拜耳法生產氧化鋁05分解車間-sn

第五章

分解(fēnjiě)車間第一頁，共十九頁。精選ppt概述晶種分解就是將鋁酸鈉溶液降溫，增大其過飽和度，再加人氫氧化鋁作晶種，并進行攪拌，使其析出氫氧化鋁的過程。它是拜耳法生產氧化鋁的另外一個關鍵工序。該工序對產品的產量、質量以及全廠的技術經濟指標有著重大的影響。晶種分解除得到氫氧化鋁外，同時得到苛性比較高種分母液，作為溶出鋁土礦的循環(huán)母液，從而構成拜耳法生產氧化鋁的閉路循環(huán)。種分過程的主要(zhǔyào)技術指標有：氧化鋁濃度、分子比、種分處溫、終溫、種子比、分解時間等。衡量種分過程效率的技術經濟指標是:種分分解率、分解槽單位產能以及所得到Al(OH)3的質量。砂狀氧化鋁要求的物理性能主要取決于種分過程的控制。第二頁，共十九頁。精選ppt本章(běnzhānɡ)目標掌握晶種分解的原理熟悉(shúxī)晶種分解的工藝流程熟悉影響晶種分解的主要因素第三頁，共十九頁。精選ppt主要(zhǔyào)內容1.晶種分解的原理(yuánlǐ)和工藝流程

2.影響鋁酸鈉溶液種分分解的主要因素第四頁，共十九頁。精選ppt1.晶種分解(fēnjiě)的原理和工藝流程

1.1晶種分解的原理經分離赤泥和葉濾的精液，Al2O3濃度約為120g/L，MR為1.7-1.8，在溫度為100℃時是不穩(wěn)定的，且隨溫度的降低，過飽和度增大。在加入晶種和攪拌(jiǎobàn)狀態(tài)下，過飽和的鋁酸鈉溶液按下式分解：第五頁，共十九頁。精選ppt經晶種分解后得到的氫氧化鋁凝膠漿液，需要進行(jìnxíng)液固分離才能得到需要的Al(OH)3

和種分母液。Al(OH)3大部分不經洗滌返回流程作晶種，其余部分經洗滌過濾后成為Al(OH)3成品，送去焙燒車間，種分母液經蒸發(fā)濃縮后返回濕磨流程，從而形成拜耳法生產的閉路循環(huán)。第六頁，共十九頁。精選ppt1.2晶種分解(fēnjiě)的工藝流程第七頁，共十九頁。精選ppt鋁酸鈉溶液(róngyè)放入晶種分解與一般無機鹽溶液(róngyè)的分解析出結晶的過程不同，而是及其復雜的。其中包括：（1）次生晶核的生成（又稱二次成核，為晶種表面生長的樹枝狀結晶受到撞擊破裂而形成的很多碎屑）；（2）Al(OH)3

晶體的破裂與腐蝕為機械成核；（3）Al(OH)3

晶體的長大；（4）Al(OH)3

晶核的附聚。（1）和（2）過程導致Al(OH)3

結晶變細，（3）和（4）過程導致Al(OH)3結晶變粗。有效地控制這些過程的進程，才能得到所要求的粒度和強度的Al(OH)3

。第八頁，共十九頁。精選ppt1.3我廠采用的分解車間工藝描述

控制過濾工段來的精液進分解車間的精液熱交換工序，精液在此工段經兩次級換熱，溫度從100-105℃降為61-62℃，然后(ránhòu)送種子過濾沖晶種。第一級為精液與分解母液換熱，第二級為精液與循環(huán)水換熱。第九頁，共十九頁。精選ppt精液沖晶后，制備成固含為800g/L的氫氧化鋁料漿，用晶種泵送往1~2號分解槽中，分解采用高濃度、大種子比，一段分解工藝制備砂狀AH，在分解槽尾部(wěibù)適當位置設置兩臺水力旋流器機組，分級底流為粗顆粒AH料漿，作為本車間產品送往焙燒車間成品過濾工序。分級溢流返回分解槽中。分解倒數(shù)第二槽為種子出料槽，在槽上部適當位置出料后流進種子過濾機，經過濾后，晶種流進晶種槽中，過濾母液進錐形母液槽。第十頁，共十九頁。精選ppt種分母液用泵輸送，一部分送AH分級，調配料漿固含；另一部分送熱交換，換熱后母液溫度從50~55℃升至85~90℃，送蒸發(fā)(zhēngfā)。為提高分解率，在分解槽頂部適當位置設有寬流道板式換熱器作為中間降溫設備。第十一頁，共十九頁。精選ppt2影響鋁酸鈉溶液種分分解(fēnjiě)的主要因素

