chǎn)出氧化鋁1058.4kg，導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低，提出出料槽后移，提高了循環(huán)效率。

4 提高系統(tǒng)濃度

（1）提高種分母液濃度。通過對(duì)分解系統(tǒng)螺旋板式換熱器進(jìn)行改造，精液濃度提高到165g/l，分解率基本保持在47%以上，種分母液目前穩(wěn)定在170g/l以上。

（2）提高循環(huán)母液Na2OK濃度。提高循環(huán)母液的Na2OK濃度，可提高拜耳法的循環(huán)效率，但提高循環(huán)母液的濃度時(shí)，增加了蒸發(fā)的汽耗。通過提高循環(huán)母液的Na2OK濃度及降低溶出ak而帶來的收益，不足以彌補(bǔ)提高循環(huán)母液的Na2OK濃度而增加的蒸發(fā)熱耗時(shí)，那么蒸發(fā)母液的Na2OK濃度就不宜再提高。蒸發(fā)母液的Na2OK還受蒸發(fā)能力的制約，因此循環(huán)母液的Na2OK濃度只宜選擇一個(gè)合適的值。

5 優(yōu)化沉降系統(tǒng)，減少氧化鋁損失

對(duì)沉降底流下的底流泵、溢流泵、稀釋泵、精液泵等的冷卻水進(jìn)行改造后排到循環(huán)水系統(tǒng)，禁止進(jìn)入沉降槽系統(tǒng)；利用好溶出乏汽對(duì)洗滌熱水、赤泥濾液回水進(jìn)行加熱；嚴(yán)格控制進(jìn)四洗的熱水不低于150立方米流量，減少赤泥洗液在沉降系統(tǒng)停留，減少水解；葉濾濾餅漿液改進(jìn)稀釋槽，避免進(jìn)洗滌沉降槽，等上述措施降低氧化鋁水解造成的損失。

綜上所述：通過合理的配入石灰量，提高溶出溫度，降低溶出ak，保持最大的溶出率，提高母液ak，減少沉降系統(tǒng)的水解造成氧化鋁的損失，提高循環(huán)效率，強(qiáng)化拜耳法生產(chǎn)，提高產(chǎn)能，降低生產(chǎn)能耗，從而解決低品位鋁土礦帶來的增加成本不利因素。有效的發(fā)揮拜耳法低成本優(yōu)勢(shì)，為企業(yè)增加競(jìng)爭(zhēng)力提供有效的技術(shù)。