【正文】 界各地。從使用礦石的角度來分，目前國際上生產(chǎn)砂狀氧化鋁的工藝技術(shù)有三種：一是，以三水鋁石為原料低濃度溶出種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的美鋁技術(shù)；二是：，主要用三水鋁石為原料以較高濃度溶出種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的瑞鋁技術(shù)；三是：用一水軟鋁石和一水硬鋁石為原料以高孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告30濃度溶出種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的的法鋁技術(shù)。中鋁公司只有蘋果鋁業(yè)為純拜耳法生產(chǎn)，90年代初引進法國技術(shù)（pechiney）公司的一段分解砂狀氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)砂狀氧化鋁，（產(chǎn)出率較高，但強度較差，—％）其余廠家的產(chǎn)品均為中間裝或粉狀。：貴州鋁廠在80年代早期便開始砂狀氧化鋁的研究工作，當時是為了滿足引進8萬噸/年大型預焙陽極電解槽的需要而展開的，盡管研究工作取得了一定的成績，但由于技術(shù)和設(shè)備等方面的原因，在工業(yè)生產(chǎn)上沒有獲的成功。 3/h的半工業(yè)性試驗，做了大量的試驗研究工作，但沒有形成可靠的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備，最終未能得到滿意的砂狀氧化鋁產(chǎn)品。2022年中鋁公司成立后，決策層從我國鋁工業(yè)長遠的發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，決定繼續(xù)進行砂狀氧化鋁的研究，因此組建了由山西鋁廠、鄭州輕研院、中南工大、沈陽院組成的攻關(guān)小組，項目被列為“ 十五”期間科技重點攻關(guān)項目，試驗基地設(shè)在山西鋁廠，原因：一是能覆蓋我國各種氧化鋁生產(chǎn)流程；二是各種引進的設(shè)備適合生產(chǎn)砂狀氧化鋁；山西鋁廠的半工業(yè)試驗的設(shè)計工藝條件及設(shè)備選擇，都按高濃度一段分解砂狀氧化鋁工藝確定和計算。碳分和種分擴試都取得了階段性的成果，其實在2022公司廠也投入大量的資金進行砂狀氧化鋁的研究，分孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告31三片進行，碳分、種分Ⅳ組、種分， 這跟山西鋁廠的半工業(yè)試驗是一個模式，應(yīng)該說公司是在攻關(guān)成果的基礎(chǔ)上，直接進行半工業(yè)或者說是直接進行工業(yè)應(yīng)用，應(yīng)該說取得了一定的成果，也在局部獲得了成功，在一定的時間段內(nèi)生產(chǎn)出了砂狀氧化鋁，但產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，且控制過程不能實現(xiàn)自動化控制，人員的勞動強度非常大。隨著國際、國內(nèi)兩個市場的接軌和融通，質(zhì)優(yōu)、價廉的國外進口砂狀氧化鋁，以及滿足現(xiàn)代化大型預焙陽極電解槽推廣應(yīng)用要求的氧化鋁產(chǎn)品， 對我國氧化鋁企業(yè)和產(chǎn)品形成嚴重的沖擊，面對激烈的市場競爭，大家越來越深刻的意識到當前國產(chǎn)氧化鋁的質(zhì)量，已經(jīng)成了制約中國鋁工業(yè)生存和發(fā)展的瓶頸環(huán)節(jié)，如不及時的調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和品種，尤其是質(zhì)量，中國的氧化鋁工業(yè)必將遭遇困境，因此審視度勢，下大力氣，盡快研究、開發(fā)適合我國鋁工業(yè)生產(chǎn)需要的砂狀氧化鋁產(chǎn)品，以提高市場競爭力是十分必要的。