石灰质量对于拜耳法氧化铝生产带来的影响

2019-02-09韦亚香

世界有色金属 2019年9期

韦亚香，张雄

(1.开曼铝业（三门峡）有限公司，河南三门峡 472100；2.山西复晟铝业有限公司，山西运城 044399)

目前，超过90%的氧化铝生产都是利用拜耳法进行，其工艺开始于19世纪末期，是K.J.拜耳发明的，在这一个工艺之中主要包含了分解与溶出两个部分。分解，也就是针对铝酸钠溶液的晶种分解，其主要针对常温下利用向低苛性比的铝酸钠溶液之中添加Al（OH）3晶体，在搅拌作用下诱导氢氧化铝晶体析出，晶粒长大；溶出，则是铝土矿在高浓度碱溶液中经过高温、高压热处理，直接溶出铝土矿之中的氧化铝进入液相环境中。

通过两个过程的相互交替使用，这样就会实现对铝土矿的处理，从中提出低杂志含量的氢氧化铝，在经过高温焙烧脱水转型的氧化铝，本文主要是针对石灰质量带来的影响进行了具体的分析。

1 石灰质量对拜耳法氧化铝生产的影响

1.1 针对碱耗以及氧化铝损失

如果在溶出的过程之中没有石灰的添加，在进入到溶出系统之中的二氧化硅，就会通过钠硅渣的方式直接进入到赤泥之中，这样就会导致碱和氧化铝的损失存在，每一公斤的二氧化硅可以带走1千克的氧化铝，同时也可以带走0.608公斤的氧化钠[1]。

在水硬铝石溶出的过程中，为了能够直接消除二氧化钛本身可能带来的溶出危害，在具体的操作之中，就可以将实惠直接添加到溶出过程当中去，针对进入到溶出过程之中的二氧化硅，基于水花石榴石的形式，让其能够直接融入到赤泥当中。当然，还需要注意，二氧化硅本身的实际饱和系数n同石灰实际的添加梁有着直接的关系。但是在石灰之中的二氧化硅，其本身所能够带走的氧化铝的实际含量则有所提升。

1.2 针对磨矿细度

第一，考虑到石灰之中的灰渣相对较轻，所以，在实际的磨矿期间，就会在矿浆的表面漂浮，这样就无法实现磨细的处理工作，进而出现跑出矿浆的问题。第二，在粗砂直接进入到沉降系统之后，其底流泵就很难将其拉走，这样会将沉降槽本身的负荷进一步提上去，甚至还会有沉槽的事故出现在这一过程之中。在赤泥过滤系统中出现相对较粗的石灰渣之后，考虑到滤布上不容易吸附，这样就会直接降低赤泥过滤机的产能。

1.3 针对粗液过滤

在沉降叶滤系统之中，在粗液量1%左右的石灰乳添加之后，就可以让粗液之中的浮游物能够在滤布的表面位置上产生较大颗粒，并且疏松多孔的水化石榴石，这样就可以实现叶滤机产能的有效提高，并且也可以实现精液浮游物的降低，这样才可以提升其实际的质量。但是在石灰添加之后，会进一步增加叶滤的滤饼量，在进入之后，就会出现碱损失以及氧化铝的情况。

1.4 针对排盐苛化

通过拜耳法实施氧化铝的生产，还需要降低其流程之中的碳碱，在实际操作中，直接析出碳酸钠固体，这样就会利用石灰来加以添加。

而石灰本身质量的优劣会直接影响荷化效率的高低，最终影响其排盐量[2]。

2 对于石灰质量的判别

2.1 外观检验

外购石灰和自产石灰可以在收货取样前或进入生产系统前，取样石灰通过遇水是否反应的方式检验出生烧、结瘤等不反应石灰占取样总量的比例，来判定石灰质量情况。另一种方法是摊开石灰进行外观检查，视觉上判定石灰本身的外观质量，生烧、过烧、结瘤、分渣等质量情况。

2.2 化验分析

对于进入到磨矿系统当中的石灰，还需要做好随机的取样处理，其化验石灰之中的全钙、二氧化硅、有效钙、氧化镁等成分，然后针对石灰分解率做好对应的计算，通过这样的方式就可以对石灰质量进行判定。

2.3 计算二氧化硅含量的差值

在二氧化硅进入生产之后，其主要包含了铝土矿和石灰，其主要是利用外排赤泥将其直接的带走。因此，针对外排赤泥之中的二氧化硅实际含量以及党铝土矿进入二氧化硅本身含量差值的分析与计算，这样就可以将具体的带入二氧化硅含量明确出现，这样就可以直接的判别石灰质量，但是考虑到其存在较大的差值，那么就说明其二氧化硅的实际含量偏高[3]。

3 石灰质量的控制措施

3.1 自产石灰

石灰石本身的品质、燃料质量、窑型都受制于自产石灰烧成的好坏。在进场现场的材料质量需要做好对应的把控，进可讷讷个避免出现含水、含泥的问题，并且其实际的块度也应该保持在40mm～80mm之间，同时降低进入到窑中的石灰石粉料，并且也可以利用石灰石，这样就可以满足筛选的具体要求。另外，石灰烧成质量的好坏还取决于烧制石灰的石灰窑。在国内，石灰的烧制基本上也是利用大型的竖窑来加以实现，其产量一般会控制在500t/d之上。在正常的使用大型窑的过程中，在确保提高石灰产量时，也可以将石灰烧制的成本降低。在具体的烧制过程中，还可以针对如窑焦石比进行合理的调整，并且做好窑内各种工况参数的实际控制，这样才能确保石灰的质量能够处于受控的状态下。

3.2 外购石灰

第一，通过合理有效的措施来保护石灰质量，在外购石灰质量不受影响的前提下，需要考虑到其价格，如此才能够将石灰质量带来的不利影响直接的消除。第二，针对石灰自动取样机的安装，通过制样室的建立，通过破碎机、缩分器的增加，其利用现场的制样室就可以将样品的破碎与缩分完成，这样就能够真正满足一体化作业的要求，如此，让化验样品本身也能够带有一定的代表性。第三，在进行破碎之前，还需要完善灰渣的晒出设施，尽可能避免在生产流程之中进入灰渣，并且按照外购石灰的质量来判定其筛除的灰渣量。