旋流器在氧化鋁溶出赤泥分離流程中的應用

劉華德 田興凱

(中國鋁業山東分公司,山東淄博 255052)

旋流器在氧化鋁溶出赤泥分離流程中的應用

劉華德 田興凱

(中國鋁業山東分公司,山東淄博 255052)

水力旋流器是一種利用離心力對物料按不同粒度進行分級、按不同密度進行分選的高效分離設備,本文研究了水力旋流器在燒結法氧化鋁熟料溶出赤泥分離的應用,達到了提高液量通過能力、優化指標和降低消耗的目的。

溶出赤泥 燒結法 水利旋流器 分級

1 前言

燒結法氧化鋁生產適合處理中低品位的一水硬鋁石鋁土礦，目前在中鋁山東分公司化學品氧化鋁生產中采用此種生產工藝。在氧化鋁生產工藝流程中，赤泥分離主要采用沉降與過濾相結合的工藝，使用沉降槽、過濾機等分離設備。在分離過程中由于溶液與赤泥接觸時間長，造成二次反應損失大，氧化鋁和氧化鈉溶出率降低，同時由于溶出液固體含量達，造成沉降槽負荷大、產能低。應用水利旋流器進行溶出赤泥的快速分離，能夠降低分離過程損失，提高氧化鋁以及氧化鈉的凈溶出率，提高分離沉降槽的產能，達到降低礦石消耗、降低堿耗、降低成本的目的。

2 旋流器試驗

2.1 試驗工藝流程的確定

燒結好的熟料在球磨機內溶出后，溶出漿液進入沉降槽進行溶液與赤泥分離，得到浮游物較低的粗液與液固比比較小的底流，底流再用過濾機進行分離，其赤泥送到赤泥洗滌沉降槽中去洗滌。粗液進入粗液槽，送往脫硅工序。本試驗是將部分溶出漿液用泵送到旋流器進行分級，旋流器溢流進分離沉降槽進行再次沉降分離，底流進底流混合槽，與一次赤泥洗液混合送洗滌沉降槽，進行洗滌。

2.2 旋流器工業試驗

2011年2月開始旋流器的工業試驗，為便于對比選取了一組直徑分別為100mm、150mm、200mm 的旋流器組，將旋流器并聯到分離一段溶出泥漿的工藝流程中進行工業試驗。經過長達半個月的試驗，測定了試驗結果見表1。

2.3 試驗結論

通過試驗得出以下結論數據如下：(1)三個并聯旋流器通過的液量為47.66m3/h。(2)旋流器底流液固比2.04左右，旋流器溢流的固含為48.8g/l左右。(3)旋流器的的分泥效率為43.7%左右。

3 旋流器的工業應用

根據以上旋流器試驗的情況，旋流器應用于一段溶出赤泥的快速分離，能夠滿足氧化鋁生產要求，為分離沉降槽的達標達產創造條件。最后經過旋流器的準備后，于2011年4月份和5月分別安裝了兩組Φ250mm×12的旋流器組，應用于赤泥分離。

表1 旋流器試驗數據分布表

表2 旋流器組工業運用測定結果

3.1 應用工藝流程

本工業應用是利用旋流器分離一段溶出漿液，1組旋流器溢流進1#分離槽，2組旋流器溢流進2#分離槽，旋流器底流漿液都進混合槽，與一次赤泥洗液混合送洗滌沉降槽。

3.2 旋流器運行情況

本工業應用選用兩組Φ250mm×12的旋流器組，處理溶出液量400—600m3/h，于2011年4月和5月安裝好試車。由于排砂嘴偏大(Φ 40mm)，進料泵揚程低，造成旋流器壓力偏低，僅為0.09kg/cm2，底流L/S大(4.0以上)，更換了進料泵電機，更換Φ25mm和Φ22mm的排砂嘴。旋流器重新開車，運行及指標狀況基本正常。

3.3 測定數據及分析

根據試驗要求，分別對旋流器進行了有關測定，具體情況如表2。

3.4 數據分析說明

(1)1＃旋流器的分泥效率為40.26%，2＃旋流器的分泥效率為38.08%，綜合分泥效率在39.17%。(2)1＃旋流器底流平均固含為354.86g/l，2＃旋流器底流平均固含為387.83 g/l。(3)1＃旋流器溢流平均固含為49.60g/l，2＃旋流器溢流平均固含為51.51g/l。(4)旋流器處理溶出液量在400--550m3/h。

4 使用旋流器的效能分析

Φ250mm×12的旋流器組用于分離沉降槽后提高了分離沉降槽液量通過能力30%左右，使用旋流器組提高了單位時間液量的通過能力(流速提高)，利于赤泥的快速分離因而減少溶出液二次反應；旋流器組分級效率在35-40%，滿足分離槽的進料要求；同時解決了高效分離沉降槽的瓶頸問題，因而對總體產量的提高也起到了極大的促進作用。

[1]山鋁研究院,燒結法高濃度赤泥、硅渣沉降赤泥洗滌實驗報告,2010年6月.