氧化铝生产工艺技术规程.doc

1 氧化铝生产工艺流程1.1 工艺流程概述我厂氧化铝生产采用拜尔法。矿山来的铝土矿在卸矿站卸入矿仓后转运到均化库布料。石灰石经竖式石灰炉煅烧后送到石灰仓，用于石灰消化和原料磨配料。均化库内的碎铝土矿用双斗轮取料机横向取料后经皮带运输机送至磨头仓。铝土矿、石灰和蒸发来的循环母液按一定配比进入由棒、球二段磨和水旋器组成的磨矿分级系统。分级溢流（原矿浆）进入原矿浆槽，然后泵送至高压溶出工序的溶出前槽。溶出前槽内矿浆用G E H O泵送入溶出系统。首先由单套管和压煮器组成的十级预热器预热，再用约60巴新蒸汽间接加热压煮器内矿浆到溶出温度，保温溶出4560分钟，经十级自蒸发器闪蒸降温后，溶出矿浆用赤泥洗液稀释。闪蒸产生的二次蒸汽用于十级预热，新蒸汽冷凝水经闪蒸成6巴蒸汽并入全厂低压蒸汽管网，新蒸汽不含碱冷凝水返回热电厂。二次蒸汽冷凝水及新蒸汽含碱冷凝水送热水站。稀释矿浆在40m单层平底沉降槽内进行液固分离，底流进入洗涤沉降槽进行三次赤泥反向洗涤，再送入赤泥过滤机进行过滤洗涤，热水分别加入过滤机和末次洗涤，滤饼经螺旋输送进入再浆化槽，用离心泵向G E H O泵喂料，然后压送到赤泥堆场进行干法堆存。分离沉降槽中添加由絮凝剂工序制备好的合成絮凝剂和天然絮凝剂。一次、二次洗涤槽加合成絮凝剂。分离沉降槽溢流经泵送粗液槽 ，再用泵送往385m2凯利式叶滤机或226m2立式叶滤机进行控制过滤，过滤时加入助滤剂（石灰乳或苛化渣）。滤饼送二次洗涤槽，精液送板式热交换器。精液经三级板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换冷却到设定温度。再与种子过滤滤饼（晶种）在晶种槽内混合后用晶种泵送至由13台平底机械搅拌槽组成的分解系列的首槽（1#和2#槽）。经连续分解后从11#（或10#）槽顶用立式泵抽取分解浆液去进行旋流分级，分级前加入部分过滤母液稀释，分级溢流进12#（或11#）分解槽。底流再用部分母液冲稀后自压至产品过滤。分解末槽（12#或11#）的分解浆液从槽上部出料自流至种子过滤机，滤饼用精液冲入晶种槽，滤液入锥形母液槽。经分级后的氢氧化铝浆液经饲料泵送入51m2平盘过滤机进行成品过滤并用热水洗涤，氢氧化铝滤饼经皮带送至氢氧化铝仓或直接送焙烧炉前小仓。母液送种子过滤的锥形母液槽，氢氧化铝洗液送赤泥洗涤或锥形母液槽。锥形母液槽的溢流进母液槽，底流到种滤溢流槽，溢流槽浆液经泵送到分解末槽，需要时也可送到晶种槽。母液槽内的分解母液部分送氢氧化铝分级用于稀释水旋器进料和底流，其余经板式热交换器与精液进行热交换后送蒸发原液槽。锥形母液槽的底流用泵送去385m2叶滤机进行浮游物回收，产生的滤液进平底母液槽，浮游物作为晶种返回到晶种槽。蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外，经降膜蒸发器内进行蒸发浓缩后送调配。在流程中Na2CO3浓度高需排盐时，二级闪蒸出料部分进强制循环蒸发器（加热面积580m2），并加入盐晶种，在进行超浓缩蒸发的同时进行盐的诱导结晶，然后在盐沉降槽进行分离。底流用18m2转鼓过滤机进行过滤分离，滤饼用热水溶解后在苛化槽内与石灰乳混合进行苛化，苛化浆经过滤机分离，苛化淡液送母调配槽，苛化渣进赤泥洗涤系统；苛化浆液也可直接送赤泥洗涤沉降槽。排盐过滤机滤液及盐分离沉降槽溢流进强碱液槽，部分送各化学清洗用碱点和分解化学清洗槽，部分返回第三级闪蒸，第三级闪蒸出料送调配。蒸发水冷器用第一循环水站的循环水冷却。蒸发新蒸汽不含碱冷凝水返回热电厂，新蒸汽含碱冷凝水和二次蒸汽冷凝水送往氢氧化铝过滤洗涤、沉降热水站或用于蒸发站水洗。生产过程中消耗的碱，用液体烧碱补充。从碱仓卸下的液碱，先送补碱槽，再到母液调配槽与蒸发母液、部分不经蒸发的原液及苛化淡液调配成符合浓度要求循环母液。也可采用液碱先用于化学清洗，后进流程的补碱方式。