苛化料浆对赤泥沉降性能的影响

张 娜

（开曼铝业（三门峡）有限公司，河南 三门峡 472143）

1 实验目的

为了尽可能的降低系统碳碱，我厂的苛化率要求控制到90%以上，2010年4月份，经过各方面的努力，苛化率有所提高，该月后半个月，苛化率多次出现90%以上，也就是在这个月沉降槽莫名其妙的就会出现跑混现象，经过分析，确定是苛化料浆的缘故，具体分析如下：

众所周知，苛化反应是一个可逆反应，反应方程式如下：

在既定的生产条件（温度、Nk浓度等）下，为了使反应尽可能的向正方向进行，就必须使用过量的石灰乳或电石渣乳，在石灰乳或电石渣乳过量及苛化反应后期，还会与铝酸钠溶液发生如下反应：

或

使得苛化料浆中存在CaCO3、3CaO·Al2O3·6H2O及Ca(OH)2等固相物质。而CaO·Al2O3·6H2O和Ca(OH)2对絮凝剂都有一定的破坏作用，3CaO·Al2O3·6H2O即TCA，是控制过滤的助滤剂，其疏松多孔，可以吸附絮凝剂，从而使赤泥得不到足够的絮凝剂而使其沉降压缩性能变差，不利于沉降。

苛化料浆中的Ca(OH)2在沉降槽的进料管与铝酸钠溶液会继续反应生成TCA，而且当苛化料浆的Nk浓度低于沉降槽的浓度时，还会发生一定量的反苛化反应，反应方程式如下：

上述反应的存在，使得赤泥的沉降压缩性能变差，对于我们高效深锥沉降槽的操作十分不利。

高效深锥沉降槽要求以最佳的进料固含，最佳的絮凝剂添加量进行操作控制，由于苛化料浆的上述种种负面影响，使得赤泥压缩性能及沉降速度变差，长期下去，会破坏沉降槽的平衡[1]。

2 实验过程

为了便于分析苛化料浆对一洗料浆沉降性能的影响，我们委托研发室做了一个试验，由于苛化料浆对赤泥沉降性能影响的大小主要取决于苛化料浆的添加量和苛化率，为了简化试验，我们分别做了苛化率为83.5%和95.8%时苛化料浆加入量对赤泥沉降性能影响的试验，结果如下。

2.1 苛化率为83.5%时的沉降试验

表1 苛化率沉降试验

图1 苛化率为83.4%时，苛化料浆加入量对一洗料浆沉降性能的影响

从上图表可以看出，当苛化率为83.4%时，随着苛化料浆添加量的增加，赤泥的沉降速度和压缩性能变差；在苛化料浆加入量小于12%时，苛化料浆加入量对一洗料浆的沉降性能影响较小，在苛化料浆加入量大于12%时，苛化料浆加入量对一洗料浆的沉降性能影响迅速变大[2]。可见在该苛化率下，当苛化料浆加入量低于12%时，对赤泥的沉降性能产生轻微的影响；当苛化料浆加入量大于12%时，苛化料浆对赤泥沉降性能的影响随着苛化料浆流量的增大而加速增大。

2.2 苛化率为95%时的沉降试验

表2 苛化率在95%时沉降试验

注：（1）一次洗液Nk=76.0g/l；（2）苛化料浆Nk=79.6；（3）本次试验使用的是浓度为0.1%的ALP-80絮凝剂；（4）本次试验时，苛化反应按CaO/Na2O的分子比为1.4进行配制苛化料浆，苛化反应保温在100℃，停留时间为2个小时。（5）苛化反应是用电石渣乳进行苛化。

图2 苛化率为95.8%时，苛化料浆加入量对一洗料浆沉降性能的影响

从上图表可以看出，当苛化率为95.8%时，随着苛化料浆添加量的增加，赤泥的沉降速度和压缩性能变差，一洗料浆的沉降速度逐渐下降，泥层压缩性能逐渐变差；可见在该苛化率下，无论苛化料浆有多少量进入沉降槽，都会对赤泥的沉降性能及絮凝剂的消耗产生一定的影响，而且苛化料浆加入量过多时有可能造成沉降槽跑混[3，4]。

3 实验结果

综上所述，苛化料浆对赤泥的沉降性能产生一定的负面影响，在沉降槽清液层较差时，建议将苛化率控制在80%～85%左右，在沉降槽清液层较好时，可将苛化率控制在85%～90%左右，以平衡提高排盐量与沉降槽跑混的矛盾。由于苛化率比较难于控制（主要是电石渣乳及苛化浓度波动较大），为了沉降槽的平稳运行，可以将苛化料浆用板框等过滤机过滤后，卖掉或者堆存起来，可以避免苛化料浆对沉降系统的影响。