氧化铝厂循环水处理工艺分析

（沈阳铝镁设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110001）

目前，国内部分氧化铝厂仍然存在着较多难题，比如悬浮物高，易结垢；含碱高，会使碱耗增加；温度高，对冷却效果造成影响；因此，氧化铝厂的循环水与其他行业的循环水相比，存在一定差别。通常情况下，循环水肿仅具备温度高、含碱高、悬浮物高当中的两高，所以，根据实际情况及现实需要，合理利用水质稳定法，可推动循环水的高品质利用，而针对生化氧化铝所产生的循环水来讲，其在具体水质上，往往是比较稳定的，在国内，仍然缺乏此方面的成熟、有效方法。文章就氧化铝厂循环水的具体处理工艺作一探讨。

1 氧化铝厂循环水的基本特点及现状分析

针对氧化铝厂循环水而言，其以诸多工序作为主要服务对象，比如氢氧化铝洗涤、蒸发、烧成等，除此之外，还有脱硅及赤泥洗涤等，但从根本上来讲，多用于冷却[1]。其中，针对蒸发工序方面来考量，针对其用水量而言，其在所有用水中的比重为60%～70%。氧化铝厂循环水主要有如下典型特点：10～14上，水温为35℃～46℃，下水温为45℃～59℃；悬浮物区间400～600mg/L，峰值为5000mg/L；最小硬度为0，一般为7.5～14（CaCO3）mg/L。

基于水质的上述特点，使得循环上、下水管道存在比较严重的结垢情况。比如某铝厂运营已有10年之久，其上水管最厚结垢＞40mm，而下水管＞150mm，在整个下水管道的断面中，已经出现了比较典型的“卵形”；另外，诸如赤泥、料浆等悬浮物不断在调节池中沉积，能够用于调节的体积较少。需要指出的是，因结垢会减少循环下水管道输水量，在检查井内，水位明显升高，针对此时的水力坡度来讲，其大多对设计坡度予以替代，管道水位升高；而针对上游管段而言，其在具体的流速上，呈现显著降低，加快结构[2]。

通过深入分析氧化铝循环水所存在的各种问题，得出其主要有如下原因：其一，在整个系统当中，存在有诸多赤泥、矿浆等悬浮物；其二，系统当中存在有高碱度。

所谓碱法生产氧化铝，从根本上来讲，即为以碱对铝土矿为对象，对其开展针对性处理，然后再以矿石当中的碱、氧化铝为对象，使之发生反应，生成铝酸钠溶液。对于循环水来讲，当其处于冷凝器当中，便能够直接接触含碱水蒸汽（循环母液中），所以，在整个循环过程中，通常情况下，会含有部分碱成分。氧化铝循环水中之所以会出现结垢情况，主要因两因素所致，其一，含碱，其二为悬浮物。

2 氧化铝循环水处理方法

设计时，若存在比较低的悬浮物指标，那么在对循环上水的碱度进行设定时，以100mg/L为宜，悬浮物含量为125mg/L。经实践得知，氧化铝循环水管道之所以会出现结构情况，其中一个核心因素即为悬浮物控制不规范、不合理，水中有过高的悬浮物含量，受此影响，诸多含铝化合物便会在管壁上不断粘结，使管道结垢加重。针对氧化铝循环水来讲，其水质特点相近于转炉除尘洗涤，另外，还相似于轧浊循环水，其去除的均为悬浮物。针对钢铁企业而言，通常情况下，其在对悬浮物进行分离、处理时，多选用的是沉淀分离法，而针对转炉、高炉来讲，则应用平流沉淀池来行此操作。

3 预沉工艺

（1）预沉工艺。在烧成窑附近，往往会存在着数量庞大的灰尘，针对此些灰尘来讲，当其进入到循环回水中时，开展赤泥洗涤以及氢氧化铝洗涤等工序，此时便会有料浆溢出；针对上述回水而言，如果无预沉措施，会在较短时间内升高循环回水中悬浮物，所以，在上述工序所产生的循环回水未至下水道前，先实施预沉操作，也就是分流“清浊”，截留悬浮物于源头。在实施赤泥堆场沉操作时，因存在异重流等现象，能保持悬浮物含量的固定，即控制在200～1000mg/L，需将一级沉淀设置在堆场附近，并去除悬浮物，仅对上清液进行回用，保障悬浮物始终处于50～100mg/L区间内，针对沉下的泥，可重新返回堆场。

（2）计量槽。因循环水当中有着过高的悬浮物，且在具体的结垢性方面比较强，在此系统当中难以使用，因此，选用流量堰，比如巴氏计量，可以说是一种比较使用、有效的方法。而对于从冷却塔流下且将要进入冷水泵之前，需先进行一次计量，以此为冷却塔蒸发量的计算提供依据。

（3）快速混合工艺。在赤泥回水之前，或者是在新水流入到沉淀池前，利用管道混合器进行混合操作。通过此处理，便能够使补水当中硬度值的大幅度降低，使其相比于循环水碱度值，始终保持偏低状态，能够有比较完整、细化的软化反应，这样能够切实保证软化的整体质量。

4 若干建议

（1）集中补水。基于整个循环水系统而言，为规避出现多点补水状况，特别是不补薪水。由于水中含有一定量的碱，当遇到新水后，便会出现软化反应，生成CaCO3，并沉淀。本文在平流沉淀池前，便进行补水，使沉淀池当中的CaCO3持续沉淀，且被去除。

（2）将部分检查井封闭。针对检查井，从根本上来讲，即为人孔，在生产氧化铝时，一般会有编织袋、石块及砖块等杂物，从检查井中掉入回水管道内。对此，于易掉杂物地段，有选择性的将部分检查井封闭，并将隐蔽记录做好，用于检修。

（3）禁乱排碱液进循环下水。无论是事故状态下的临时排放，还是各种碱液的跑冒滴漏，比如母液、洗液等，均会将含有碱液体的水，向循环下水排放；基于此情况，此时的循环水量便会有失调发生，且进入雨排水管道，这样一来，不仅会造成环境污染，而且还会造成生产损失。因此，需将此部分液体就地、就近回收，并对乱排碱液予以禁止。经相关实验得知，如果循环水当中有过高的碱度（pH＞12），因提高了水的粘度，会使水中细小悬浮物长时间处于不沉淀状态，进而对出水悬浮物造成影响。

5 结语

综上，伴随科学技术持续更新与完善，使得整个氧化铝生产技术呈现出快速发展趋势，在此背景下，人们对氧化铝循环水的认知得到大幅提升与增强。本文基于当前生产实况，总结、剖析氧化铝循环水的处理工艺方法，经实践应用得知，此方法不仅简单、实用，而且还高效、持久。