與普通的氧化鋁相比，砂狀氧化鋁具有流動性好，吸附能力強、強度大、活性較高、 環(huán) 保、 節(jié)能、便于運輸， 飛揚損失小等等特點，國外發(fā)達國家已很少生產(chǎn)普通氧化鋁，普通氧化鋁將逐漸被淘汰；；普通氧化鋁具有粒度細、強度低、比表面小、不易運輸、飛揚損失大，面對者中國加入WTO 后，市場越來越開放，面對者本輪氧化鋁產(chǎn)能的大肆擴張后，我國的氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)必須要面對的是，進入下一孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告32輪的激烈廝殺中，國外氧化鋁質(zhì)優(yōu)、價廉、成本低、環(huán)保等優(yōu)點，國內(nèi)普通的氧化鋁難與之競爭，不利于占領(lǐng)市場，屆時有可能進入全行業(yè)的被動局面。經(jīng)焙燒后過細的氧化鋁產(chǎn)品將增大電收塵的負荷，降低電收塵效率，飛揚損 失增加，最終增加氧化鋁成本，降低氧化鋁的總回收率，應(yīng)用于電解工藝，粉狀氧化鋁粒度較細，在輸送及電解過程中容易產(chǎn)生飛揚， 惡化操作環(huán)境和大氣質(zhì)量，煙氣中氧化鋁粉塵含量增加，也使電解鋁煙氣凈化裝置負荷增加，同時也增加氧化鋁損失，提高了鋁錠成本，細粉和超細粉過多也在一定程度上影響電流效率。：長期以來，電解廠的氟化氫氣體，瀝青煙對人體及環(huán)境造成危害，使用砂狀氧化鋁是解決氟害的根本，砂狀氧化鋁以其粒度、硬度、和表面活性的優(yōu)點，克服了粉狀氧化鋁的缺點，氟化物及瀝青煙微粒在具有高活性比表面的砂狀氧化鋁表面得到較好的吸附和沉降，以砂狀氧化鋁為原料的預焙陽極大型電解槽，可使同廢氣和粉塵一起排放的氟化物減少80％以上。砂狀氧化鋁流動性好，適合各種給料輸送及點式下料槽。由于國家、企業(yè)對環(huán)保要求的提高，目前及今后砂狀氧化鋁將成為大多數(shù)電解率企業(yè)的首選，市場上普通氧化鋁明顯會受到砂狀氧化鋁的排擠，隨著氧化鋁產(chǎn)量的進一步擴大，市場上氧化鋁需求相對過剩，普通氧化鋁廠的競爭力將逐步被減弱。孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告33：如果砂狀氧化鋁不盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，傳統(tǒng)的工藝裝備，將大大落后世界氧化鋁先進企業(yè)，到時候再進行產(chǎn)業(yè)化改造，投資及生產(chǎn)成本都會增加，大生產(chǎn)成本的氧化鋁生產(chǎn)必然帶來大成本的鋁生產(chǎn)，到頭來，我國的氧化鋁、 電 解鋁、及 鋁加工市場都會 丟失。孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告34第四章 工藝流程及主要設(shè)備 現(xiàn)有工藝流程描述由汽車運進廠的鋁土礦經(jīng)地磅站稱重后倒入卸礦站或鋁礦原礦堆場， 經(jīng)膠 帶輸送機送往均化庫堆存，再經(jīng)斗輪或刮板取料機、膠帶輸送機將鋁土礦送往原料磨的磨頭倉。外購石灰由汽車運進廠，一部分石灰經(jīng)破碎后被送往原料磨磨頭倉， 倉底設(shè) 置板式給料機，膠帶輸送機，另一部分石灰經(jīng)斗式提升機送往石灰消化工段。在石灰消化工段，石灰與熱水一同加入化灰機中，制備的石灰乳流進石灰乳槽，石灰乳用泵送往沉降工序控制過濾。消化渣用膠帶輸送機送往消化渣堆場。在原料磨工段，鋁土礦、石灰及循環(huán)母液按比例加入原料磨中磨制原礦漿，原 礦漿用水力漩流器進行分級，分級機溢流為合格的原礦漿，送入原 礦漿槽，再用礦漿泵送往溶出工序的預脫硅工段，分級機底流返回原料磨。從原料工序送來的原礦漿進入常壓脫硅工段的加熱槽中，將溫度孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告35從82～87℃提升到95～105℃，然后送入預脫硅槽中進行連續(xù)脫硅。在脫硅槽的末槽用母液調(diào)整經(jīng)脫硅后的原礦漿Rp和溫度，合格原礦漿送至高壓泵房的隔膜泵，脫硅槽底部設(shè)有返砂管、返砂泵，每班定期將粗砂返回原料磨工段。