【正文】 主要物料平衡流量表序號物料名稱噸氫氧化鋁流量 萬噸AH/年 萬噸AH/年t/tAHm3/tAHt/hm3/ht/hm3/h1進(jìn)廠鋁礦（濕） 　 　 　2進(jìn)廠鋁礦（干） 　 　 　3石灰　 　 　 　　去原料磨配礦 　 　 　　消化用石灰 　 　 　4補(bǔ)堿（42%NaOH） 　NaOH　 　 　 　5消化渣　 　 　 　6石灰乳　 7循環(huán)母液　 8原礦漿　 9赤泥一次洗液 10稀釋后料漿 11進(jìn)控制過濾粗液 12溶出赤泥　 　 　 　13洗后外排干赤泥 　 　 　14赤泥洗水量 15精液量　 16AH晶種　 　 　 　17晶種附液　 　 　 　18分解進(jìn)料量 19氫氧化鋁洗水 20分解母液　 21蒸發(fā)水量　 22蒸發(fā)排鹽（干） 　 　 　23氫氧化鋁（干） 　。10℃(6) 采用管道化加熱停留罐溶出方案(7) 鋁土礦中氧化鋁相對溶出率≥92%(8) 溶出液Rp (9) 赤泥堿比Na2O/SiO2≤ 稀 釋(1) 稀釋料漿苛性堿濃度Na2Ok 165g/L(2) 稀釋料漿固含60～78g/L(3) 稀釋料漿溫度105℃，最高110℃ 赤泥沉降分離洗滌(1) 分解沉降槽進(jìn)料溫度105℃ (2) 溢流浮游物含量80～150mg/l，最大200mg/l(3) 洗滌沉降槽溫度90～95℃ (4) 分離及洗滌過程中水解損失：≤2%（礦石中氧化鋁含量的2%）(7) 赤泥壓濾濾餅固含：～70% 控制過濾(1) 葉濾機(jī)進(jìn)料固含80～150mg/L，最大200mg/l(2) 葉濾機(jī)濾液溫度100℃，最高105℃(3) 葉濾機(jī)濾液固含≤15mg/l (4) 石灰乳添加量（助濾劑）：%（體積比）(5) 濾餅固含≥150g/l 精液熱交換(1) 采用二級換熱第一級為精液與分解母液換熱第二級為精液與水換熱(2) 精液進(jìn)口溫度：100℃，最高105℃(3) 精液出口溫度：60～62℃(4) 分解母液進(jìn)口溫度50～55℃(5) 分解母液出口溫度：85～90℃(6) 水進(jìn)口溫度：≤35℃(7) 水出口溫度：48℃ 分解及分級(1) 精液溫度60～62℃(2) 分解槽首槽固含800g/L(3) 種子應(yīng)具有的質(zhì)量：粒度為： 44μ占3～15%；最大25%種子含附液率：≤20%(4) 分解槽攪拌裝置允許停電時間：15分鐘，最大30分鐘(5) 分解產(chǎn)出率≥90kg/m3精液(6) 水旋器底流粒度：＜44μ為2～8%，最大9% (7) 分解首槽溫度59～61℃(8) 分解末槽溫度50～55℃(9) 水旋器進(jìn)料固含500g/L(10) ～(11) 水旋器底流稀釋后固含：780g/L ,最大794g/L 種子過濾(1) 立盤過濾機(jī)進(jìn)料溫度50～55℃(2) 濾餅含附液率≤20%(3) 母液浮游物含量≤2g/L (4) 種子過濾進(jìn)料固含550～750g/L 蒸發(fā)及結(jié)晶堿分離 (1) 蒸發(fā)原液溫度 85℃～90℃(2) 新蒸汽壓力 ～（表壓）(3) 新蒸汽溫度 190177。循環(huán)堿液一部分送往原礦漿磨制，另一部分送往預(yù)脫硅工序。從鹽沉降槽底流經(jīng)過離心機(jī)分離，其分離出來的Na2CO3固體顆粒進(jìn)入苛化槽，加入石灰，用蒸汽加熱苛化漿液，進(jìn)行苛化，其苛化漿液送赤泥處理。原液經(jīng)654321效蒸發(fā)器逆流逐級加熱蒸發(fā)。 母液蒸發(fā)從分解車間送來的母液進(jìn)入蒸發(fā)車間的蒸發(fā)原液槽，蒸發(fā)工段采用母液部分蒸發(fā)工藝，一部分母液進(jìn)蒸發(fā)器中，另一部分母液直接送往循環(huán)母液調(diào)配槽。 分解分級精液沖晶種后，制備成固含為800g/L的氫氧化鋁料漿，用晶種泵送往1～2號分解槽中，分解采用高濃度，大種子比一段分解工藝制備砂狀氫氧化鋁，在分解槽尾部適當(dāng)位置設(shè)置二臺水力漩流器分級機(jī)組，分級底流為粗顆粒氫氧化鋁料漿，作為本車間產(chǎn)品送往AH處理車間成品過濾工序，分級溢流返回分解槽中，分解末槽為種子出料槽，在槽下設(shè)置出料泵送種子過濾機(jī)，經(jīng)過濾后晶種流進(jìn)晶種槽中，過濾母液進(jìn)錐形母液槽。