氢氧化铝焙烧在气体悬浮焙烧炉（G、S、C）内进行。成品氧化铝输送至氧化铝大仓，除供电解用外，其余部分包装外销。 1.2 工艺流程图（见附图）2 原料、燃料质量标准21 进厂铝矿石应符合下列要求：211 Al2O3含量60%212 A/S:10天内平均波动为3.0213 矿石块度15mm214 铝矿石中不得混有泥土，石灰石及钢铁等杂物。215 铝矿石附水7%22 进厂石灰石应符合下列标准：221 CaO含量54%222 SiO2含量1.0%223 MgO含量3.0%224 块度4080mm225 石灰石中不得含有泥土、铝矿石、钢铁等杂物23 液碱标准231 进厂液体离子交换膜碱应符合下列标准： NaOH含量50%；NaCl含量0.04%232 进厂液体隔膜碱应符合下列标准： NaOH含量42%；NaCl含量2.0%24 焦炭标准（见表1）表1： 牌 号指 标 JT-1JT-2灰分%，不大于1821硫分%，不大于1.001.5挥发分%，不大于3.05.0粒度mm 2540 焦末含量12%灰熔点，不小于1350机械强度按供需双方协议水分%，小于8注：水分不作质量考核依据，超出部分应扣除相应的吨位。2.5 煤气标准（氢氧化铝焙烧用）2.5.1 低位发热值5232.5KJ/Nm3（1250kcal/Nm3）3%2.5.2 进炉煤气含尘量50mg/Nm32.5.3 焦油含量3 mg/Nm32.5.4 进炉煤气H2S体积含量0.5%2.5.5 压力25KPa2.5.6 进炉温度25-403 产品质量标准3.1 氢氧化铝质量标准 氢氧化铝质量应符合表2的规定： 表2：牌 号化 学 成 份 %Al2O3不小于杂 质 含 量 不 大 于SiO2Fe2O3Na2O灼 减AH164.50.0180.020.435AH264.00.040.0280.4535AH363.50.070.0450.5535注：1、Al2O3含量为100%减去表列杂质的实际含量；2、表中化学成份按在1105下烘干的干基计算；3、氢氧化铝的附着水应小于14%。3.2 氧化铝质量3.2.1 砂状氧化铝的化学成分应符合表3的规定： 表3：牌 号化 学 成 份 %Al2O3不小于杂 质 ， 不 大 于SiO2Fe2O3Na2O灼 减SAO98798.70.0120.0180.451.0SAO98698.60.0160.020.501.0SAO98598.50.0350.030.571.0SAO98498.40.050.030.621.03.2.2 砂状氧化铝的物理性能应符合下面规定 Al2O320% 容重1.05g/cm3 BET比表面积50m2/g 粒度4512%3.2.3 其它金属氧化物TiO20.005% ZnO0.02%V2O50.005% P2O50.005%3.2.4 外观 砂状氧化铝外观为白色砂状晶体，不应有肉眼可见的杂物。 4 对动力的技术要求41 新蒸汽411 高压蒸汽： 压力5.46.2 MPa 温度275315412 蒸发用蒸汽：压力0.50.6 MPa温度1702042 压缩空气421 生产用：氧化铝厂区管网压力0.6 MPa温度40422 仪表用：无油、无尘、无水 车间入口处压力0.6 MPa43 新水给水压力2.53bar（表），PH值7.28.4，悬浮物10mg/l，总碱度200mg/l，总硬度250mg/l，碳酸盐硬度175mg/l5 生产过程的技术条件指标51 均化库均化后同堆矿石A/S波动不大于3.052 石灰石煅烧及石灰消化521 石灰煅烧分解率89%522 湿焦比811%523 出灰温度75524 炉顶温度170525 炉顶压力：100400Pa526 灰乳浓度CaO120200g/l53 原料磨531 磨矿细度 100%500，98.75%315，7063532 循环母液 Nk235250g/l533 石灰加入量：干矿石重量的8-12%534 配料Rp1.1454 高压溶出541 隔膜泵（GEHO泵）5411 隔膜泵工作压力5.80.5MPa，最大7.0MPa5412 进料料浆温度8090，最大1005413 进料料浆固含280g/l542 高压溶出5421 预热温度1905422 新蒸汽：压力5.46.2MPa温度2753155423 溶出温度：2535424 反应停留时间：4560min5425 相对溶出率91%或稀释赤泥A/S2.25426 溶出液Rp1.145427 赤泥钠硅比（Na2O/SiO2）0.455. 