劉英俊

摘要：在氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)中，碳?jí)A過高問題一直阻礙著氧化鋁產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。本文基于筆者的工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)技術(shù)調(diào)查，首先從實(shí)際情況出發(fā)，氧化鋁生產(chǎn)問題進(jìn)行了分析，然后從改進(jìn)蒸發(fā)流程、降低補(bǔ)堿量和引入相關(guān)設(shè)備三個(gè)方面對(duì)碳?jí)A過高問題進(jìn)行治理。

關(guān)鍵詞：氧化鋁生產(chǎn);拜耳法;碳?jí)A過高

一、序言

隨著我國工業(yè)體系的不斷發(fā)展壯大，氧化鋁生產(chǎn)工藝也在不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，帶動(dòng)著氧化鋁的產(chǎn)量也在不斷提升。但是生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的碳?jí)A問題一直是困擾著氧化鋁生產(chǎn)工藝的發(fā)展，以拜耳法氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)為例，伴隨著系統(tǒng)的內(nèi)部產(chǎn)量比例發(fā)生變化，其自身的碳?jí)A積累程度也在不斷增加，對(duì)整體生產(chǎn)工序造成了很大的影響。本文主要基于氧化鋁的生產(chǎn)流程進(jìn)行分析，針對(duì)碳?jí)A過高這一現(xiàn)象對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

二、氧化鋁車間問題

自建廠以來，就不斷對(duì)氧化鋁的生產(chǎn)工藝水平進(jìn)行提高，當(dāng)前采

用拜耳法為主的氧化鋁生產(chǎn)模式。但氧化鋁生產(chǎn)車間的碳?jí)A問題對(duì)氧化鋁的生產(chǎn)流程造成了不小的影響，根據(jù)實(shí)際調(diào)查，筆者對(duì)氧化鋁生產(chǎn)流程中碳?jí)A的出現(xiàn)原因和危害進(jìn)行了分析：

1.升高原因

在氧化鋁的生產(chǎn)制備流程中形成一定量的碳?jí)A是正常現(xiàn)象，其主要是由于溶液吸收了空氣中的CO2和碳酸也與苛性堿產(chǎn)生了相互作用形成了Na2CO3，同時(shí)在生產(chǎn)過程中也會(huì)補(bǔ)充一定的堿。但是因?yàn)檠趸X的生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備在不斷的進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)其碳?jí)A的含量也在逐年升高，其原因可以分為以下幾種：

首先是因?yàn)槭褂檬襾韺?duì)碳酸鈉進(jìn)行苛化，但是因?yàn)樵O(shè)備的原因?qū)е驴粱煌耆?，也?huì)提高補(bǔ)堿量，同時(shí)石灰燒成的質(zhì)量也出現(xiàn)了一些問題，雖然經(jīng)歷了幾次調(diào)整，但是采用豎爐煅燒，其石灰燒成質(zhì)量不穩(wěn)定導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部的碳?jí)A含量升高，另外由質(zhì)量較差的鋁土礦帶入了一定程度的碳酸鹽，使得與系統(tǒng)中的苛性堿反應(yīng)，形成碳酸鈉;其次是排鹽不徹底，系統(tǒng)在蒸發(fā)過程中會(huì)對(duì)碳酸鈉進(jìn)行析出，但是有時(shí)碳?jí)A的結(jié)晶過于細(xì)化，導(dǎo)致沉降功能差，無法有效地隨著排鹽作業(yè)排出系統(tǒng)，而是循環(huán)后回了拜耳系統(tǒng)，進(jìn)而造成碳?jí)A含量過高。

2.相關(guān)危害

碳?jí)A升高的危害主要在于兩個(gè)方面：一方面是造成了系統(tǒng)能耗的升高，在蒸發(fā)環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)的碳?jí)A濃度提高會(huì)使得碳?jí)A結(jié)晶增多，在設(shè)備表面和內(nèi)部形成結(jié)垢，影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行和熱能傳遞，造成了系統(tǒng)耗能的升高，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懺O(shè)備的正常運(yùn)作;另一方面是對(duì)拜耳法所產(chǎn)出過程產(chǎn)生影響，碳?jí)A的提高會(huì)使得溶液中的苛性堿濃度發(fā)生變化，尤其是在溶出環(huán)節(jié)中，苛性堿濃度的降低會(huì)使得循環(huán)母液的溶出能力也隨之降低，從而減少了氧化鋁的溶出過程，另外也會(huì)造成碳酸鈉溶液的粘度增加，進(jìn)而減小了赤泥的沉降速度，影響沉降系統(tǒng)運(yùn)行效率。

三、基于拜耳法氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)碳?jí)A過高治理措施

1.改進(jìn)蒸發(fā)流程

蒸發(fā)母液中碳?jí)A平衡濃度與NK濃度密切相關(guān)。為使蒸發(fā)母液中的碳?jí)A進(jìn)一步降低，經(jīng)技術(shù)人員多次研究論證，決定實(shí)施兩段蒸發(fā)工藝。即：沉降槽溢流和部分原液混合，再一次進(jìn)行高濃度蒸發(fā)，增加蒸發(fā)工序排出的碳?jí)A量。

2.引入相關(guān)設(shè)備

蒸發(fā)車間的蘇打系統(tǒng)經(jīng)過更新之后使用立盤過濾機(jī)，基于本地的實(shí)際情況，將立盤過濾機(jī)含水率控制在30～35%，能有效的控制濾液浮游物含量。同時(shí)濾餅采用苛化加外排程序操作。同時(shí)改用立盤過濾機(jī)后，產(chǎn)能效果理想，單臺(tái)立盤過濾機(jī)相當(dāng)于三臺(tái)轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)的產(chǎn)能，可處理兩臺(tái)沉降槽底流，濾液浮游物得到有效控制，且濾餅夾帶的附液量明顯降低，致使碳?jí)A量減少。

此外，為了有效地控制和降低系統(tǒng)碳?jí)A，需要強(qiáng)化蒸發(fā)系統(tǒng)排鹽操作，首先強(qiáng)化蘇打過濾機(jī)、蒸發(fā)器的操作運(yùn)行，同時(shí)選用高效率的排鹽蒸發(fā)強(qiáng)制效來提高結(jié)晶鹽析出。

3.降低反苛化

在拜耳法制備氧化鋁過程中，石灰生燒所造成的反苛化損失較為嚴(yán)重，所以需要減少石灰生燒的情況就需要加強(qiáng)石灰的質(zhì)量監(jiān)控，確保石灰中有效鈣的組成比。

四、總結(jié)

總而言之，根據(jù)后續(xù)的反饋成果，其碳?jí)A過高問題得到緩解，筆者由此認(rèn)為基于氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)碳?jí)A過高治理研究具有相當(dāng)高的可行性。此外各個(gè)氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)需要根據(jù)其自身的生產(chǎn)情況、經(jīng)濟(jì)情況和環(huán)境要求對(duì)氧化鋁生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能保證碳?jí)A治理取得最大化的成果，進(jìn)而共同推動(dòng)我國氧化鋁制備的生產(chǎn)水平。

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