用隔膜泵將原礦漿送往溶出工段的套管預熱器，由套管預熱至210～220℃,而后采用高壓新蒸汽加熱，原礦漿溫度預熱至260℃177。5℃,保溫停留50min。溶出后料 漿經(jīng)十級閃蒸，溫度從 260 ℃降至125℃，然后送入稀 釋槽。從赤泥沉降送來的赤泥洗液同時加入稀釋槽中，稀 釋料漿用泵送往溶出后槽，停留4小時以上，以脫除溶液中的硅、鐵 、鋅等雜質(zhì) 。各級礦漿自蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽用于相對應(yīng)的套管預熱器中預熱原礦漿，二次汽冷凝后從預熱器排出進冷凝水罐，冷凝水經(jīng)逐級閃蒸降壓后， 匯總到末級冷凝水罐，送往熱水站制備熱水。從溶出后槽送來的稀釋料漿與從絮凝劑制備工段來的絮凝劑一同進入分離沉降槽中，分離沉降槽底流固含500 g/l，用 泵送往洗 滌沉降槽，采用四次反向洗滌，洗水從末槽加入，末次洗滌底流固含490g/l ，經(jīng)赤泥泵送至赤泥壩轉(zhuǎn) 鼓過濾機過濾后，赤泥濾餅用皮帶送往赤泥堆場堆存。分離沉降槽溢流送控制過濾工段的粗液槽，控制過濾采用立式葉濾機，同時將少量石灰乳也加進粗液槽中作為助濾劑，葉濾得到的精液經(jīng)板式熱交換冷卻降溫送往分解，葉濾渣進濾渣槽中，用泵返回稀釋后槽。孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告36控制過濾工段送來的精液進精液熱交換工序，精液在此工段經(jīng)兩級換熱，精液溫度從100～105℃降為60～70℃，然后送種子過濾沖晶種。兩級均是精液與分解母液換熱。精液沖晶種后，制備成固含為800g/L的氫氧化鋁料漿，用晶種泵送往分解槽首槽（或者直接進入首槽），分解采用高濃度，高種子比工藝制備砂狀氫氧化鋁，在分解槽113或14設(shè)置二臺水力漩流器分級機組，分 級底流為粗顆粒氫氧化鋁料漿，作為本工序產(chǎn)品送往成品過濾，分 級溢流返回分解槽中，分解倒數(shù)第二槽為種子出料槽，出料自流（或泵送）進種子過濾機，經(jīng)過濾后晶種流進晶種槽（或首槽）中，過濾母液 進錐形母液槽。種分母液用泵輸送至板式換熱器與精液換熱，換熱后母液溫度從50～55℃升至 85～90℃，一部分送4A沸石工序，另一部分送蒸發(fā)工序的蒸發(fā)原液槽。為使分解產(chǎn)出率較高，在分解槽中上部位置設(shè)有寬流道板式換熱器作為中間降溫設(shè)備。從分解工序送來的母液進入蒸發(fā)工序的蒸發(fā)原液槽，蒸發(fā)工段采用母液蒸發(fā)工藝，母液進蒸發(fā)器中進行蒸發(fā)。蒸發(fā)站由一組六效降膜蒸發(fā)器和三級(四級）閃蒸組成，蒸 發(fā)采用逆流流程。原液由IV效、VI效進料；IV效進料逐級進入前一效，至I效；VI效 進料經(jīng) V效出料。孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告37I效的出料溫度為140℃，此溶液進入三級或四 級閃蒸系統(tǒng)，逐級閃蒸降溫，三（四）閃出料溫度92℃（80℃）左右，三（四）閃出料即為蒸發(fā)母液，送往循環(huán)母液調(diào)配槽制備循環(huán)母液。生產(chǎn)補堿用液體或固體燒堿，循環(huán)母液配制區(qū)域設(shè)有補堿設(shè)備。由分解分級來的氫氧化鋁漿液經(jīng)氫氧化鋁漿液儲槽，用泵送往水平盤式過濾機，對氫氧化鋁進行分離與洗滌，洗滌后濾餅用膠帶輸送機送往成品干燥爐，對濕氫氧化鋁進行烘干處理。過濾后母液送種子過濾的錐形母液槽。濕氫氧化鋁通過膠帶輸送機送至氫氧化鋁干燥爐儲料小倉，儲料小倉下有螺旋給料機送至主干燥爐。主干燥爐底部有加熱器，加熱器用于燃氣與空氣混合點燃，并釋放熱量。燃氣燃燒釋放的熱量在主干燥器內(nèi)與呈流態(tài)化的氫氧化鋁接觸充分，使得主干燥爐溫度保證在145～155℃，保證氫氧化鋁附著的水分完全脫除，干燥后的氫氧化鋁附著水含量不高于1%。干燥爐內(nèi)氫氧化鋁流化用 風由干燥系統(tǒng)末端引風機提供。 經(jīng)主干燥爐干燥后的氫氧化鋁與反應(yīng)后的空氣、水蒸氣一起進入旋風分離器，進行氣固分離。