【文章內(nèi)容簡介】 氫氧化鉀溶出得到硅酸鉀溶液硅酸鉀溶液硫酸中和沉淀得到超細二氧化硅白炭黑等。工藝流程如下圖所示。煙灰綜合回收鎵/鉀/鋁/硅的工藝流程圖由汽車運進廠的灰渣進入原料倉庫，用螺旋輸送機送往原料配料。外購濃硫酸進入硫酸罐，經(jīng)泵送至原料配料槽。調(diào)配合格后原礦漿送至耐酸礦漿泵。用泵將原礦漿送往蒸汽加熱套管預熱器預熱，礦漿加熱至反應溫度。溶出后料漿溫度降至80℃后進入沉降槽。沉降槽底流過濾后，濾餅進入堿溶工序。濾液經(jīng)蒸濃結(jié)晶得到硫酸鋁鉀結(jié)晶，晶體晶體經(jīng)干燥包裝入庫待售。結(jié)晶后液用氧化鈣中和得到富鎵沉淀物，濾液返回浸出工序循環(huán)使用。浸出渣經(jīng)氫氧化鉀溶解得到硅酸鉀濾液，然后用硫酸中和得到超細二氧化硅沉淀。經(jīng)干燥后得到產(chǎn)品白炭黑。少量濾渣可作為建材原料。沉淀白炭黑之后的濾液為硫酸鉀溶液，返回明礬結(jié)晶工序進行鉀鋁平衡及結(jié)晶。富鎵沉淀用苛堿溶解除雜后電解，得到金屬鎵。 主要生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)主要設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1原料灰槽30003000個12螺旋輸送機Φ219(7500)臺1 kW3配料罐Φ20003000個24輸送泵100m3/h, H=20m臺8 kW5原料換熱器F=100 m2臺16浸出罐Φ20006000個2 kW7沉降槽Φ25006000個5 kW8過濾機板框, F=250 m2臺2 kW9濾液槽Φ20003000個310結(jié)晶罐Φ30005000個111晶漿過濾機CWJ, F=60 m2臺1 kW12中和罐Φ20002000個113二次溶出器Φ20004000個2 kW14過濾機板框, F=60 m2臺415鎵電解槽400600X700個244X100kW16二次濾液槽Φ15002000個317硅酸鉀濾液槽Φ20002000個218蒸發(fā)器F=80 m2, 三效個319原料酸罐V= 100m3個120液堿貯罐V= 100m3個121結(jié)晶器Φ20008000個122洗水槽Φ15002000個6（1）灰渣平均成分：組分SiO2Al2O3KGaFe2O3其它合計%100（2）工業(yè)濃硫酸：含量≥98%，其余2%以水計。（3）氫氧化鉀：含量≥%，以100%計。（4）物料平衡表：物料消耗名稱單位小時消耗天消耗年消耗*灰渣t20000濃硫酸t(yī)10000氫氧化鉀t液堿t420石灰t10．23360低壓蒸氣t35180新水t52365電耗kWh8300000* 每年330生產(chǎn)日，每日24小時運轉(zhuǎn) 與現(xiàn)有氧化鋁廠提鎵生產(chǎn)方法的比較生產(chǎn)單耗比較表：單位產(chǎn)品主要消耗指標（每kg鎵）石灰乳電解法樹脂吸附法本項目（含浸出工序）循環(huán)母液（m3）煙灰（t）樹脂（kg）8濃硫酸（t）石灰（t）氫氧化鉀（t）0. 14CO2（t）Na2O（kg）523020Na2S（kg）30雙氧水（kg）25工業(yè)鹽（kg）3濃鹽酸（kg）新水（m3）30電（kWh）695350395蒸汽（t）12附產(chǎn)硫酸鋁鉀（t）附產(chǎn)白炭黑（t）附產(chǎn)硫酸鈣（t）通過比較，煙灰為原料在提鎵的同時綜合利用其中的二氧化硅、氧化鉀與氧化鋁資源較為經(jīng)濟，即使按提鎵的各項指標與傳統(tǒng)的從鋁酸鈉溶液提鎵的離子交換法比較也較為先進。浸出渣的綜合利用與鋁酸鈉溶液提鎵不同，本項目浸出后存在廢渣。但由于其主要成份為二氧化硅，通過堿溶、硫酸中和沉淀得到超細白炭黑副產(chǎn)品，實現(xiàn)了有價資源的綜合回收，提高了特材冶煉廢渣的回收利用附加值，最終所剩廢渣極少，不會存在二次污染問題。 項目技術(shù)優(yōu)越性本項目是針對特材冶煉廢渣的資源化利用項目，可以達到治理廢渣的環(huán)境污染的同時，實現(xiàn)其中光電新技術(shù)發(fā)展的重要材料金屬鎵以及我國緊缺戰(zhàn)略資源鉀的綜合利用。本項目技術(shù)的優(yōu)越之處在于既可靠的解決了廢渣的環(huán)境污染問題，不造成二次污染。同時實現(xiàn)資源的深度高效利用，整體技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)于現(xiàn)有的金屬鎵的提煉工藝。