混联法生产氧化铝(酸碱联合法生产氧化铝) 混合氧化铝厂的改进和优化:& nbsp中国铝土矿资源的特点决定了目前中国氧化铝生产工艺以混合法为主。 在中国六大氧化铝厂中，有三个混法厂，其产量已占中国氧化铝总产量的60%以上。中州铝厂也将向联合工艺发展。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp该联合生产工艺的优点是氧化铝总回收率高，碱耗低。 但是，混合法工艺流程复杂，拜耳法系统和烧结法系统相互制约。往往一个工序的异常情况会迅速蔓延到其他相关工序甚至整个生产过程，使得拜耳法系统和烧结法系统无法最大限度地发挥各自的潜力。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp那么，如何改进我国现有的混联工艺，如何优化其技术经济指标，从而有效提高我国现有混联工艺的产量，降低生产成本，是氧化铝行业亟待解决的重要问题。许多专家对此提出了很好的意见。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp一、平行氧化铝生产工艺:& nbsp& nbsp& nbsp平行法，又称现代平行法、选矿平行法或平行法。 平行法氧化铝生产过程中，拜耳法采用强化溶出技术处理高品位铝土矿，拜耳法赤泥直接排放。该烧结法采用富矿强化烧结法处理高品位铝土矿，烧结法精液全部碳化分解，烧结法赤泥直接排放。 新的平行氧化铝生产工艺的原理流程如图1所示。 & nbsp1 & nbsp平行氧化铝生产新工艺原理及工艺流程:& nbsp& nbsp& nbsp在联合法生产过程中，无论是串联法、并联法还是混合法，“联合法”的本质都是通过烧结法工艺系统向拜耳法系统补碱。 实际上，由于电解生产的液碱与固体Na2CO3碱粉的价格差在逐渐减小，所以按照目前的价格，联合法中的拜耳法采用液碱补碱，与烧结系统采用固体碳酸钠补碱相比，在经济上具有明显的优势。 拜耳法系统采用液碱补碱，烧结法系统精液全部碳化分解。因为碳分解率高于种子分解率，所以可以增加整个系统的总产量。 这对解决我国氧化铝生产与国民经济发展要求相差甚远的现状具有积极意义。 因此，氧化铝生产过程并联可以使拜耳法系统和烧结法系统真正意义上独立运行，而不是联动，充分发挥各自的优势。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp平行氧化铝生产工艺的主要特点如下 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(1)进一步提高产量:& nbsp& nbsp& nbsp在并联氧化铝生产新工艺中，不需要通过烧结法精液的种分来实现拜耳法系统的补碱。 烧结精矿全部碳化分解，由于碳分解率明显高于晶种分解率，采用新的并联工艺可提高烧结系统产量。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp在新的并联工艺中，烧碱直接加入拜耳法系统补充烧碱，可以使拜耳法系统配矿母液的NK浓度和αK更高，从而增加拜耳法的配矿量，提高循环效率。因此，并行氧化铝生产过程也可以提高拜耳法的产量。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2)保持拜耳母液中碳酸钠和硫酸钠在较低水平:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp由于拜耳法系统直接采用液碱补碱，完全避免了Na2CO3和Na2CO4烧结流入拜耳法系统，因此有利于保持拜耳法母液中的碳酸钠和硫酸处于较低水平，有利于拜耳法溶出料浆自蒸发工序、晶种分解工序和种分母液蒸发工序的稳定运行，降低种分母液蒸发工序的能耗，提高生产率。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(3)最大限度发挥拜耳法系统 烧结法系统各自的优势:& nbsp；& nbsp& nbsp在新的并联流程中，拜耳法系统和烧结法系统互不连接，相对独立，互不包含，可以充分发挥各自的优势。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(四)拜耳法系统 烧结法系统互补:& nbsp；& nbsp& nbsp根据生产经营的具体情况，拜耳法系统和烧结法系统可以互为补充。 例如，在新型并行氧化铝生产工艺中，拜耳法系统不需要设置专门的碳酸盐苛化工序，拜耳法种分母液蒸发的碳酸钠可直接送至烧结法系统用于生料浆的制备。 再比如，碳酸化分解的氢氧化铝可以作为拜耳法的晶种送去，等等。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp而我国铝土矿以中低品位为主，近年来铝土矿逐渐枯竭。并联法中，拜耳法和烧结法都需要高品位铝土矿，导致资源不足的问题。 如果选矿拜耳法和选矿烧结法并行，会出现氧化铝产量低、矿产消耗高、成本增加、资源浪费等问题。