【正文】 萃取槽參數(shù)見表 29。 表 25 臥式橢圓形鹽酸貯罐 參數(shù)表 容積 m3 簡體主要尺寸mm 管口公稱直徑， mm 支座數(shù)量 3 設(shè)備凈重量 Kg 5440 公稱容積VN 57 全容積V1 4 公稱直徑 長度 液面計口 進(jìn)口 人（手）孔 放空口 備用口 出口 DN 2800 L1 9300 a 25 b 80 c 500 d 100 e 100 f 100 反應(yīng)器 一般攪拌反應(yīng)器 H/DN=1~. 鹽酸浸取反應(yīng)器 1 取 H/DN= V=27 m3， 擬取 D=2700mm，高 H=3000m 表 26 攪拌參數(shù)表 1[9] 攪拌器型式 攪拌器直徑 DJmm 主要參數(shù) 結(jié)果參數(shù) 轉(zhuǎn)速 r/s 四葉折葉渦輪式 1600 DJ= α=300 β=150~200 h=（ ~） DJ Z=4 反應(yīng)器內(nèi)表面由含硅量高的玻璃質(zhì)釉噴涂在鋼板表面，經(jīng)過 920—960 攝氏 度高溫搪燒，能耐無機(jī)酸，有機(jī)酸，有機(jī)溶劑的腐蝕，不粘介質(zhì)且易清洗 。 表 23 板框過濾機(jī) 3 參數(shù)表 型號 框內(nèi)尺寸 總過濾面積/m2 框內(nèi)容量 /L 型式 工作壓力 /MPa 壓緊方式 重量 /Kg 外形尺寸 長 寬 高 BMJ40/63025 630630 40 500 明流 液壓 7100 490012601200 儲罐 選擇 鹽酸儲罐 為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性 ,鹽酸的貯量要保證能夠用 7 天 ,設(shè)所用的鹽酸為 30%的鹽酸 。 以下機(jī)型均采用機(jī)械壓緊 。 料液進(jìn)入每臺過濾機(jī)的速率為 進(jìn)入每臺過濾機(jī)一 小時 的料液量為 1= m 3 所含固體體積量為 質(zhì)量為 設(shè)濾液密度為 1，則每臺一循環(huán)所獲得的濾餅體積為 Vc=+每臺 過濾機(jī) 一 小時內(nèi) 獲 得 濾液 的 體積 V為 V== m 3 過濾面積為 A= 蒸發(fā)水量 設(shè)氯化銨溶液通過 離心機(jī) 后 氯化銨的產(chǎn)率為 70%，純氯化銨固體量為 = t/d 設(shè)進(jìn)入離心機(jī)時氯化銨的含水量為 30%，則進(jìn)入離心機(jī)的料漿量為 蒸發(fā)水量為 += m3/d=2204kg/ h 擬取 3 臺蒸發(fā)器，每臺蒸發(fā)器蒸發(fā)速率為 ，取 800 kg/ h。 每天處理的濾液量為 m 3 /d 每 臺萃取槽內(nèi) 有機(jī)相體積為 2= m 3 萃取槽內(nèi)物料總體積為 += m 3 所以有機(jī)相總體積量為 3= m 3 萃取后水相體積量約為 0 .9= m 3 /d 反萃取三次，每次萃取用水量為有機(jī)相體積的 25%，則得到水相總體積為 225%33= m 3 /d 萃取槽內(nèi)物料總體積為 m 3，槽體積取物料體積的 倍，所以萃取槽體積為 1 .2= m 3 取 70 m 3，三級萃取，擬取三臺萃取裝置 。 其 外部采用碳鋼制造， 內(nèi)層采用耐酸樹脂進(jìn)行涂層處理，可最大程度上保證設(shè)備使用壽命 。 