氧化铝循环水处理工艺的探讨.doc

氧化铝循环水处理工艺的探讨 1前言 之所以在循环水前冠以“氧化铝”三个字，是因为国内氧化铝行 业的循环水普遍存在着：高温一影响冷却效果，高碱一一增加碱耗， 高悬浮物一一容易结垢的三大难题，有别于其他行业的循坏水。一般 循环水只具备上述“三高”中的两高，所以用水质稳定方法能使循环 水良性循环，而氧化铝循环水的水质稳定，国内目前还没有成熟的办 法。 2氧化铝循环水特点和现状 氧化铝循环水的服务对象是烧成，蒸发，赤泥洗涤，氢氧化铝洗 涤，脱硅等工序，用于冷却。真中蒸发工序用水占全部水量的60 — 70%。 氧化铝循环水特点的具体表现是：高温：循环上水温度达 35-45°C,循环下水温度达45-58°C；高碱:PH=11-12,最高PH=14； 高悬浮物：SS=400-600mg/l,最高达5000mg/l,低硬度:一般为7. 5 —14 (CaC0.3)mg/1,最小为0。而且因为氧化铝循环水和氧化铝生产 朕系特别紧密，停水意味着停产。氧化铝生产的连续性很强，所以， 除非万不得己，i般不安排停产。就是说靠停水大检修来解决循环水 中的问题，不符合生产实际。目前的生产形势是：国内氧化铝商品每 年缺口约100万吨，各氧化铝厂都在努力提高自己的产量，生产要求 循环水发挥出更大的作用，可是，循环水的水质得不到彻底改善，只 能使结垢等问题越来越严重，一边要求提产，一边作用越来越小，所 以，氧化铝循环水己成为提产道路上的一只“拦路虎”。 上述水质特点，造成循环上下水管道结垢严重，山西铝厂投产 10余年來，上水管最厚的结垢40伽以上，下水管道最厚的结垢达 150伽以上，下水管道断面己成“卵形”；阀门闸板及闸板槽，阀杆 皆被垢厚厚的裹着，任凭操作机构扳坏，阀杆变弯，阀门也纹丝不动; 冷却塔上的水泥格板填料上也结垢严重，个别孔眼己被堵死，孔眼面 积缩小30%,降温效果很差；悬浮物（主要是料浆，灰尘，赤泥） 大量沉积在调节池内，冷却塔下，调节池积泥体积己达调节池全部体 积的60 — 70%,可调节的体积骤减；冷却塔下的“搭盆”深1.8m, 不岀三个月，便被泥积满。 由于结垢使循环下水管道输水量减少，（上水管道还表现不明 显），检查井内水位普遍上升，水力坡度代替了设计坡度，管道全线 水位升高，上游管段流速降低，结垢加快。历次垢样分析见表1。 表1循环水系统垢样分析（％） 时间 取样地 占 八、、 A1203 Fe203 CaO Mgo Na20 Si02 灼碱 其他 91. 3 澄清池 46. 32 0. 08 12.85 1.63 1.20 35.23 2. 69 壁 91.3 冷却塔 配水槽 53. 25 0. 34 5. 67 1.5 3. 78 32.27 3. 19 93.4 冋水管 内 40.4 1.5 15 1.98 1. 11 1.36 36. 09 93.4 冷却塔 配水槽 5 6 0. 75 2. 75 0. 90 0. 36 1. 70 33. 14 9 1 塔下沉 渣 13. 31 6. 53 33. 29 1. 55 16.9 28. 32 综合氧化铝循环水的种种问题，分析其根木原因有二，一是系统 中有大量悬浮物（指矿浆，赤泥）存在；二是系统中有高碱度存在。 碱法生产氧化铝，就是用碱（NaOH或Na2CO3）处理铝土矿，使矿 石中的氧化铝和碱反应制成铝酸钠溶液o铝酸钠溶液经分解析出氢氧 化铝，氢氧化铝再经过脱水，即可获得氧化铝。由于循环水在蒸发末 效的冷凝器（氧化铝行业习惯称之为水冷器）中与循环母液中的含碱 水蒸汽直接接触，所以循环水中含碱在所难免。另外，在赤泥洗涤工 序中常用一部分循环上水洗涤赤泥，减少赤泥的附液损失，这种做法 倒可以保持循环水中的含盐量在一定的水平上。 可见氧化铝循环水中结垢主要有两个原因，一是含悬浮物，二是 含碱。而含碱是必然的，碱又是溶解物质，不易被分离。所以说减缓 循环水系统结垢的首要手段和目标是去除循环水中的悬浮物。 3推荐的氧化铝循环水处理流程 也许是受对氧化铝循环水认识的局限，设计时对氧化铝循环水中 的悬浮物指标放的太宽，指标定的太低，设计循环上水悬浮物含量 130mg/l,碱度100mm/lo实践证明，氧化铝循环水管道结垢的一个 重要原因就是悬浮物控制不严，水中悬浮物含量太高，致使大量的含 铝化合物粘结在管壁上，加速、加重了管道结垢。对于大多数城市下 水来讲，其悬浮物含量也不过150-300mg/I“笔者认为：氧化铝循环 水和钢铁企业的循环水是有联系的，过去也属一个部门，氧化铝循环 水的水质特点和钢铁企业中高炉煤气洗涤，转炉除尘洗涤及轨浊循环 水相近，其去除的主要对旬都是悬浮物，主要区别是：前者水中的悬 浮物多是氧化铁皮，氧化钙煤渣，二氧化硅等；后者水中的悬浮物多 是氧化钙、氧化铝，二氧化硅。可是