熟料溶出漿液流態(tài)化分離洗滌及其對二次反應(yīng)的影響.pdf

1、燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁工藝中,熟料溶出后的赤泥漿液要經(jīng)過分離和洗滌。目前氧化鋁廠一般采用沉降槽工藝分離和洗滌赤泥。經(jīng)沉降槽分離后得到的粗液濃度為120～130g/L,分離后底流一般需經(jīng)過6～8次反向沉降洗滌,分離洗滌時間長(約20個小時),二次反應(yīng)損失嚴重。燒結(jié)法生產(chǎn)的發(fā)展趨勢是提高濕法系統(tǒng)濃度,以提高生產(chǎn)的經(jīng)濟技術(shù)指標,關(guān)鍵在于采取有效的工藝措施,實現(xiàn)高濃度漿液的快速分離,以減輕二次反應(yīng)的發(fā)生。然而目前工業(yè)采用的沉降槽方案無法分離高濃度的溶

2、出漿液。科研人員一直在尋找一種能實現(xiàn)快速分離洗滌的新型赤泥分離洗滌工藝。本文將流態(tài)化技術(shù)引入到熟料溶出漿液的分離洗滌工藝中,利用流態(tài)化分離洗滌設(shè)備分別對中低濃度和高濃度溶出漿液的分離洗滌進行了實驗,系統(tǒng)研究了此過程中的洗滌效果和二次反應(yīng),得出以下結(jié)論:
　　 (1)采用流態(tài)化技術(shù)處理Na2O濃度為120～180g/L、液固比為9～12.5的熟料溶出漿液時,控制洗水流量為15～22L/h,可以將分離洗滌過程一步完成,并且能獲得Na

3、2O濃度為85～140g/L的溢流(粗液),底流液固比為2.5～3,底流附液Na2O濃度為0.5～10g/L,平均分離洗滌效率在99％以上;采用流態(tài)化分離洗滌處理Na2O濃度為210～240g/L,Al2O3為240～270g/L的熟料高濃度溶出漿液時,通過調(diào)節(jié)料漿流量為22.86～28.42L/h,洗水流量12～15L/h,能一步獲得Al2O3濃度為160～240g/L的溢流(高濃度粗液),同時得到附液Na2O濃度為5～20g/L,液

4、固比為2.5～3的底流,平均分離洗滌效率在99％左右。
　　 (2)采用流態(tài)化技術(shù)處理熟料高濃度溶出漿液,平均初溶出率為92.69％,經(jīng)過流態(tài)化分離洗滌后的平均凈溶出率為92.53％,二次反應(yīng)損失平均僅為0.16％。
　　 (3)建立了熟料溶出漿液流態(tài)化分離洗滌的數(shù)學(xué)模型,模型可以預(yù)測流態(tài)化分離洗滌所得溢流(粗液)濃度、底流附液濃度及壓縮層內(nèi)赤泥附液的軸向濃度分布。三個主要的模型公式為:
　　 式(1)可預(yù)測熟料

5、溶出漿液流態(tài)化分離洗滌過程中溢流(粗液)的Na2O和Al2O3濃度。
　　 式(2)可預(yù)測熟料溶出漿液流態(tài)化分離洗滌過程中底流附液的Na2O和Al2O3濃度。
　　 式(3)可預(yù)測熟料溶出漿液流態(tài)化分離洗滌過程中壓縮層內(nèi)赤泥附液的Na2O和Al2O3濃度。
　　 (4)流態(tài)化分離洗滌能一次實現(xiàn)熟料溶出漿液的分離和洗滌,具有單位面積處理量大、能處理高濃度溶出漿液、分離洗滌效果好和二次反應(yīng)損失小等優(yōu)點,工業(yè)應(yīng)用前景良