4 工藝流程 物料和能量的 計算 物料衡算 鹽酸浸取的 反應(yīng) （ 1）年產(chǎn) 700 噸氧化鋁，以 300 天計算，則每天生產(chǎn)氧化鋁量 700/300= t/d （ 2）金屬鋁量 /10254= t/d （ 3）設(shè)礦石浸取率為 80%，反應(yīng)產(chǎn)率為 80%，則理論需純鋁量為 /（ ） = t/d （ 4）原礦平均品位為 28%，則礦石需要量為 102/54/28%=（ 5）原礦含水率為 14%，則原礦需要量為 （ 6）設(shè)原礦的密度為 ，則原礦體積為 （ 7）原礦純固體體積為 = m3 /d （ 8）原礦配成料漿中礦石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 60%，則料漿量為 體積量 +（ ） /1= m3 /d （ 9）實際需要鹽酸與鋁的摩爾比為 5 ： 1，則純鹽酸用量為 5= t/d （ 10）設(shè)鹽酸濃度為 30%，則 30%鹽酸耗用量為 （ 11） 30%鹽酸密度為 ，則體積量為 （ 12）設(shè)氧化劑體積為礦石的 5%，則氧化劑的體積為 5%= m3 /d （ 13）設(shè)在操作條件下氯化鋁溶解度為 40，則應(yīng)補(bǔ)充水總量為 100/40=配鋁料漿已加水 0 .4=，則還需加水量為 =（ 14）設(shè) 有 80%鋁進(jìn)入濾液中，濾渣含鋁量為 20%= t/d 鋁離子的溶解度為 ，則洗渣水量 100/= t/d （ 15）設(shè)反應(yīng)過程中水損失 10%，洗滌液返回，則損失水量為 （ +） 10%= t/d t/d 所以不需因水損失在再向反應(yīng)器中加水 （ 16 反應(yīng)器 Ⅰ 中參與反應(yīng)物料總量為 ++++0 .1= m3 /d （ 17）分成三班，每班加料量 其中：原礦量： 氧化劑量 鹽酸量 水量 （ 18）由于物料反應(yīng)時總體積膨脹，因此 設(shè)反應(yīng)器 體積為反應(yīng)物總體積 倍，則反應(yīng)器總體積為 2 .4=57 m3 /d 擬取 2 個反應(yīng)器，每個反應(yīng)器容積為 57/2= m3 ，取 29 m3 每個反應(yīng)器內(nèi)實際物料量為 （ 19）物料送到反應(yīng)器 內(nèi) 所需時間為 1 小時，則流速為 濕法 浸取 的 時間 為 2 小時，輸出料液所用時間為 1 小時， 過濾工段 1 進(jìn)入板框過濾機(jī)的 物料總 量為 += m3/d 總純?yōu)V渣量 為 =總濾液量 為 72. 6710. 54=62. 13 m 3 /d=2. 59 m 3 /h 設(shè)濾渣密度為 2t/m3，則濾渣體積量約為 = m 3 /d 設(shè)過濾后濾餅含水量為 40%，則濾餅中水量為 = m 3 /d 濾餅體積 V約為 V=+= m 3 /d 擬取 2 臺板框過濾機(jī)，過濾 1h，卸渣所用時間 1h。 （ 2）除重金屬 在浸出液中添加一定的 SNH 24)( ，使重金屬轉(zhuǎn)化為難溶物質(zhì) CuS﹑ PbS﹑ CdS﹑ NiS 沉淀，從而達(dá)到消除重金屬的目的 。 （ 3）攪拌情況 攪拌可以 使礦粉與鹽酸和氧化劑充分接觸， 加快傳質(zhì)速率 ,有利于鋁離子和鐵離子浸出， 因而可以加速反應(yīng)的進(jìn)行 。 此法工藝流程方框圖見圖 1。 萃取得到的水相送入中和反應(yīng)器 1，加入 氨水 進(jìn)行 中和、 反應(yīng)完畢后經(jīng) 過濾、得到 氫氧 化鋁 。 經(jīng)處理后的廢水基本不含對環(huán)境有害的物質(zhì)，廢水可以直接排放到生態(tài)環(huán)境中去 。 （ 2）該工藝能夠在常壓下進(jìn)行鋁土礦的酸分解，除硅簡單，工藝流程較堿法短，投資少 。 通過鹽酸，硫酸，硝酸分別浸取低品位鋁土礦的正交實驗研究，鹽酸法浸取率在三種酸中是最高的，且使用鹽酸法生產(chǎn)，價格低廉，甚至可以用廢鹽酸代替工業(yè)鹽酸以降低成本 。 由于受鋁土礦特性的限制， 國內(nèi) 的氧化鋁廠大都采用混聯(lián)法或燒結(jié)法生產(chǎn)，致使工藝流程長、能耗高、生產(chǎn)成本偏高 。 