旋風分離器分離效果在80% ～88%，分離后帶有少部分粉塵的氣體由旋風分離器 頂端進入電除塵器，凈化后的煙氣用排風機送入煙囪排入大氣。電除塵器回收的粉塵和旋風分離器底部分離出的合格氫氧化鋁，送往氫氧化鋁倉。在氫氧化鋁倉底部裝有包裝機，進行袋裝包裝。 4A沸石工序孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告381) 鋁 酸 鈉溶液制備儲存從分解工序來的種分母液，加一定量(計算的 )補充冷凝水，調(diào)節(jié)最終溶液中的Na 2O含量，充分 攪拌以保證所有 組分混合均勻。 徹底混勻后，測定最 終稀鋁酸鈉溶液的Na 2O和Al 2O3含量，并做適當?shù)某C正。 2) 硅酸鈉溶液儲存：根據(jù)將參與反應(yīng)的鋁酸鈉溶液的成分和數(shù)量,將已知數(shù)量的硅酸鈉(預 先分析了 Na2O和SiO2含量)加入到一定體 積(計算的)的沸石生產(chǎn)洗液和預先加入硅酸鈉溶液制備槽中的冷凝水中。攪拌混合液，使之混合均勻。徹底混勻后，測定最終稀鋁酸鈉溶液的Na2O和SiO2含量，并做適當?shù)某C正，然后用于反應(yīng)。 3）凝膠制備及陳化上述溶液制備好后，生產(chǎn)沸石第一步是制備凝膠。此時，將上面制備好的鋁酸鈉溶液，以一定的速度加到預先注進主反應(yīng)器的硅酸鈉溶液中。反應(yīng)在室溫和不斷攪拌的條件下進行。在反應(yīng)器內(nèi)生成合成的凝膠，?Al2O3??104H2O。選用蒸汽夾套反應(yīng)器作加料、反應(yīng)、陳化、冷卻， 間斷運行。生成凝膠后，全部物料在該封閉的反應(yīng)器內(nèi)被加熱，并不斷攪拌。將物料溫度升到預先優(yōu)化好的溫度，達到此溫度后，停留陳化，直至達到最佳陳化時間。這樣，形成洗滌劑級4A 沸石的最終合成物。產(chǎn)品漿液陳化后，通過熱交換器，被涼水冷卻，然后送入產(chǎn)品漿液貯槽。4）產(chǎn)品過濾產(chǎn)品漿液被熱交換器冷卻后，用聚丙烯板框壓濾機過濾。濾液（孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告39主要是苛性堿）貯在一適當?shù)馁A槽內(nèi)，一部分在此過程中循環(huán)，其余的返回沉降洗滌槽。壓濾所得濕濾餅要經(jīng)兩次洗滌。首先是用二次洗滌的濾液洗，然后用熱冷凝水洗。2:1的冷凝水洗滌，即每公斤干沸石用2公斤冷凝水洗，是足夠 的。 至11。洗滌后，用壓縮空氣從壓濾機內(nèi)吹濕濾餅，以便最大限度地除去濾餅內(nèi)的水，同時也使濾餅容易卸下。采用板框式過濾機進行過濾，濾餅附液20～25％ ，經(jīng)兩次洗 滌。5）產(chǎn)品干燥及包裝產(chǎn)品漿液加入到干燥器中，用熱風烘干，烘干后冷卻卸料到料斗中。包裝機采用10嘴25Kg/袋。 改建為氧化鋁工藝流程描述前五大工序與改造前基本一致，以下主要對改造后成品工序焙燒工藝流程進行描述。由分解分級來的氫氧化鋁漿液經(jīng)氫氧化鋁料漿槽，用泵送水平盤式過濾機， 對氫氧化鋁進行分離及洗滌，洗滌后濾餅含水率小于等于%，用膠帶輸送機送往焙燒爐喂料箱內(nèi)或 氫氧化鋁大倉，過濾后母液送種子過濾的溢流槽。從成品過濾或氫氧化鋁倉來的氫氧化鋁卸入焙燒工序的50m 3喂料箱內(nèi)，喂料箱內(nèi)料位與倉下皮帶計量給料機聯(lián)鎖，控制焙燒爐進料量。%的氫氧化鋁經(jīng)膠帶輸 送機，螺旋喂料機送入孝義市興安化工有限公司對現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術(shù)升級改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項目可研報告40文丘里干燥器內(nèi)，干燥后的氫氧化鋁被氣流帶入第一級旋風預熱器中，煙氣和干燥的氫氧化鋁在此進行分離，一級旋風出來的氫氧化鋁進入第二級旋風預熱器，并與從熱分離器來的溫度約為1000℃的煙氣混合進行熱交換，氫氧化鋁的溫度達320～360℃，附著水基本脫除，預焙燒過的氧化鋁在第二級旋風預熱器內(nèi)與煙氣分離卸入焙燒爐的錐體內(nèi)，焙燒爐所用的燃燒空氣預