關于石灰全鈣和有效鈣對氧化鋁生產石灰添加量的試驗研究

2019-04-26 12:51:04秦晶

中國金屬通報 2019年12期

秦晶

（開曼鋁業（三門峽）有限公司，河南三門峽 472100）

1 試驗原料及儀器設備

1.1 該氧化鋁廠所用鋁土礦

在原料制備入磨皮帶隨機取三份礦石樣品，破碎粒度在1mm左右，經烘干、混勻、縮分（用16槽2分器），放入研磨機閉路干磨，使其細度進一步達到：-63μm≥70%、-315μm≥98.75%、-500μm＝100%，其主要成分：Al2O366.78%、SiO29.23%、Fe2O33.55%、ST0.13%。

1.2 該氧化鋁廠所用石灰

取入磨石灰皮帶石灰（1＃，質量不好，產地：河南洛陽），石灰大棚新入廠石灰（2＃，質量很好，產地：河南盧氏）。其制備方法同礦石，石灰粒度：-150μm=100%。石灰制備好后裝瓶封存，備用。1#石灰主要成分：CaOT81.59%、CaOf65.00%、SiO23.00%、CO29.42%、MgO3.32%，2#石灰主要成分：CaOT95.34%、CaOf93.00%、SiO2＜0.01%、CO21.41%、MgO1.42%。

1.3 循環母液

從循環母液槽放料處取得，其成分見表1。

表1 循環母液成分

1.4 主要試驗儀器設備

①制樣設備：研磨機、破碎機、縮分器、貯樣罐、試劑瓶等。②溶出設備：高壓群釜。③分析檢測儀器：高溫爐、天平、抽濾裝置、烘箱等。

2 溶出試驗條件

2.1 配礦公式

每升循環母液所需配入的鋁土礦量為：

式中：

NK、AO——分別代表循環母液中的苛性堿和氧化鋁的濃度，g/l。

Rp——為預計的溶出液Rp，根據試驗要求及工藝技術規程取值，本次試驗取值Rp=1.14。

S1、S2——分別代表鋁土礦和石灰的SiO2含量，%。

N/S——代表赤泥鈉硅比，根據試驗要求及工藝技術規程取值，本次試驗取值0.35。

A——代表鋁土礦中的氧化鋁含量，%。

ηf——預計鋁土礦的實際溶出率，%，根據試驗要求及工藝技術規程取值，本次試驗取值0.88。

x——礦石中石灰的添加量，%。本試驗分別取4%、6%、8%、10%和12%。

C—— 石灰中的CO2含量，%。這里C=（CaOT-CaOf）×11/14，也可直接分析確定。

CaOT、CaOf——石灰中全鈣、有效鈣的含量，%。

2.2 試驗條件

溶出溫度穩定在265℃；溶出保溫時間為45min；石灰添加量（以重量計）分別為礦石的4%、6%、8%、10%和12%。

2.3 試驗方法

使用帶有五個鋼彈的熔鹽加熱高壓群釜做溶出試驗,熔鹽溫度誤差控制在±1℃內。每個鋼彈容積為150ml，裝入3粒Ф4的鋼球、100ml循環母液。按式①算出的礦石和石灰量，蓋緊固定于熔鹽爐內的框架內，一并沉沒于熔鹽中計時。框架及鋼彈在熔鹽中，以35轉/min的轉速翻轉，15min左右（視鋼彈數量而定），溫度達到265℃時，開始計溶出時間。保持溫度45min后停機，取出鋼彈，置于水中冷卻至100℃以下。開啟鋼彈，倒出溶出漿液，并用100ml沸水稀釋，真空過濾分離出溶出液和赤泥濾餅，后者用熱水淋洗干凈后，用烘箱烘干。分別分析溶出液和赤泥濾餅的化學成分。

采用對比的方式進行試驗，即同時溶出的五個鋼彈中，各個鋼彈的石灰配比不同。