拜耳法溶出-分离-脱硅概要.ppt

拜耳法溶出工艺 吕国志 2013-9-18 东北大学 主要内容 原料制备 拜耳法高压溶出 溶出料浆的稀释与分离洗涤 铝酸钠溶液脱硅 原料制备 原料制备是氧化铝生产中的第一道工序。原料制备的目的是为拜尔法生产配制出合格的原矿浆送高压溶出工序。拜尔法原料制备过程包括：铝矿石的破碎、磨矿、石灰烧制和配料。 拜尔法生产工艺对原料制备的要求： （1）参与化学反应的物料要有一定的细度； （2）参与化学反应的物料之间要有一定的配比和均匀的混合。 原料制备的任务是： （1）将铝土矿破碎并混均按比例配入富矿熟料（或石灰）送到磨前矿石储仓。 （2）将蒸发母液按生产需求补充适当苛性碱制成合格的调配液。 （3）将矿石（国内一水硬铝石矿要加石灰）和调配液按一定比例和数量加入矿浆磨内，磨制出合格的原矿浆。 （1）铝土矿破碎与矿石预均化 铝土矿破碎 从矿山开采的矿石一般呈不规则形状。根据目前破碎设备的生产性能，一次破碎成符合磨矿粒度要求的细颗粒很困难，所以，破碎一般采用分段破碎，将破碎分成粗碎、中碎、细碎过程进行。 铝土矿破碎 影响矿石破碎的因素很多，主要与矿石的结构、硬度、形状大小以及均匀性等物理性质有关。为了得到合格的碎矿石，通常根据不同形式的矿石和矿石特性，采用不同的设备和破碎流程。 破碎一水硬铝石型铝土矿时，通常采用颚式和圆锥式破碎机，此时破碎流程比较复杂；破碎其他形式的铝土矿时，可采用反击式和锤式破碎机，此时破碎流程比较简单。 铝土矿破碎主要有以下几种方法：压碎、壁碎、折断、磨剥、击碎。 矿石破碎方法 （1）压碎：利用两破碎工作面逼近时加压，使物料破碎。此法的特点是作用力逐步加大，作用力的范围较大，适用于破碎较硬的矿石。 （2）壁碎：破碎工作是由尖齿楔入物料的壁面而完成的。其特点是作用力的范围较为集中而发生局部破裂。此法适用干脆性矿石的破碎。 （3）折断：物料在破碎工作面间如同承受集中负荷的支点梁，除在外力作用点处受壁力之外，矿石本身发生折屈而破碎。 （4）磨剥：破碎工作面在物料上相对移动，对物料施加剪压力，这种力是作用在物料的表面上。此法适用于细粒物料的磨矿。 （5）击碎：利用击碎力的瞬间作用于物料上使物料破裂，是动力破碎。 铝土矿预均化 铝土矿的预均化是在预均化堆场的堆料和取料过程中实现的。从铝土矿矿山来的矿石，其成分波动的周期长、振幅较大，采用专门的堆料机以薄层堆叠，层数可达200~500层。堆完后用专门的取料机械以垂直料层的方向和薄层切取的方式取料，使运出预均化堆场的矿石成分波动的周期缩短、振幅降低，其标准偏差缩小。 氧化铝生产原料的存储 氧化铝厂是连续生产的工厂，要求各种原料（铝土矿、石灰石、焦炭及煤）在工厂必须有足够的存储量，以保证氧化铝厂连续而均衡地生产。 各种生产原料所需的储存量取决于该原料的日用量和储存期。原料的储存量所能满足工厂生产需要的天数，称为该原料的储存期。 常用的矿石预均化设备 （2）石灰烧制 石灰烧制工艺 （3）原矿浆制备 原矿浆制备的工艺流程 原矿浆的配料计算 配矿 配碱 配石灰 原矿浆液固比调整 原矿浆制备的主要设备 原矿浆制备的工艺流程 （a）配料苛性比值 配料苛性比是指当矿石的溶出率达到理论溶出率时溶出液的苛性比值，在实际生产中，一般通过实验和技术经济比较确定最宜的配料苛性比值。 （b）原矿浆的配料计算 X= 式中 ηA ----实际溶出率 b ----赤泥中的钠硅比 αk------配料苛性比 w-----石灰添加量（%） X------每m3循环母液应配入的矿石量Kg n、a ---循环母液中Na2O和Al2O3浓度（g/L） A、 s---铝土矿中Al2O3和SiO2的含量（%） c、 c＇----矿石和石灰中CO2的含量 （c）矿浆的液固比L/S 生产上常用检查原矿浆的液固比的方法来检验原矿浆配料是否合格。 L／S=dL/(L+W)X= 式中：dL、dS 、dP------循环母液，矿石，原矿浆的密度； L----循环母液的质量； S—铝土矿与石灰的质量； W----石灰添加量（%）。 当生产中循环母液密度dL，铝土矿和石灰的密度ds一定，用密度计测出原矿浆密度dp，则原矿浆液液固比可求出，以此作为控制配料操作的依据。