由分解分級來的氫氧化鋁漿液經(jīng)氫氧化鋁漿液貯槽，用泵送往AH車間經(jīng)過過濾洗滌后再生產(chǎn)沸石。第一級為精液與分解母液換熱，第二級為精液與循環(huán)水換熱。%的絮凝劑溶液，經(jīng)過二次稀釋后，分別送往分離、洗滌沉降槽進(jìn)行赤泥絮凝。分離沉降槽溢流送控制過濾工段粗液槽，控制過濾設(shè)備為立式葉濾機(jī)，石灰作為助濾劑加入粗液槽，而后再與粗液一同進(jìn)葉濾機(jī)，葉濾得到的精液進(jìn)精液槽，用泵送往氫氧化鋁處理車間精液板式熱交換工段，濾渣進(jìn)濾渣槽中，用泵送回一洗沉降槽。 赤泥處理稀釋料漿與從絮凝劑制備工段來的絮凝劑一同進(jìn)入分離沉降槽中，用泵送往洗滌沉降槽,采用四次反向洗滌,洗水從末槽加入，用離心泵送往赤泥外排泵房。降溫后的溶出礦漿進(jìn)入稀釋槽，同時加入拜耳法赤泥洗液稀釋溶出礦漿。在9級多內(nèi)管預(yù)熱器內(nèi)由二次蒸汽預(yù)熱至約206℃，、280℃的新蒸汽加熱至約260℃，然后進(jìn)入保溫溶出器內(nèi)進(jìn)行保溫溶出?；剞D(zhuǎn)篩的粗砂送堆場。 原礦漿磨制從原燃料堆場送來的均化后鋁土礦、石灰倉送來的石灰與部分循環(huán)堿液在球磨機(jī)內(nèi)磨制成礦漿，用泵送入水力旋流器組進(jìn)行分級，水力旋流器組底流返回球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)磨制，水力旋流器溢流為合格原礦漿，經(jīng)回轉(zhuǎn)篩篩除雜物后，由泵送預(yù)脫硅工序。汽車運(yùn)輸進(jìn)廠的碎鋁礦先進(jìn)入浸礦漏斗，經(jīng)膠帶輸送機(jī)送往均化堆場堆存，經(jīng)斗輪取料機(jī)和膠帶輸送機(jī)送往原料磨磨頭倉。汽車運(yùn)輸來的碎鋁礦電石渣采用預(yù)均化堆場儲存方案。本設(shè)計選用六效逆流管式降膜蒸發(fā)器。(4) 超濃縮排鹽可控制實(shí)現(xiàn)析出粗顆粒的無水碳酸鈉，使碳酸鹽結(jié)晶全部分離排除。(2) 自動化控制水平高不僅減少操作人員，可實(shí)現(xiàn)液位、蒸發(fā)濃度自動控制。排鹽采用四級閃蒸濃縮排鹽。 母液蒸發(fā)蒸發(fā)為氫氧化鋁生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)； 1995年以后隨著引進(jìn)技術(shù)的消化推廣，大型先進(jìn)的管式降膜、板式降膜蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器排鹽已被廣泛應(yīng)用。分解槽采用機(jī)械攪拌分解槽。本設(shè)計采用一段分解生產(chǎn)工藝流程。 精液降溫精液降溫采用二級降溫工藝流程，一級降溫介質(zhì)采用種分母液、二級降溫介質(zhì)采用循環(huán)水，降溫設(shè)備選用板式熱交換器。是目前最先進(jìn)的精濾設(shè)備。用濾液反沖卸濾餅，水消耗為零。立式葉濾機(jī)的主要特點(diǎn)是：(1) 連續(xù)作業(yè)，自動化程度高，操作簡便。 控制過濾控制過濾工段以前多采用臥式葉濾機(jī)，卸渣為間斷操作，勞動強(qiáng)度較大。綜上所述，本設(shè)計總結(jié)我國氧化鋁行業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，推薦采用方案二：平底沉降槽+深錐高效沉降槽。該方案的主要技術(shù)特點(diǎn)：平底沉降槽技術(shù)成熟可靠；后兩次洗滌采用深錐沉降槽底流固含高，可達(dá)48%以上，由于分離和一、二次洗滌采用平底沉降槽，可降低絮凝劑的消耗量。其缺點(diǎn)是使用的絮凝劑多，料位檢測較為復(fù)雜，設(shè)備制造成本稍高。(2) 占地面積小。該技術(shù)設(shè)備產(chǎn)能大、分離及洗滌效果好、底流液固比低、占地面積小，是我國氧化鋁行業(yè)近年來引進(jìn)的新型高效液固分離設(shè)備。設(shè)計擬采用管道化溶出停留罐技術(shù)溶出方案。