到目前為止，已經(jīng)提出了很多從鋁礦石或其它含鋁原料中提煉氧化鋁的方法，但由于技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的種種原因，有的已被淘汰，有的屬于試驗階段， 由于現(xiàn)在處理的礦石均為高品位礦石，所以現(xiàn)在 工業(yè)上幾乎全部采 用堿法生產(chǎn) 氧化鋁 。 電熱法生產(chǎn)氧化鋁 電熱法用來處理高鐵鋁礦，將礦與碳 還原劑 配成爐料在電弧爐內(nèi)高溫下進(jìn)行還原熔煉 。 因此含硅很低的優(yōu)質(zhì)鋁土礦就采用拜爾法，含硅高，鋁硅比較低的鋁礦石，一般采用燒結(jié)法 。 洗滌后的氫氧化鋁經(jīng)焙燒得到氧化鋁 。拜爾法生產(chǎn)工藝對原料制備的要求：⑴ 參與化學(xué)反應(yīng)的物料要有一定的細(xì)度； ⑵ 參與化學(xué)反應(yīng)的物料之間要有一定的配比和均勻的混合。 其中尤以鹽酸法研究最為廣泛 。 隨著資源的不斷開采，高品位礦藏日漸枯竭， 堿法生產(chǎn)氧化鋁的能耗不斷升高，且工藝 上存在很多問題， 因此研究應(yīng)用于低品位鋁土礦的生產(chǎn)工藝勢在必行 。醫(yī)藥上用稀釋氨水對呼吸和循環(huán)起反射性刺激，醫(yī)治暈倒和昏厥；還用作皮膚刺激藥和消毒藥。有腐蝕性，特別對銅的腐蝕性更大，能和酸和酸性氧化物作用生成鹽和水。 工業(yè)鹽酸因含鐵鹽雜質(zhì)，因而呈黃色，有腐蝕性 。 鹽酸的性質(zhì) 分子式： HCl 分子量： 性質(zhì)： 本品為無色有刺激性臭的透明液體，屬揮發(fā)性酸，在空氣中發(fā)煙，觸及氨的蒸汽會生成白色煙霧。 鋁有良好的延展性，能夠 抽成細(xì)絲，軋制成各種鋁制品，還可制成薄于 的鋁箔，廣泛地用于包裝香煙、糖果等。真空鍍鋁膜和多晶硅薄膜結(jié)合，就成為便宜輕巧的太陽能電池材料。 目前已知的晶型有六、七種，其中最穩(wěn)定的是 αAl2O3。 表 5 礦石資料 主要元素 AL Fe Mn Mg 質(zhì)量百分?jǐn)?shù) % % % 1% 氧化鋁的性質(zhì) 氧化鋁 ,俗稱剛玉，在自然界廣泛存在。 此 類鋁土礦 在 國內(nèi) 分布廣泛，遍布全國六大區(qū)21 個省 (市、區(qū) )， 目前 國內(nèi) 高嶺土礦點有 700 多處，其中 200 處礦點探明儲量為 30 億噸，其中煤系高嶺土 億噸礦點分散較為均勻 。 科技是企業(yè)發(fā)展的根本動力 ,要把科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力放在科技工作的首要位置 ,重點抓好氧化鋁生產(chǎn)工藝的突破性研究 。 ,和國際上的氧化鋁 競爭 ,必須實現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合 ,加強(qiáng)氧化鋁廠統(tǒng)一協(xié)調(diào)和運作 。 氧化鋁供求關(guān)系見表 4。 。由于國際市場的供應(yīng)充分 ,而入關(guān)后 ,進(jìn)口氧化鋁的數(shù)量將不再受限制 ,過剩的產(chǎn)量必然對國內(nèi)整個氧化鋁的市場供應(yīng)造成根本性的影響。 。 據(jù)國際原鋁 協(xié)會報道 ,目前全世界平均生產(chǎn)成本為每噸 150美元左右 。 目前 ,年產(chǎn)量 100 萬噸以上的企業(yè)有 12 家 ,占總產(chǎn)量的 30%。 但是國內(nèi)的氧化鋁工業(yè)有些企業(yè)還是發(fā)展不錯，例如中國 鋁業(yè)中州公司依靠科技創(chuàng)建資源節(jié)約型企業(yè)成績顯著；廣西鋁工業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn) 20xx 銷售收入達(dá) 160 億； 寧波鋁材出口量快速增長；貴州北部地區(qū)發(fā)現(xiàn)儲量超過 1 億噸的大型鋁土礦區(qū)。 