种分分解工序粒度控制措施
来源:用户上传
作者:
【摘要】将过饱和铝酸钠溶液中的氧化铝以氢氧化铝结晶的形式析出，获得高的产出率和符合物理、化学质量要求的氢氧化铝产品。
【关键词】氧化铝粒度分析 周期性 控制措施
对氢氧化铝质量的要求，包括纯度和物理性质两个方面。氧化铝的纯度主要取决于氢氧化铝的纯度，而氧化铝的某些物理性质，如粒度分布和机械强度，也在很大的程度上取决于分解过程。氢氧化铝颗粒过细，将使过滤机的产能显著下降。细粒子氢氧化铝含的水份多，使焙烧热耗增加，并增大灰尘损失。生产砂狀氧化铝，种分分解工序产出的氢氧化铝粒度生产工艺指标一般为小于45um的颗粒百分含量≤15%（粒度分析方法：干法筛分粒度分析）。
1本种分工艺概述
分解工序采用一段法工艺流程，一期采用两个组30台分解槽，每个组15台。从板式降温来的精液经过晶种槽与种子混合后送至分解首槽。在分解过程中为了提高分解浆叶的饱和度，加快分解速度，流程设置5级（1个系列）中间降温流程，每级降温2℃，均采用循环水与分解浆液进行热交换。投用种分槽数一般由分解时间及总液量而定（备用1个 ）。种分槽搅拌采用桨叶式机械搅拌。出料槽上装设两台分级机，由槽底出料泵送入水力旋器，经旋流分级后，颗粒粗的底流送平盘过滤机，溢流返回出料槽。出料槽通过自压的方式向立盘过滤机供料浆，进行晶种过滤。滤饼与精液混合后返回首槽作晶种。分解控制条件为：首槽温度60±1℃，末槽温度48±l℃，晶种固含700～900g/1，分解时间≥45小时，分解率≥51.5%，精液成分A0≥165g/1，ak<1.49。
2种子分解过程实质性描述
种子加入后即从溶液析出的氢氧化铝直接沉淀于晶种活性的表面上，加入的种子晶体继续长大。长大的氢氧化铝晶体受各种因素影响，成长不均匀而在其表面上形成树枝状结晶，在搅拌或流动过程中受到撞击，使树枝状晶体破碎产生了小的晶核。这也就是种分过程中新晶核的来源。在种子长大和生成新晶核的同时，还存在着附聚作用，细小晶粒由于互相撞击而粘在一起成为大的集合晶体。
3生产数据表明氢氧化铝粒度呈周期性波动
氢氧化铝粒度分布呈现周期性变化，通过对生产数据分析，归纳出如下规律：（1）氢氧化铝粒度分布呈周期性变化，但每个周期持续时间、波动振幅、每个周期内粒度合格天数及不合格天数差别却很大;（2）所采取的各项控制调整措施，目前来看只能延长粒度波动周期和减弱粒度波动的振幅，却无法避免粒度周期性波动趋势。
4氢氧化铝粒度调控思路
新晶核必须经过多次循环才能生成粒度适中的晶粒，采取有利条件促进晶体的长大和晶粒的附聚，应尽量避免或减少种分时次生晶核的形成和氢氧化铝晶粒的破裂。分解过程不仅要求氢氧化铝晶粒有一定的粒度和机械强度，还要求较高的分解速度与分解率。因此要全面考虑各种因素后，制定出符合实际情况的粒度控制措施。（1）设置足够、合理监测点，时时准确掌握分解条件。（2）科学分析、归纳数据，确定种分系统中影响附聚和成核的规律，保证晶种粒度分布平衡。（3）尽可能提前发现可能出现的粒度粗化、细化趋势，及时采取控制措施干预。
5针对一段法种分生产工艺，提出以下控制氢氧化铝粒度的措施
（1）分解温度是影响氢氧化铝粒度的主要因素，也是最直接最灵敏的调控措施。采取以下分解变温制度，采用初温度56～62℃，末温度45～52℃，分解时间45～60h，利用宽流道板式换热器在3#槽～12#槽进行中间降温10～13℃。根据不同条件，调控首槽、末槽温度及中间降温梯度。经生产数据验证，产品粒度及分解率都可以得到保证。降温的原则是：保持较高的分解初温，降温速度在分解初期可快些，分解后期则要放慢，这样既可以提高分解率又不致明显使氢氧化铝的力度变细。值得注意的是：在实际的生产时，不可能为了提高氢氧化铝粒度，而降低分解率。所以调整时要兼顾分解率分解槽产能，以免造成生产成本升高，经济效益降低。
（2）加强分级机的操作确保分级机最佳分级效果，满足分解作业过程对氢氧化铝产量和质量的要求。分级机控制的好坏直接影响氢氧化铝的粒度质量和分解率。分级机是确保粒度质量合格的关键设备之一。若氢氧化铝力度细化，通过提高分级机的进料压力（增加母液加入量）、降低进料固含（不高于450g/l）、提高进料温度，提高分级效果，必要时全开两组分级机以实现粒度良好的分级效果。加强岗位巡检，关注进料压力（一般为0.15MPa～0.20MPa）及底流料浆从喷嘴的流出状态。及时清理进料管、溢流管及喷嘴存在的堵塞物料及杂物，确保分级效果正常。
（3）根据粒度分布情况，调整固含（即种子比）。首槽固含控制在700～900g/L，都适合生产砂状氧化铝。加入晶种的目的，是越过“晶核形成”的阶段，使溶液加速分解，而且也是为了制取粗粒氢氧化铝产品。粒度出现粗化时，如-45m≤2%～4%时候，说明100m以上的粗颗粒太多，要及时向平盘出料，降低固含，防止成核突然增加;粒度细化时，若固含偏低，适当提高固含。
（4）做好“特殊日期”的筹划与安排。系统液量的稳定对晶种分解工序的每个生产指标都十分重要。但由于影响生产稳定性因素很多，经常性出现进出种分系统液量不平衡，造成系统指标出现波动，此时氢氧化铝粒度极易偏离正常的控制范围。每月全厂会计划停车检修，分解工序作为控制全厂液量平衡最重要工序，系统液量一般会有较大波动。如何最大程度减少影响，及时采取相应预防控制措施就很有必要。比如，在停车之前，将分解首槽温度适当提高2～5℃，保证末槽温度及中间各种分槽温度不至于大幅度降低。与调度室及时汇报沟通，提前安排，应尽量避免精液直接进分解槽。另外，因突然停电、停汽等制约分解系统液量进出平衡的因素，生产调度部门要制订相应的应急预案。车间平时必须做好各种情况的应急方案。
（5）其他条件控制。铝酸钠溶液浓度、铝酸钠溶液苛性比值、苏打等盐类、二氧化硅、有机物等都会对氢氧化铝粒度有一定影响。总之，影响氢氧化铝粒度因素很多，而且各因素之间都相互影响，相互制约，在生产上并不常遇到，不再详细论述。
6结语
一段法工艺生产氧化铝，氢氧化铝颗粒会出现周期性波动。虽然理论上有些问题有待于继续作更深入广泛的研究，但生产上，通过采取有效的调控措施，达到延长粒度波动周期和降低氢氧化铝粒度波动幅度是完全可以实现的。
参考文献：
[1]拜耳法氧化铝生产工艺及设备.中国铝业山西分公司.
[2]山西华兴铝业有限公司.氧化铝生产部分解单元作业指导书.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-14981874.htm