4. 2. 8 末级闪蒸出料温度105543 稀释5431 稀释后矿浆苛性碱浓度Nk170185g/l5432 稀释后矿浆固含5285g/l55 赤泥沉降分离551 沉降槽温度102106552 底流固含400g/l553 溢流浮游物90 二次洗涤沉降槽温度90 三次洗涤沉降槽温度8557 絮凝剂配制：合成絮凝剂：8.3-10kg/槽；天然絮凝剂：300-400kg/槽；配制用水：Na2O含量5g/l，温度8058 赤泥过滤洗涤和输送581 过滤机进料固含450g/l582 洗后赤泥附碱Na2O0.5%（干基）583 滤饼含水率40%584 外排赤泥含水率47%59 热水站赤泥洗水591 温度80592 Na2O含量3g/l510 控制过滤5. 10. 1 精液Nk165175g/l，Rp1.095102 精液浮游物15mg/l5103 精液温度1001055104 凯利叶滤机操作压力255g/l 强制循环蒸发后溶液Nk300320 g/l5144 循环母液浓度Nk235250 g/l5145 排盐后循环母液Nc/NT10%5146 系统真空度0.88bar5147 循环冷却水要求： 上水温度38 下水温度505148 蒸发冷凝水二次蒸汽冷凝水Na2O含量：1005. 14. 11 盐分离沉降槽溢流浮游物1g/l51412 排盐过滤机真空度0.6 bar51413 盐滤饼含水率35%51414 苛化温度90，时间1.5-2h51415 苛化率80%515 循环给水5. 15. 1 一、二循环水和焙烧循环水总硬度30mg/l，给水温度：38；5. 15. 2 分解循环水硬度20mg/l，给水温度：35516 设备清洗用碱液和水的要求5161 赤泥过滤机 碱液Nk200320g/l,905162 叶滤机 碱液Nk500g/l,90 冲滤布水6070，6bar5163 立盘过滤机 碱液Nk100200g/l,80 冲滤布水6080，6bar5164 平盘过滤机 碱液Nk300400g/l,80-85 冲滤布水8085，6bar5165 分解槽清洗液Nk200320g/l6 主要技术经济指标61 产品单耗611 铝土矿（湿）2.037t/tAO612 石灰石0.42t/t.AO613 碱耗（折纯碱）70Kg/t.AO614 焦炭35kg/t.AO615 煤气592Nm3/t.AO616 电耗320kwh/t.AO617 汽耗4.0t/t.AO其中高压蒸汽2.5t/t.AO低压蒸汽1.5t/t.AO618 新水12t/t.AO619 循环水80t/t.AO6110 压缩空气65Nm3/t.AO6.2 氧化铝总回收率81.5%63 产品质量焙烧氧化铝合格率90%砂状氧化铝S-AO985以上率100%氢氧化铝一级品率100%7 环境保护71 各种污染粉尘排放，各种噪音严格按照国家标准允许范围之内。72 严禁碱液排入下水道，严禁槽跑、冒。73 外排废水指标：硬度10mg/l，碱度500mg/l，悬浮物50mg/l， 9PH11，油类20mg/l。附图：氧化铝工艺流程简图 石灰石、焦炭 碎铝土矿 电解铝厂包装计量 均化石灰煅烧 氧化铝 焙烧原料磨制成品氧化铝热水 石灰包装计量 石灰消化高压溶出 氢氧化铝滤饼 苛化淡液 循环母液 成品氢氧化铝 石灰乳 沉降分离排盐苛化成品过滤底流 滤液 蒸发分级粗液 苛化渣赤泥洗涤 叶滤 赤泥过滤晶种分解板式换热 精液 立盘过滤赤泥晶种 堆场种分母液