第三、檢修維護(hù)工作量較小，套管內(nèi)結(jié)疤可采用高壓清洗泵進(jìn)行水力清洗。的優(yōu)點(diǎn)是：第一、實(shí)現(xiàn)了全部間接加熱，能耗低。其特點(diǎn)是使溶出停留時間加長而又不增加高壓礦漿泵的壓力。綜合以上對五種溶出方案優(yōu)缺點(diǎn)的全面比較，結(jié)合本工程設(shè)計規(guī)模為年產(chǎn)80萬噸AH，本設(shè)計采用管道化溶出停留罐技術(shù)。此技術(shù)的缺點(diǎn)是：第一、只適用于小型氫氧化鋁廠，在大型氧化鋁廠方面無設(shè)計、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。第二、實(shí)現(xiàn)了礦漿全過程間接加熱，能耗低，對原礦漿不造成沖稀。 單套管、全管道化預(yù)熱溶出方案此方案由我國技術(shù)人員針對中國一水硬鋁石礦難溶的特點(diǎn)自行開發(fā)研制的。：第一、因現(xiàn)有成套裝備每組裝置產(chǎn)能高，不適宜在≤30萬噸/年的小氧化鋁廠采用，限制了此技術(shù)的適用范圍。第三、設(shè)備產(chǎn)能大，一組溶出裝置產(chǎn)能可達(dá)年產(chǎn)40～45萬噸氧化鋁。 ：第一、實(shí)現(xiàn)了全部間接加熱，能耗低。設(shè)備產(chǎn)能低，溶出指標(biāo)差。幾種溶出方案在我國均有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)比較如下： 直接蒸汽加熱溶出方案優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，設(shè)備壓力低。此技術(shù)來源于蘇聯(lián)四、五十年代的技術(shù)裝備。 溶出及稀釋 在我國拜爾法生產(chǎn)過程中，目前正在使用的溶出方案有以下幾種。分級機(jī)底流返回球磨機(jī)。皮帶機(jī)平鋪堆料、斗輪取料機(jī)端面取料，完成物料均化過程。 主要工藝技術(shù)方案選擇 原燃料堆場鋁礦、石灰、煙煤(鍋爐用煤)、采用汽車運(yùn)輸方案。2） 石灰采用民供石灰，廠內(nèi)不建石灰爐，可簡化流程，改善工廠環(huán)境，同時降低工程投資，石灰由汽車運(yùn)輸?shù)綇S，進(jìn)廠粒度≤25mm。 原、燃料條件1）鋁土礦 本項(xiàng)目設(shè)計采用孝義市鋁礦石，供礦鋁硅比按A/S＝．供礦粒度≤20mm，由汽車輸送到廠。本項(xiàng)目產(chǎn)品的指標(biāo)均達(dá)到QB17682000中華人民共和國行業(yè)優(yōu)級品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。本項(xiàng)目生產(chǎn)工藝采用全封閉式及微機(jī)自動控制等先進(jìn)技術(shù)，工藝技術(shù)先進(jìn)合理，整個工藝流程達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量，消除了“三廢”隱患。拜耳法生產(chǎn)氫氧化鋁具有工藝簡單、流程短、單位產(chǎn)品投資省、成本低、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。 生產(chǎn)工藝選擇山西孝義鋁土礦是屬高硅低鐵一水硬鋁石，其氧化鋁含量在60～70％，A/S介于4－10之間，適合采用拜耳法工藝生產(chǎn)氫氧化鋁。7第三章 原料級和阻燃級氫氧化鋁生產(chǎn)工藝 概 述 本項(xiàng)目根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源、企業(yè)自身情況和市場需要，確定生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)40萬噸化工原料級和40萬噸阻燃級氫氧化鋁項(xiàng)目。尤其是燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)流程生產(chǎn)出的氫氧化鋁,具有白度高、粒度細(xì)、含鐵量低、工藝可塑性強(qiáng)等特點(diǎn),為非冶金級氧化鋁和氫氧化鋁的生產(chǎn)提供了較為理想的前提條件。