新技術(shù)是國內(nèi)首創(chuàng)，其工業(yè)化應用，為解決我國冶金固體廢棄物的資源化利用提供新的示例。對拓展鎵與鉀等資源的范圍以及煉鎵技術(shù)發(fā)展也具有重要的意義。第6章 總圖運輸與公用輔助工程 總圖布置 規(guī)劃目標以企業(yè)總體發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，依托當?shù)氐馁Y源、交通和區(qū)位優(yōu)勢，對土地資源嚴謹規(guī)劃、科學定位、控制規(guī)模、保障需求、合理開發(fā)、務實節(jié)約，促進企業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展，人與環(huán)境的和諧統(tǒng)一。 項目組成（1）生產(chǎn)廠房原料倉庫、溶出廠房、綜合過濾廠房、蒸發(fā)廠房、電解廠房（2）生產(chǎn)設(shè)施溶出前槽、濾液槽、熱水槽、多效蒸發(fā)、結(jié)晶槽、中和槽、堿溶槽、電解液槽等（3）辦公生活設(shè)施綜合研發(fā)辦公樓 規(guī)劃原則用科學發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)環(huán)境保護工作清潔生產(chǎn)原則促進自然資源可持續(xù)利用工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟原則環(huán)境保護原則執(zhí)行國家各項有關(guān)環(huán)境保護的法律法規(guī) 功能分區(qū)根據(jù)確定的各項建設(shè)內(nèi)容及其規(guī)模，結(jié)合地塊條件，可以將本項目分成相對獨立的功能分區(qū)，并通過合理的布局，形成相互聯(lián)系又各自獨立的作業(yè)協(xié)同。 總平面布置根據(jù)廠址的基本技術(shù)條件和工藝流程的需要，綜合有機地考慮各項因素，經(jīng)濟合理安排建設(shè)用地。 豎向布置及場地排雨水建筑物豎向設(shè)計本著盡量利用自然地形，減少土方工程量和各種工程構(gòu)筑物的工程量，并力求填、挖就近平衡，運距最短，節(jié)約基建投資的原則。建筑場地應有完整、有效的雨水排水系統(tǒng)，滿足生產(chǎn)、運輸、裝卸及工程管線敷設(shè)的要求。場地標高及排水坡度盡量結(jié)合原地形進行平整，場地排雨水坡度為5‰，雨水匯入廠內(nèi)道路邊溝，最后排入廠區(qū)雨水管網(wǎng)內(nèi)。 廠區(qū)綠化綠化布置是環(huán)境保護的重要措施，因而必須根據(jù)具體要求，與總平面布置綜合考慮，并與場地環(huán)境相協(xié)調(diào)。根據(jù)企業(yè)性質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)模和總平面布置方案，為了消除或減輕生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的粉塵和氣體和噪聲對環(huán)境的污染，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)和生活環(huán)境。應因地制宜地選用綠化樹種，突出地方特色，選用抗污染的花草及樹種，盡快發(fā)揮綠化效益。使整個園區(qū)內(nèi)綠化布局形成疏密有致、高低錯落、遠近分明的綠化層次和空間結(jié)構(gòu)，以與廠內(nèi)的建筑相呼應，建成現(xiàn)代化工廠的典型模式。 土建工程 設(shè)計依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB500162006）；《民用建筑設(shè)計通則》（GB 503522005）；《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》（GBJ8785）。各車間的建筑設(shè)計主要依據(jù)生產(chǎn)使用功能，氣象條件，建筑造型和建筑技術(shù)等因素進行平面布置和空間組合。 主要建筑方案主要生產(chǎn)用房采用鋼結(jié)構(gòu)、槽類采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)、輔助用房采用磚混結(jié)構(gòu)。