1、缩小溶出液与精液 Rp 差值技术开发研究报告2目 录1 前言 .52 拜耳法溶出液与精液 K或Rp 差值的理论分析 .72.1 Rp 和 K的定义及其关系 .72.2 精液 Rp 值降低的因素分析 .82.3 提高精液 Rp 及降低溶出液与精液Rp 的措施 .93 相关工序的工艺流程及现状分析 .103.1 总体工艺流程描述 .103.2 溶出现状分析 .113.3 稀释、分离、洗涤现状分析 .143.4 氢氧化铝洗涤现状分析 .183.5 苛化现状分析 .194 影响溶出液与精液 Rp 差值的因素分析与计算 .204.1 溶出液至精液 Rp 的变化情况 .204.2 影响 Rp 的因素分析与
2、计算 .224.2.1 强滤液对溶出液稀释后 Rp 的影响 .234.2.2 赤泥洗液对溶出液稀释后 Rp 的影响 .244.2.3 苛化液对溶出液稀释后 Rp 的影响 .244.2.4 絮凝剂对于溶出液稀释后 Rp 的影响 .254.2.5 影响赤泥洗液 Rp 值的因素分析与计算 .254.2.6 叶滤助剂的影响 .284.2.7 影响溶出液 Rp 降低的各因素汇总与比较 .2934.3 工业现场溶出液与精液Rp 的比较 .304.4 适宜的溶出液与精液 Rp 及其差值确定 .314.3.1 适宜溶出液 Rp 讨论 .314.3.2 合理的溶出液与精液 Rp 的确定 .354.4 小结 .3
3、65 溶出系统分析及适宜条件的确定 .375.1 外排赤泥物化性能测试 .375.2 溶出适宜条件的确定 .385.2.1 试验原料、试验设备及方法 .385.2.2 溶出试验结果与分析 .405.2.3 关于化灰问题 .525.3 叶滤渣代替石灰溶出试验 .535.4 盐浴温度和转速的检测 .555.5 小结 .566 结论 .567 建议 .57工业应用效果 .59低品位铝土矿溶出试验研究报告（补充） .6841 前言XX 铝业有限公司诸多技术经济指标领先于国内拜耳法氧化铝厂，但仍然持续追求技术进步，力求精益求精。应 XX 铝业有限公司委托，中国铝业公司 XX 研究院和 XX 铝业有限公司
4、合作开展“ 缩小溶出液与精液 Rp 差值技术开发”项目研究。该项目的主要研究内容为：根据现有生产流程和生产条件，分析溶出液与精液 Rp 差值较大的影响因素，主要包括：溶出过程中的溶出效率分析；分离、沉降、洗涤过程的水解分析；氢氧化铝的洗涤分析；苛化原液的苛化分析等。模拟生产条件，确定合理的溶出液与精液 Rp 差值。通过优化计算和比较分析，提出缩小溶出液与精液 Rp 差值的方法和途径。进行工业试生产。该项目要达到的目标： 入磨矿石 A/S 在 4.50.5 波动时，正常生产过程中溶出矿浆 Rp1.15，溶出赤泥 A/S1.20。5溶出矿浆与精液 Rp 差值由目前的 0.08 缩小到 0.06 以
5、内。精液产出率提高 2.0kg/m3 以上。6 月初 XX 研究院项目组人员入驻 XX 铝业有限公司开展工作。相继对溶出、稀释、赤泥分离洗涤、铝酸钠溶液分解、氢氧化铝洗涤以及苛化等工序进行了调研。完成了影响溶出液与精液 Rp 差值的因素分析与计算，对低品位铝土矿进行了系统地溶出试验研究，确定了适宜的溶出条件。在此基础上，提出了缩小溶出液与精液 Rp 差值的方法和途径，确定了合理的溶出液与精液 Rp 差值；给出了适宜的溶出条件，可确保在入磨矿石 A/S 在 4.50.5 波动时，正常生产过程中溶出矿浆 Rp1.15，溶出赤泥 A/S1.20。平盘强滤液及蒸发苛化浆液不进入稀释分离系统是缩小溶出液
6、与精液 Rp 值的关键；强化预脱硅过程和以化灰的方式加入石灰，是强化溶出过程的有效措施。强滤液及蒸发苛化浆液不进入稀释沉降工序，即可确保溶出液与精液 Rp 差值低于 0.06。如对于 A/S为 4.50.5 的铝土矿，石灰添加量 5-9%，在预脱硅温度 100 ，预脱硅时间 6h，溶出温度 265，溶出 60min 的条件下，得到的赤泥 A/S 在 1.19 以下，溶出液 Rp1.152。62 拜耳法溶出液与精液 K 或Rp 差值的理论分析2.1 Rp 和 K的定义及其关系铝酸钠溶液中 Na2O 与 Al2O3 的比值，可以用来表示溶液中氧化铝的饱和程度以及溶液的不同性质，是铝酸钠溶液的一个重
