【正文】 主要物料平衡流量表序號(hào)物料名稱(chēng)噸氫氧化鋁流量 萬(wàn)噸AH/年 萬(wàn)噸AH/年t/tAHm3/tAHt/hm3/ht/hm3/h1進(jìn)廠(chǎng)鋁礦（濕） 　 　 　2進(jìn)廠(chǎng)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(guò)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） 　 　 　24溶出過(guò)程蒸水 　 　 　25分離洗滌水解 　 　 　26溶出礦漿　 。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(duì)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(guò)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(guò)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(jí)換熱第一級(jí)為精液與分解母液換熱第二級(jí)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(jí)(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(shí)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(guò)濾(1) 立盤(pán)過(guò)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(guò)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(guò)離心機(jī)分離，其分離出來(lái)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(jí)加熱蒸發(fā)。 母液蒸發(fā)從分解車(chē)間送來(lái)的母液進(jìn)入蒸發(fā)車(chē)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(jí)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(hào)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(tái)水力漩流器分級(jí)機(jī)組，分級(jí)底流為粗顆粒氫氧化鋁料漿，作為本車(chē)間產(chǎn)品送往AH處理車(chē)間成品過(guò)濾工序，分級(jí)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(guò)濾機(jī)，經(jīng)過(guò)濾后晶種流進(jìn)晶種槽中，過(guò)濾母液進(jìn)錐形母液槽。由分解分級(jí)來(lái)的氫氧化鋁漿液經(jīng)氫氧化鋁漿液貯槽，用泵送往AH車(chē)間經(jīng)過(guò)過(guò)濾洗滌后再生產(chǎn)沸石。第一級(jí)為精液與分解母液換熱，第二級(jí)為精液與循環(huán)水換熱。%的絮凝劑溶液，經(jīng)過(guò)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(guò)濾工段粗液槽，控制過(guò)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(chē)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(lái)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(shí)加入拜耳法赤泥洗液稀釋溶出礦漿。在9級(jí)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。回轉(zhuǎn)篩的粗砂送堆場(chǎng)。 原礦漿磨制從原燃料堆場(chǎng)送來(lái)的均化后鋁土礦、石灰倉(cāng)送來(lái)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(jí)，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(chē)運(yùn)輸進(jìn)廠(chǎng)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(chǎng)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(cāng)。汽車(chē)運(yùn)輸來(lái)的碎鋁礦電石渣采用預(yù)均化堆場(chǎng)儲(chǔ)存方案。本設(shè)計(jì)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(wú)水碳酸鈉，使碳酸鹽結(jié)晶全部分離排除。(2) 自動(dòng)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(dòng)控制。排鹽采用四級(jí)閃蒸濃縮排鹽。 母液蒸發(fā)蒸發(fā)為氫氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)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(jì)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(jí)降溫工藝流程，一級(jí)降溫介質(zhì)采用種分母液、二級(jí)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(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便。 控制過(guò)濾控制過(guò)濾工段以前多采用臥式葉濾機(jī)，卸渣為間斷操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。綜上所述，本設(shè)計(jì)總結(jié)我國(guó)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(cè)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(guó)氧化鋁行業(yè)近年來(lái)引進(jìn)的新型高效液固分離設(shè)備。設(shè)計(jì)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(shí)間加長(zhǎng)而又不增加高壓礦漿泵的壓力。綜合以上對(duì)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(jì)規(guī)模為年產(chǎn)80萬(wàn)噸AH，本設(shè)計(jì)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(chǎng)，在大型氧化鋁廠(chǎng)方面無(wú)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。