氧化鋁生產中一段法分解固含對氫氧化鋁粒度和分解率影響的探討

劉永軼

（遵義鋁業股份有限公司，貴州 遵義 563000）

目前世界上生產砂狀氧化鋁的技術以美鋁兩段法技術和法鋁一段法技術為代表，國外三水鋁石生產氧化鋁普遍采取低濃度、低固含的兩段法砂狀氧化鋁工藝[1]。而我國的一水硬鋁石強化溶出多采用高濃度溶出生產工藝，分解對應采用法鋁高固含一段法分解技術，在引進消化的實踐過程中不斷取得創新發展，而兩段法分解則需要低濃度才有足夠的分解附聚動力[2]，王熙慧[3]等人的研究中通過強化中間降溫可以提高分解率同時保證粒度，但總體上國內最終焙燒得到的氧化鋁產品粒度與國外相比仍有較大差距[4]。本文對某氧化廠采用高固含一段法砂狀氧化鋁分解技術，在不同分解溫度下分解固含對AH粒度及分解率的影響進行探討，為優化提高氫氧化鋁（AH）粒度的同時兼顧提高分解率的生產控制提供參考。

1 分解條件

分解首槽溫度：64℃、62℃、60℃、58℃，分解固含 ：810g/l、840g/l、870g/l、910g/l，各固含條件下的分解時間基本相同（47小時～48小時），分解末槽溫度49℃～50℃，鋁酸鈉溶液（精液）成分基本保持不變（NK=158、AO=179g/l、αK=1.45）。

2 不同溫度下不同AH固含對粒度和分解率的影響

2.1 分解首槽溫度在64℃時

不同固含條件下的分解末槽激光分析AH粒度結果如表1。

粗粒子變化規律分析：在64℃這樣較高分解初溫的條件下，+150μm以上的粗粒子量隨固含的增加而增加，-150μm～+75μm粒子含量因長大到上一級別有所降低，后面的長大跟不上，粗粒子長大過快，長期容易出現粒度過度粗化、粒級分布不均的情況。

表1 64℃時不同固含條件下的粒度結果

細粒子變化規律分析：-20μm的細粒子減少，-12μm的細粒子趨于消失，說明在高分解初溫下中粗粒子和微細粒子隨固含增加長大規律較明顯，固含增加對抑制較細粒子的產生有利。

分解率分析：分解率隨分解固含的增加而明顯上升，但在64℃的較高首槽溫情況下分解率總體不高。固含升到910g/l后，分解率變化平緩，分析主要是在固含過高后由于種子附液量的帶入量過大，首槽ak的升高降低分解動力的原因造成。

2.2 分解首槽溫度在62℃時

不同固含條件下的分解末槽AH粒度結果如表2。

粗粒子變化規律分析：在62℃分解初溫的條件下，+150μm以上的粒子量隨固含的增加而增加，而-150μm～+75μm的中等粒級AH量保持較好。

表2 62℃時不同固含條件下的粒度結果

表3 60℃時不同固含條件下的分解末槽AH粒度

表4 58℃時不同固含條件下的粒度結果

細粒子變化規律分析：-20μm、-12μm細粒子在840g/l有一個最低值，總體上隨固含增加逐步減少；-6μm的極細粒子在該溫度下因種子中沒有，也沒增加。

分解率分析：分解率隨分解固含的增加而明顯上升，比在64℃高溫度首溫的情況有所提高。固含上升到910g/l后，分解率升高趨勢平緩。

2.3 分解首槽溫度在60℃時

不同固含條件下的分解末槽AH粒度結果如表3。

粗粒子變化規律分析：在60℃分解初溫的條件下，+150μm以上的粒子量隨固含的增加而緩慢增加，-150μm～+75μm的粒子數基本保持不變，整個AH粗粒子保持緩慢長大。

細粒子變化規律分析：-20μm的細粒子隨固含增加緩慢長大，-12μm的細粒子基本沒有變化，-6μm的極細粒子在該溫度下因種子中沒有也沒有新的增加。

分解率分析：分解率隨分解固含的增加而上升，分解率比在62℃首溫的基礎上有所提高。固含再從870g/l上升到910g/l后，分解率呈下降的趨勢。

2.4 分解首槽溫度在58℃時

不同固含條件下的分解末槽AH粒度結果如表4。

粗粒子變化規律分析：在58℃分解初溫的條件下，+150μm以上的粒子量總體略有增加，但差異不大，-150μm～+75μm的粒子數降低，降低程度減緩。

細粒子變化規律分析：隨固含增加-20μm變化不大，且固含在810g/l較低時-20μm有所增加，說明在首槽在58℃的低溫下低固含對長大不利。

分解率分析：分解率隨分解固含的增加而上升，分解率比在60℃首溫的情況有所提高。固含再從870g/l上升到910g/l后，分解率反而呈下降趨勢，說明在低溫下固含過高對分解沒有幫助。

3 結論及建議

通過對不同溫度下分解固含變化與AH粒度、分解率變化關系的分析，得到如下規律：

（1）分解首槽溫度在64℃～60℃范圍內，隨著固含的增加AH粒度總體上是長粗的，長粗的速度在固含達到870g/l后逐步趨于平穩，有利于AH粒度的優化穩定。

（2）溫度過低后（58℃）AH粒度總體呈細化趨勢，特別是固含偏低情況時（小于840g/l），提高固含后細化趨勢降低。

（3）溫度過高后（64℃）較粗的AH粒度增加明顯，隨固含的增加中等粒子量減少，細粒子補充不足，長期容易出現粒度過度粗化、粒級分布不均的情況。

（4）分解率總體上隨固含的增加和溫度的降低而增加，但過高后（940g/l），分解率上升平緩，特別是在分解首槽溫度較低時固含過高分解率反而呈下降的趨勢。

綜合以上總結，在氧化鋁生產中對于非特殊分解物料分解固含宜偏高控制在870g/l左右，分解溫度58℃～60℃范圍，既有利于減小AH粒度波動又有利于提高分解率，為最終獲得粒度較好的氧化鋁產品創造條件，同時提高產量及降低生產能耗，但再過高后對分解率幫助不大或反而降低，且增加生產負荷。最后，本文只是對生產中一段時間的幾種分解情況進行分析探討，以供借鑒，各廠還需要結合自身分解物料特點以及不同的分解長大時期摸索最佳控制條件，不斷優化創新。