(1)分解原液的濃度和摩爾比原液Al2O3濃度和摩爾比與工廠處理的鋁土礦類型有關。目前處理一水硬鋁石型鋁土礦所得鋁酸鈉溶液Al2O3濃度一般為130~160g/L，而適當(shìdàng)提高溶液濃度可收到降低能耗和增加產量的顯著效果。第十二頁，共十九頁。精選ppt但是，在其他條件相同時，隨著溶液濃度的提高，分解率和循環(huán)母液摩爾比會降低，且對赤泥(chìní)及Al(OH)3的分離洗滌有不利的影響，更不利于得到粒度較粗和強度較大的Al(OH)3，給砂狀氧化鋁的生產帶來困難。因此需要采用洗滌的Al(OH)3作晶種、高晶種系數(shù)（2.3-3.0）、提高攪拌強度等措施來克服溶液濃度提高后對分解速度所產生的不利影響。第十三頁，共十九頁。精選ppt(2)溫度先將精液從約100℃急劇地降至60-65℃，然后保持一定的速率緩慢降至分解終溫40℃左右的降溫制度（溫度過低則會由于溶液黏度顯著提高，溶液的穩(wěn)定性增加而導致分解速率的降低），是有利于分解過程的，因為迅速降溫破壞了鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性，分解速率快，分解率較高。這樣就使得分解的前半期生成大量的晶核，在后半期有足夠的時間來長大，不至于明顯地影響產品(chǎnpǐn)的粒度。第十四頁，共十九頁。精選ppt(3)種數(shù)量和質量晶種的數(shù)量和質量是影響分解速率和產品粒度的重要因素之一。鋁酸鈉溶液分解很突出的一個特點就是需要添加(tiānjiā)大量的晶種。晶種的數(shù)量和質量對Al(OH)3粒度的影響比較復雜。有關實驗表明，晶種量過多或過少都會使Al(OH)3粒度變小，適量時得到的粒度才最大。目前，多數(shù)工廠采用晶種系數(shù)在1.0-3.0范圍。第十五頁，共十九頁。精選ppt(4)攪拌速度保證種子與溶液有良好的接觸使溶液的擴散速度加快，保持溶液濃度均勻加速分解過程的進行攪拌速度過慢，既起不到攪拌作用，甚至還會造成(zàochénɡ)Al(OH)3沉淀；攪拌速度過快，會打碎生產的Al(OH)3晶體，產生很多的細粒子。因此，一般是根據(jù)具體情況確定最適宜的攪拌強度和攪拌方式。例如，分解槽多采用空氣攪拌和機械攪拌。我廠采用的是機械攪拌。第十六頁，共十九頁。精選ppt5分解時間和母液摩爾比在分解前期(qiánqī)析出的Al(OH)3最多，隨著分解時間的延長，在相同時間內分解出來的Al(OH)3越來越少，母液摩爾比的增長也相應的越來越少，分解槽的單位產能也越來越低，產品細粒子也越來越多。第十七頁，共十九頁。精選ppt因此過分延長分解時間是不適宜的。分解時間太短就會過早的停止(tíngzhǐ)分解，分解率低，氧化鋁返回量多，母液摩爾比過低，不利于溶出，并增加了整個流程的物流量。所以要根據(jù)具體情況確定分解時間，以保證有較高的分解槽產能和產品質量，并達到一定的分解率。第十八頁，共十九頁。精選ppt內容(nèiróng)總結第五章分解車間。Al(OH)3大部分不經洗滌返回流程作晶種，其余部分經洗滌過濾后成為Al(OH)3成品，送去焙燒車間，種分母