國內(nèi) 氧化鋁工業(yè) 的 發(fā)展前景 中國 加入 WTO 后 ,氧化鋁關(guān)稅將從目前的 18%降為 5%左右 。 表 3 氧化鋁 20xx 年產(chǎn)量表 氧化鋁產(chǎn)量報告（單位：千噸） 周期 氧化鋁等級 氧化鋁產(chǎn)量 20xx 年第四季度 化工用氧化鋁 361 冶金用氧化鋁 2,139 總計 2,500 20xx 年全年 化工用氧化鋁 991 冶金用氧化鋁 7,519 總計 8,510 20xx 年第一季度 化工用氧化鋁 178 冶金用氧化鋁 2,590 總計 2,768 20xx 年第二季度 化工用氧化鋁 199 冶金用氧化鋁 2,960 總計 3,159 20xx 年第三季度 化工用氧化鋁 201 冶金用氧化鋁 3,308 總計 3,509 20xx 年第四季度 化工用氧化鋁 200 冶金用氧化鋁 4,060 總計 4,260 20xx 年全年 化工用氧化鋁 778 由于受鋁土礦特性的限制， 國內(nèi) 的氧化鋁廠大都采用混聯(lián)法或燒結(jié)法生產(chǎn)，致使工藝流程長、能耗高、生產(chǎn)成本偏高 。 在生產(chǎn)技術(shù)上，根據(jù) 國內(nèi) 鋁資源的特點，發(fā)展了堿石灰燒結(jié)法處理鋁硅比只有 的純一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法 。 按目前對氧化鋁產(chǎn)量的需求程度與鋁土礦開采，利用中的浪費，即使考慮到遠(yuǎn)景儲量， 國內(nèi) 的鋁土礦的保證年限也難以達(dá)到 50 年 。 已經(jīng)探明的儲量中，一水硬鋁石型鋁土礦占全國總儲量的 %，三水鋁時礦占 %。 在這些儲量中適合坑采的占全國總量的 %。 世界鋁土礦儲量的國家分布見表 1。再次就是德國和意大利 ,它們的年產(chǎn)量分別為 萬噸和 萬噸 ,占世界總產(chǎn)量的 %和 %。 20xx 年世界上已經(jīng)探明的鋁土礦儲量約為 250 億噸，儲量基礎(chǔ)約為 340 億噸 。由于生產(chǎn)中用到氨水等含氮物，設(shè)計了從廢水中提取副產(chǎn)化肥的工藝流程。 酸法生產(chǎn)氧化鋁。當(dāng)前主要用于提煉金屬鋁的主要是由一水硬鋁石、一水軟鋁石或三水鋁石組成的中高品位鋁土礦。 20xx 年，以上四國的鋁土礦產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的 70%。 隨著金屬鋁用量的不斷擴(kuò)大，鋁土礦的開采量也在不斷增加。 鋁在自然界中多成氧化物、氫氧化物和含氧的鋁硅酸鹽存在，極少發(fā)現(xiàn)鋁的自然金屬，工業(yè)用鋁一般是由電解氧化鋁得到的。 Right for the major equipment design and selection, on the device39。根據(jù)設(shè)計要求，對生產(chǎn)原理和工藝流程進(jìn)行了選擇和論證，對整個裝置進(jìn)行了物料衡算和熱量衡算，對主要設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計和選型，同時對本裝置的安全生產(chǎn)與三廢治理做了相關(guān)的探討。 關(guān)鍵詞 ： 高嶺土 。s safety production and waste management have done a related study. Key words:kaolinite。 世界鋁土礦資源豐富，資源保證度高，按世界鋁土礦產(chǎn)量（ — 億噸 /年）計算，靜態(tài)保證年限在 200 年以上。 到了 20 世紀(jì) 60 年 代，鋁在全世界有