廠區(qū)內(nèi)主要建筑的屋面板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板，保溫材料采用樹脂珍珠巖，卷材防水。大跨度車間擬采用鋼柱鋼桁架結(jié)構(gòu)，其余建筑物根據(jù)不同情況采用框架結(jié)構(gòu)、填充墻或磚混結(jié)構(gòu)。 公用工程 供熱、供氣、空壓站供熱工藝生產(chǎn)所需蒸汽由產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)的大唐電廠產(chǎn)生， 左右，達到工藝生產(chǎn)所需參數(shù)。 MPa 低壓蒸汽管道、溶出回水管道、蒸發(fā)回水管道等。各蒸汽管道均需保溫，保溫材料采用巖棉制品。所有管道均采用架空敷設(shè)。保溫層外采用鍍鋅鐵皮保護層。軟化水本項目所用軟化水由本場制備。 供電、通訊電力負荷（一） 計算負荷根據(jù)工藝與輔助專業(yè)的提資，采用單耗法(綜合單耗為190kWh/t灰)（二） 負荷性質(zhì)1）示范工廠的一級負荷主要有:電解槽；溶出器攪拌裝置；沉降攪拌耙機；結(jié)晶槽攪拌裝置。蒸發(fā)器各效過料泵、循環(huán)泵。2）二級負荷主要是:其余生產(chǎn)所用的負荷均為二級。（三） 對供電可靠性的要求生產(chǎn)過程中大多是漿液狀中間產(chǎn)品，因為濕法生產(chǎn)過程，連續(xù)性強，不能分段運行。例如，沉降過程停止攪拌，將導致迅速沉淀，由于設(shè)備容量大，清理困難，將嚴重影響生產(chǎn)，甚至產(chǎn)生事故，造成巨大的經(jīng)濟損失。所以要求供電可靠性高，生產(chǎn)車間的備用供電系統(tǒng)應能迅速恢復送電以保證連續(xù)生產(chǎn)。供電電源生產(chǎn)用電由電廠10KV 總配電室的兩段10KV 母線上各出1 回路，經(jīng)由電纜送至10KV 分配電所直接供電。一般皆為放射式供電方式。10KV 系統(tǒng)為單母線分段，并設(shè)有BZT 備用電源一次自投裝置。為了提高用電負荷的功率因數(shù)在各車間變電所的低壓側(cè)設(shè)低壓電容器補償屏， 以上。10KV 側(cè)不在設(shè)電容補償裝置間。車間配電裝置內(nèi)的低壓動力線路為三相四線制，放射式供電；導線選用YJV1kV 電力電纜和BV1kV 絕緣導線。電纜主要敷設(shè)在電纜橋架內(nèi)，電線穿鋼管明敷或暗敷。照明1）照明與動力共用一變壓器，三相四線制供電。，檢修照明電壓36V，照明負荷計量在低壓配電柜上。2）照明線路：照明干線用分干線分別采用YJV 型四芯及五芯等截面電纜，沿電纜橋架敷設(shè)，照明支線采用YJV 型電纜或BV 型絕緣導線沿電纜橋架敷設(shè)或穿鋼管明敷或暗敷。3）事故照明：在生產(chǎn)場所的主要生產(chǎn)崗位、配電室、MCC 室、DCS 室等設(shè)應急照明燈，在生產(chǎn)場所的主要通道、出入口、樓梯等設(shè)帶標志的應急燈，應急燈自帶蓄電池，應急時間為30分鐘，燈具型式與其環(huán)境相適應?；馂膱缶到y(tǒng)1）系統(tǒng)建設(shè)置根據(jù)GB501162006《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，設(shè)置火災自動報警系統(tǒng)。2）報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式本工程按控制中心報警系統(tǒng)設(shè)置，根據(jù)各車間的環(huán)境情況分別選用離子感煙探測器、感溫探測器及手動火災報警按鈕、消火栓按鈕、水流指示器及空調(diào)裝置的防火閥，均納入報警系統(tǒng)。3）消防聯(lián)動系統(tǒng)聯(lián)動控制系統(tǒng)包括室內(nèi)消火栓、自動噴水滅火系統(tǒng)，通過消防聯(lián)動裝置控制消防泵的起、停，顯示各系統(tǒng)的工作、故障狀態(tài)。4）消防電源采用UPS 供電。5）消防線路消防線路采用阻燃型電線、電纜，其中總線及通訊線路采用阻燃型號屏蔽電纜，沿消防專用橋架敷設(shè)，橋架外部涂有防火涂料。防雷接地1）防雷根據(jù)GB5005794《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》設(shè)置防雷。