氧化鋁的自給率僅為52%左右。2005年末，我國氧化鋁生產(chǎn)能力約890萬噸。因此，無機(jī)阻燃劑的發(fā)展趨勢也創(chuàng)造了氫氧化鋁行業(yè)的市場需求。此外，我國無機(jī)阻燃劑的用量很少，估計在15％以下（不包括銻系），而美國、西歐及日本三大阻燃劑市場無機(jī)產(chǎn)品的比例分別為50％55％、40％45％及約30％。就非冶金級氫氧化鋁的主要消費(fèi)領(lǐng)域—無機(jī)阻燃劑市場而言，我國目前所使用的阻燃劑，鹵系比重過高（估計達(dá)50％以上），且其中的大宗產(chǎn)品又系長期為人爭議的DBDPE。 國內(nèi)氫氧化鋁市場需求與供給1)市場需求目前我國非冶金級氫氧化鋁市場較為平穩(wěn)，粗產(chǎn)品能滿足國內(nèi)需求，出口呈增長之勢。日本的經(jīng)驗(yàn)值得我國借鑒。以下還有ALUCHEM和NABALTEC，各占市場份額的7%－8%；日本的昭和電工和住友化學(xué)各占市場份額的5%，年銷售額約為1100萬美元(2002年統(tǒng)計數(shù)據(jù))。全球領(lǐng)先的大型氫氧化鋁廠商依次為ALCOA、HUBER、ALCAN，這3家公司年銷售額各為3300萬美元，各占?xì)溲趸X市場總份額的15%。全球氫氧化鋁平均年增長率為5%，比全部阻燃劑年均增長率稍微高一些。此時投資建設(shè)氫氧化鋁項(xiàng)目，加大投資力度，形成經(jīng)營規(guī)模，只要經(jīng)營有力，管理有方，憑借管理、技術(shù)、質(zhì)量、成本、信譽(yù)等方面優(yōu)勢，本投資項(xiàng)目前景無比廣闊。氫氧化鋁需求將會不斷上升，氫氧化鋁行業(yè)迎來了最好的發(fā)展環(huán)境，具有廣闊的發(fā)展前景。 二十一世紀(jì)是環(huán)保、科技的世紀(jì)，我國又是世界上主要生產(chǎn)多品種氧化鋁的國家，在全球具有較強(qiáng)的競爭力。還有相當(dāng)大的市場空間。由于市場需求巨大，刺激國內(nèi)部分沒有生產(chǎn)技術(shù)能力的企業(yè)加入氫氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)，在國內(nèi)市場展開激烈競爭。世界上非冶金級氧化鋁和氫氧化鋁的產(chǎn)量,約占冶金級氧化鋁產(chǎn)量的1/10，由于其系列產(chǎn)品具有一些獨(dú)特的性質(zhì)，使其在工業(yè)生產(chǎn)和高新科技發(fā)展中的用途越來越廣,因此非冶金級氧化鋁和氫氧化鋁的市場潛力特別大,且市場分布也十分廣闊。通常是在高速攪拌的機(jī)器中同時加入氫氧化鋁與硅烷、硬脂酸類、鈦系等偶聯(lián)劑對產(chǎn)品進(jìn)行改性。（8）氫氧化鋁的改性雖然氫氧化鋁作為阻燃填充劑在塑料、橡膠等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用,但是,由于其分解溫度低,屬于無機(jī)阻燃劑,填充量小,影響產(chǎn)品強(qiáng)度等。多用于氣體的干燥和分離,在石油工業(yè)中用作催化劑,還可用于生產(chǎn)無磷洗衣粉。冰晶石是由氫氧化鋁與氫氟酸反應(yīng)制備的,主要用于電解鋁生產(chǎn)中。如:硫酸鋁和明礬是氫氧化鋁與硫酸及其鹽類反應(yīng)的產(chǎn)物,是大規(guī)模生產(chǎn)的化工產(chǎn)品,主要用于造紙業(yè)和水質(zhì)凈化。（7）用作化工原料因?yàn)闅溲趸X是一種大規(guī)模生產(chǎn)的、純度很高的精煉產(chǎn)品,可以在強(qiáng)酸強(qiáng)堿中很快溶解。（6）醫(yī)藥用氫氧化鋁氫氧化鋁是胃藥的主要成分之一，而鋁凝膠是胃酸的中和劑，是治療胃病的傳統(tǒng)良藥。這就需要中性磨擦劑,而氫氧化鋁所具有的輕度磨擦特性來清潔和磨光牙齒正好滿足這一要求,并且其化學(xué)惰性使其易與牙膏中的其它配料相容。由于氫氧化鋁粒度細(xì)且分布均勻,磨耗較小,可延長刮刀的使用壽命,通常造紙用氫氧化鋁粒度d50 1μm ,白度 99 %。氫氧化鋁作為涂布顏料有許多優(yōu)