7、要参数，也是氧化铝生产中一项重要的技术指标。我国早期大多沿用前苏联的表示方法，以 K 表示 Na2O 与 Al2O3 的分子比；后来引进法铝技术的厂家则以 Rp 来表示，它是 Al2O3：Na 2O 的质量比；美国则惯用 Al2O3：Na 2O 质量比表示，符号为 A/C，Na 2O 是以Na2CO3 计算的。不同表达方式的换算关系：Rp =1.645/K，Rp=1.71A/C，A/C=0.9623/ K。精液 Rp 是氧化铝生产的重要指标，提高精液 Rp 值有利于分解率和产出率的提高，高的精液 Rp 有利于生产砂状氧化铝，因此提高精液 Rp 值具有十分重要的意义。2.2 精液 Rp 值降低的
8、因素分析精液 Rp 值降低的原因主要有以下几个方面：溶出液的 Rp 值较低；7稀释液的 Rp 值较低；溶液中氧化铝的水解损失；稀释分离洗涤过程的脱硅反应；其它低 Rp 的浆液进入流程；溶液的其它氧化铝损失。稀释液 Rp 较低的原因分析如果稀释液 Rp 较低，与溶出液混合就会降低稀释矿浆的Rp。作为稀释液一般主要有两方面的来源：赤泥洗液：赤泥一般需要经过三至四次反向洗涤，洗涤过程时间长，溶液浓度低，在洗涤过程的水解无法避免，因此赤泥洗液 Rp 较低是无法避免的，其它进入洗涤过程的低 Rp 溶液，也会进一步降低赤泥洗液的 Rp 值。氢氧化铝洗液：其 Rp 值与分解母液 Rp 值接近，势必造成稀释矿
9、浆液相 Rp 变低。溶液中氧化铝的水解损失溶出矿浆在稀释过程中，浓度降低，铝酸钠溶液的稳定性下降，极易发生水解。如果采用氢氧化铝洗液作为稀释液，其带来的细氢氧化铝会加剧氧化铝发生水解。分离、洗涤、叶滤、粗液8和精液在槽子停留或输送过程中都会有水解发生。稀释分离洗涤过程的脱硅反应铝酸钠溶液脱硅反应生成的钠硅渣，其氧化铝与氧化钠分子比为 1：1，相应带走的氧化铝质量数较多，因此会降低溶液的Rp。如果添加石灰进一步脱硅，造成氧化铝损失会更大，进一步降低了溶液的 Rp。其它低 Rp 的浆液进入流程分离洗涤过程使用的絮凝剂；进入洗涤系统的苛化浆液；进入分离洗涤过程的污水、大坝回水；还有化清槽的溶液等其他
10、高苛性碱溶液非正常进入流程等等都会使 Rp 降低。溶液的其它氧化铝损失溶液的其它氧化铝损失，包括加入石灰作为叶滤助剂会直接导致氧化铝的损失等。2.3 提高精液 Rp 及降低溶出液与精液Rp 的措施提高精液 Rp 主要有两个方面的措施：一提高溶出液 Rp 值，二是缩小溶出液与精液 Rp 的差值Rp。改善溶出条件，制定合理的溶出制度，能获得较高的溶出液Rp 值，但针对现有的溶出系统，在铝土矿一定、循环母液浓度一9定的条件下，为获得适宜的整体技术经济指标，溶出液的 Rp 值几乎是确定的。 氧化铝生产过程中，溶出液 Rp 与精液 Rp 不可避免地存在着一定的差值Rp， 生产条件不同此差值的大小亦不同，
11、在溶出条件不变的情况下，缩小Rp 这一差值也就提高了精液的 Rp 值。大多数情况下，氧化铝企业的溶出条件相对来说是比较稳定的，因此，就只能通过降低溶出液与精液之间Rp 来提高精液Rp。3 相关工序的工艺流程及现状分析3.1 总体工艺流程描述XX 铝业有限公司位于洛阳市西南的新安县，产能 80 万吨，包括两个系列，每个系列 40 万吨。2006 年 12 月第一系列建成投产，2008 年 8 月第二系列建成投产。采用拜耳法处理 A/S 为 5 左右的低品位矿，石灰外购，原料采用先棒磨再球磨的两段磨矿工艺。溶出采用机械搅拌反应釜预加热溶出技术。分离洗涤系统当前采用锥底沉降槽技术。分解采用高固含一段
12、法分解技术。氢氧化铝焙烧采用流态化悬浮焙烧技术。103.2 溶出现状分析3.2.1 溶出工艺流程溶出系统有两个系列。从预脱硅槽来的矿浆，分别由高压隔膜泵送入一二系列溶出系统。为溶出配料准确，在溶出进料前加入部分循环母液调整固含使溶出进料固含由原矿浆的 345g/L 左右降至 290g/L 左右进入溶出系统溶出。原矿浆经高压泵，入缓冲槽，经六级单管二次蒸汽预热至 164左右，再经缓冲槽，进入四级机械搅拌反应釜二次蒸汽预热至 201左右，七级机械搅拌反应釜新蒸汽预热至溶出温度，三个机械搅拌反应釜保温溶出后，经十级料浆自蒸发器闪蒸降温至 123左右，进入稀释槽与赤泥洗液混合后经稀释后槽进入沉降分离洗涤系统。两个系列溶出机组的参数控制基本相同。3.2.2 溶出工艺技术指标主要工艺技术条件：溶出温度：260265 溶出时间：4045min5、6 月份石灰的主要化学成分见表 1。5、6 月份矿石、溶出进料及溶出结果见表 2、3、4、5。