2）接地接地采用TNCS 系統(tǒng)，接地極采用DN50 鍍鋅鋼管，接地干線采用404 鍍鋅扁鋼。系統(tǒng)接地、保護接地、防雷接地、過電壓保護接地、防靜電接地等共用同一接地裝置，接地電阻不大于1 歐姆，計算機接地和消防接地作另一接地系統(tǒng)，接地電阻不大于1 歐姆。通訊根據(jù)本工程的建設(shè)規(guī)模，為了滿足現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)和行政管理的需要，保證企業(yè)的安全生產(chǎn)，全廠通信可分為廠區(qū)行政通訊、生產(chǎn)調(diào)度通訊及其它輔助通訊。通訊設(shè)施不單獨建設(shè)，利用開曼鋁廠現(xiàn)有設(shè)施可以滿足生產(chǎn)需要。 給排水用水標準及給排水量（一）用水標準廠區(qū)工作人員生活用水標準: 35 l/廠區(qū)工作人員沐浴用水標準: 40 l/廠區(qū)澆灑道路用水標準: l/，每天兩次廠區(qū)綠化用水標準: l/廠區(qū)生產(chǎn)用水標準按生產(chǎn)工藝要求確定（二）給排水量日用新水量 180m3/d其中：生產(chǎn)給水 160m3/d生活給水 20m3/d日排水量 16 m3/d生活排水 16 m3/d循環(huán)用水量： 200 m3/d給水系統(tǒng)（一）供水水源本項目日消耗水由某產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)供給。（二）廠區(qū)給水設(shè)施廠區(qū)分別設(shè)生產(chǎn)給水系統(tǒng)和生活、消防合一的給水系統(tǒng)。（三）二次利用水系統(tǒng)二次利用水主要指沒有受污染的設(shè)備冷卻水及部分工藝排水，重復使用，以達到節(jié)約新水的目的。二次利用水可直接排入生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)中，作為循環(huán)水補充水。循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水主要為蒸發(fā)、過濾等工序的冷卻用水。該部分循環(huán)水的補充水采用二次利用水，不足部分由新水補給。排水系統(tǒng)本項目日排水量為25m3，根據(jù)清濁分流、便于處理的原則，生產(chǎn)廢水和雨水采用單獨處理和排放。生產(chǎn)廢水經(jīng)沉淀處理后返回生產(chǎn)系統(tǒng)，雨水收集后排入廠區(qū)道路雨水管網(wǎng)。生活污水就近排入生活污水管網(wǎng)，經(jīng)管網(wǎng)再排至生活污水處理站處理后返回生產(chǎn)流程。 消防設(shè)計1）消防給水系統(tǒng)采用穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)，消防水源全部取自消防水池，通過消防泵供給整個消防管網(wǎng)。2）按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 的要求：車間及倉庫設(shè)置室內(nèi)外水消火栓，同時配備足夠量的滅火器材；同時配備足夠量的滅火器材；輔助生產(chǎn)用建、構(gòu)筑物設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)并配備足夠量的滅火器材。3）生產(chǎn)作業(yè)場所室內(nèi)外的消防給水（消防用水量、給水管道、消防栓和消防水池）和滅火設(shè)備符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定。4）在各個樓梯間、走廊、安全出口、應急門等處設(shè)有持續(xù)供電時間為90分鐘的應急疏散指示燈。5）采用防靜電及防雷措施。生產(chǎn)裝置的金屬外殼均與接地裝置可靠相連，所有生產(chǎn)裝置及其管線，按電氣、給排水專業(yè)要求作靜電及防雷接地。防雷設(shè)計按防雷規(guī)范執(zhí)行。6）消防配電線路：暗敷的及明敷的線路均穿鋼管保護且表面刷防火涂料。7）配電線路均設(shè)短路、過負荷保護；插座回路設(shè)漏電保護開關(guān)。 采暖、通風設(shè)計依據(jù)《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019