旋流器在氧化铝溶出赤泥分离流程中的应用

刘华德 田兴凯

(中国铝业山东分公司,山东淄博 255052)

旋流器在氧化铝溶出赤泥分离流程中的应用

刘华德 田兴凯

(中国铝业山东分公司,山东淄博 255052)

水力旋流器是一种利用离心力对物料按不同粒度进行分级、按不同密度进行分选的高效分离设备,本文研究了水力旋流器在烧结法氧化铝熟料溶出赤泥分离的应用,达到了提高液量通过能力、优化指标和降低消耗的目的。

溶出赤泥 烧结法 水利旋流器 分级

1 前言

烧结法氧化铝生产适合处理中低品位的一水硬铝石铝土矿，目前在中铝山东分公司化学品氧化铝生产中采用此种生产工艺。在氧化铝生产工艺流程中，赤泥分离主要采用沉降与过滤相结合的工艺，使用沉降槽、过滤机等分离设备。在分离过程中由于溶液与赤泥接触时间长，造成二次反应损失大，氧化铝和氧化钠溶出率降低，同时由于溶出液固体含量达，造成沉降槽负荷大、产能低。应用水利旋流器进行溶出赤泥的快速分离，能够降低分离过程损失，提高氧化铝以及氧化钠的净溶出率，提高分离沉降槽的产能，达到降低矿石消耗、降低碱耗、降低成本的目的。

2 旋流器试验

2.1 试验工艺流程的确定

烧结好的熟料在球磨机内溶出后，溶出浆液进入沉降槽进行溶液与赤泥分离，得到浮游物较低的粗液与液固比比较小的底流，底流再用过滤机进行分离，其赤泥送到赤泥洗涤沉降槽中去洗涤。粗液进入粗液槽，送往脱硅工序。本试验是将部分溶出浆液用泵送到旋流器进行分级，旋流器溢流进分离沉降槽进行再次沉降分离，底流进底流混合槽，与一次赤泥洗液混合送洗涤沉降槽，进行洗涤。

2.2 旋流器工业试验

2011年2月开始旋流器的工业试验，为便于对比选取了一组直径分别为100mm、150mm、200mm 的旋流器组，将旋流器并联到分离一段溶出泥浆的工艺流程中进行工业试验。经过长达半个月的试验，测定了试验结果见表1。

2.3 试验结论

通过试验得出以下结论数据如下：(1)三个并联旋流器通过的液量为47.66m3/h。(2)旋流器底流液固比2.04左右，旋流器溢流的固含为48.8g/l左右。(3)旋流器的的分泥效率为43.7%左右。

3 旋流器的工业应用

根据以上旋流器试验的情况，旋流器应用于一段溶出赤泥的快速分离，能够满足氧化铝生产要求，为分离沉降槽的达标达产创造条件。最后经过旋流器的准备后，于2011年4月份和5月分别安装了两组Φ250mm×12的旋流器组，应用于赤泥分离。

表1 旋流器试验数据分布表

表2 旋流器组工业运用测定结果

3.1 应用工艺流程

本工业应用是利用旋流器分离一段溶出浆液，1组旋流器溢流进1#分离槽，2组旋流器溢流进2#分离槽，旋流器底流浆液都进混合槽，与一次赤泥洗液混合送洗涤沉降槽。

3.2 旋流器运行情况

本工业应用选用两组Φ250mm×12的旋流器组，处理溶出液量400—600m3/h，于2011年4月和5月安装好试车。由于排砂嘴偏大(Φ 40mm)，进料泵扬程低，造成旋流器压力偏低，仅为0.09kg/cm2，底流L/S大(4.0以上)，更换了进料泵电机，更换Φ25mm和Φ22mm的排砂嘴。旋流器重新开车，运行及指标状况基本正常。

3.3 测定数据及分析

根据试验要求，分别对旋流器进行了有关测定，具体情况如表2。

3.4 数据分析说明

(1)1＃旋流器的分泥效率为40.26%，2＃旋流器的分泥效率为38.08%，综合分泥效率在39.17%。(2)1＃旋流器底流平均固含为354.86g/l，2＃旋流器底流平均固含为387.83 g/l。(3)1＃旋流器溢流平均固含为49.60g/l，2＃旋流器溢流平均固含为51.51g/l。(4)旋流器处理溶出液量在400--550m3/h。

4 使用旋流器的效能分析

Φ250mm×12的旋流器组用于分离沉降槽后提高了分离沉降槽液量通过能力30%左右，使用旋流器组提高了单位时间液量的通过能力(流速提高)，利于赤泥的快速分离因而减少溶出液二次反应；旋流器组分级效率在35-40%，满足分离槽的进料要求；同时解决了高效分离沉降槽的瓶颈问题，因而对总体产量的提高也起到了极大的促进作用。

[1]山铝研究院,烧结法高浓度赤泥、硅渣沉降赤泥洗涤实验报告,2010年6月.