第二、實(shí)現(xiàn)了礦漿全過(guò)程間接加熱，能耗低，對(duì)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(guó)技術(shù)人員針對(duì)中國(guó)一水硬鋁石礦難溶的特點(diǎn)自行開(kāi)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(wàn)噸/年的小氧化鋁廠(chǎng)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(wàn)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(guó)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(jiǎn)單，設(shè)備壓力低。此技術(shù)來(lái)源于蘇聯(lián)四、五十年代的技術(shù)裝備。 溶出及稀釋 在我國(guó)拜爾法生產(chǎn)過(guò)程中，目前正在使用的溶出方案有以下幾種。分級(jí)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(guò)程。 主要工藝技術(shù)方案選擇 原燃料堆場(chǎng)鋁礦、石灰、煙煤(鍋爐用煤)、采用汽車(chē)運(yùn)輸方案。2） 石灰采用民供石灰，廠(chǎng)內(nèi)不建石灰爐，可簡(jiǎn)化流程，改善工廠(chǎng)環(huán)境，同時(shí)降低工程投資，石灰由汽車(chē)運(yùn)輸?shù)綇S(chǎng)，進(jìn)廠(chǎng)粒度≤25mm。 原、燃料條件1）鋁土礦 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用孝義市鋁礦石，供礦鋁硅比按A/S＝．供礦粒度≤20mm，由汽車(chē)輸送到廠(chǎng)。本項(xiàng)目產(chǎn)品的指標(biāo)均達(dá)到QB17682000中華人民共和國(guó)行業(yè)優(yōu)級(jí)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)處于國(guó)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(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)，工藝技術(shù)先進(jìn)合理，整個(gè)工藝流程達(dá)到國(guó)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(jiǎn)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。9第三章 原料級(jí)和阻燃級(jí)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(chǎng)需要，確定生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)40萬(wàn)噸化工原料級(jí)和40萬(wàn)噸阻燃級(jí)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(jí)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(guó)氧化鋁生產(chǎn)能力約890萬(wàn)噸。因此，無(wú)機(jī)阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)也創(chuàng)造了氫氧化鋁行業(yè)的市場(chǎng)需求。此外，我國(guó)無(wú)機(jī)阻燃劑的用量很少，估計(jì)在15％以下（不包括銻系），而美國(guó)、西歐及日本三大阻燃劑市場(chǎng)無(wú)機(jī)產(chǎn)品的比例分別為50％55％、40％45％及約30％。就非冶金級(jí)氫氧化鋁的主要消費(fèi)領(lǐng)域—無(wú)機(jī)阻燃劑市場(chǎng)而言，我國(guó)目前所使用的阻燃劑，鹵系比重過(guò)高（估計(jì)達(dá)50％以上），且其中的大宗產(chǎn)品又系長(zhǎng)期為人爭(zhēng)議的DBDPE。 國(guó)內(nèi)氫氧化鋁市場(chǎng)需求與供給1)市場(chǎng)需求目前我國(guó)非冶金級(jí)氫氧化鋁市場(chǎng)較為平穩(wěn)，粗產(chǎn)品能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求，出口呈增長(zhǎng)之勢(shì)。日本的經(jīng)驗(yàn)值得我國(guó)借鑒。以下還有ALUCHEM和NABALTEC，各占市場(chǎng)份額的7%－8%；日本的昭和電工和住友化學(xué)各占市場(chǎng)份額的5%，年銷(xiāo)售額約為1100萬(wàn)美元(2002年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))。全球領(lǐng)先的大型氫氧化鋁廠(chǎng)商依次為ALCOA、HUBER、ALCAN，這3家公司年銷(xiāo)售額各為3300萬(wàn)美元，各占?xì)溲趸X市場(chǎng)總份額的15%。全球氫氧化鋁平均年增長(zhǎng)率為5%，比全部阻燃劑年均增長(zhǎng)率稍微高一些。此時(shí)投資建設(shè)氫氧化鋁項(xiàng)目，加大投資力度，形成經(jīng)營(yíng)規(guī)模，只要經(jīng)營(yíng)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(shì)，本投資項(xiàng)目前景無(wú)比廣闊。氫氧化鋁需求將會(huì)不斷上升，氫氧化鋁行業(yè)迎來(lái)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(guó)又是世界上主要生產(chǎn)多品種氧化鋁的國(guó)家，在全球具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。還有相當(dāng)大的市場(chǎng)空間。由于市場(chǎng)需求巨大，刺激國(guó)內(nèi)部分沒(méi)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)。世界上非冶金級(jí)氧化鋁和氫氧化鋁的產(chǎn)量,約占冶金級(jí)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(lái)越廣,因此非冶金級(jí)氧化鋁和氫氧化鋁的市場(chǎng)潛力特別大,且市場(chǎng)分布也十分廣闊。通常是在高速攪拌的機(jī)器中同時(shí)加入氫氧化鋁與硅烷、硬脂酸類(lèi)、鈦系等偶聯(lián)劑對(duì)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(wú)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(wú)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(lèi)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(lái)清潔和磨光牙齒正好滿(mǎn)足這一要求,并且