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp二。系列氧化铝生产工艺:& nbsp& nbsp& nbsp中国对串联法向往了几十年。早在50年代中期，山东铝厂二期扩建时，就考虑了串联法方案。 二十世纪五十年代末 郑州铝厂原设计也是串联法，用于处理河南珙县铝硅比为4 ~ 5的小关铝土矿。 1960年拜耳法系统试运行失败后，增加了碳化分解和碳化母液蒸发两个附加工艺，形成完整的烧结工艺系统，并于1965年成功投产。 改革后，拜耳法系统于1966年2月试车成功。后来形成并完善了中国郑州铝厂独特的混合流程生产工艺。 后延至原贵州铝厂(1989年)、原山西铝厂(1992年)。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp郑州铝厂拜耳法系统一直使用铝硅比大于10的优质铝土矿。铝硅比降低，经济拜尔法比会降低，烧结法比会升高，导致能耗和成本增加。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp随着氧化铝生产的发展，我国铝土矿逐渐枯竭，混系法指标将恶化。特别是90年代以后，级数法已经显示出强大的竞争力。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp串联法的实质是首先用经济的拜耳法处理所有矿石，并回收大部分氧化铝。然后用烧结法处理拜耳赤泥，回收大部分碱和少量氧化铝。脱硅后，烧结法溶液进入拜耳法系统，溶液蒸发析出的一水纯碱返回烧结法系统配料。 系列工艺流程如图2所示。 & nbsp2 & nbsp系列工艺流程:& nbsp& nbsp& nbsp串联法处理我国中品位矿石优于串联法。 串联法工艺简单，拜耳法生产比高，碱耗低，赤泥浪费少，投资少，成本低，易操作。 系列法和混合法的指标对比见表1。 & nbsp1 & nbsp串联法 混合法对比名称:按建设规模串联法、串联法 拜尔烧结法/(×104t/a)6060矿石品位A/S5.724.515.17矿石氧化铝含量/%65.1962.5764.12产品比例:焙烧/%59∶4177∶23氧化铝总回收率/%92.192.7碱耗/(GJ/tOA)8573能源& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp串联法的主要优点如下 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(1)首先采用简单的拜耳法处理矿石，最大限度提取矿石中的氧化铝，然后烧结回收拜耳法赤泥中的Al2O3和Na2O。低能耗拜耳法产品比例可达70%以上。 因此，可以降低氧化铝生产的综合能耗，Al2O3的总回收率较高，还可以降低碱耗。 表2显示了几种氧化铝生产方法的氧化铝产量和成本的比较。 & nbsp2 & nbsp几种氧化铝生产方法的氧化铝产量和成本比较:联合选矿拜耳法石灰拜耳法串级法氧化铝回收率/%矿耗/(t/tAO)制造成本比较/(元/tAO)91 . 01 . 61326 . 072 . 62 . 1121671 . 72 . 113391 . 71 . 61272:& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2)由于矿石中的大部分Al2O3是用拜耳法提取的，加工成本和投资成本都很低，因此可以大大降低产品总成本。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(3)与串联法相比，采用单品位铝土矿，易于混合和均化矿石。同时，拜耳法的溶出条件和要求可以适当放宽。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp串联法的主要缺点是拜耳法赤泥配料烧结困难，烧结过程能否顺利进行，熟料质量是串联法的关键。此外，当矿石中Fe2O3含量较低时，烧结系统仍存在供碱不足的问题。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp郑州轻金属研究所等单位在实验室试验和公斤级扩大试验的基础上，开展了工业规模试验。 试验表明，回转窑烧结低铝硅比拜耳赤泥生料是成功的。 得到烧结熟料具有良好的溶解性能，溶解后的赤泥具有良好的沉降分离性能。 研究表明，我国中低品位铝土矿资源可用于串联法生产氧化铝。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp从表中可以看出，目前选矿拜耳法和石灰拜耳法生产成本比混联法降低100 ~ 200元，但氧化铝回收率降低20%左右。 与选矿拜耳法相比，串联法生产成本比石灰拜耳法高50元和140元左右，但氧化铝回收率约20% 在铝土矿资源保障较低的中国，这一点不容忽视。 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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