粉煤灰代替石灰乳在拜耳法生产中的应用试验.pdf

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1、第37卷第1期山东冶金V0l-37No．12015年2月ShandongMetallurgyFebruary2015i试验研究；粉煤灰代替石灰乳在拜耳法生产中的应用试验洪玉明(中国铝业山东分公司电解铝厂，山东淄博255052)摘要：为减少氧化铝损失，降低生产成本，利用电厂废渣粉煤灰作为新型助滤剂，代替部分石灰乳用于铝酸钠溶液精滤系统，以助滤剂添加量、助滤剂固含、粉煤灰与石灰乳掺配比例为主要影响因素设计正交试验，结果表明，最佳工艺条件为：助滤剂添加量O．35％、化灰固含260g／L、粉煤灰与石灰乳掺配比例1：1。产业化应用表明，粗

2、精液氧化铝浓度相差由2．32g／L降至1．6lL，每年可产生经济效益387．09万元。关键词：拜耳法；铝酸钠溶液；精滤；粉煤灰；石灰乳中图分类号：TF821文献标识码：A文章编号：1004—4620(2015)ol一0036—02添加石灰乳作为助滤剂，其弊端是石灰乳中1前言F。与铝酸钠溶液反应生成铝酸三钙和水化石榴中国铝业山东分公司(简称山铝)利用海外三石，特别是水化石榴石中SiO：饱和度低(0．1～0．5)，水铝石型铝土矿、采用低温拜耳法溶出工艺生产氧增加了铝酸钠溶液中A1：O，的损失，造成粗精液化铝。目前铝酸钠粗液叶滤工序均

3、是使用石灰乳A1。O差值增加，降低了精液产出率和循环效率，物作为助滤剂，添加量为1％。～3‰，山铝3条生产线满流量提高，造成动力消耗升高。负荷生产时，每天大约需要300m石灰乳。由于当2．2试验设计及结果前石灰石资源匮乏，石灰乳制作成本较高，使用石为研究各因素对粗液叶滤能力的影响，确定3灰乳作为助滤剂对于目前严峻的市场形势来说已个主要因素，因素A(助滤剂添加量)、因素B(助滤经没有任何优势。剂固含)、因素C(粉煤灰与石灰乳掺配比例)，每个为了降低石灰乳的消耗，进而降低氧化铝的生因素取3个水平，采用IJ9(3)正交表来安排试验。各

4、产成本，山铝从2013年开始开展利用电厂废渣粉煤因子水平：助滤剂添加量(％)，AI=0．3，A2=O．4，A3=灰制作新型助滤剂技术研究，将热电厂锅炉排出的0．5；助滤剂固含(g／L)，B1=260，B2=270，B3=280；粉粉煤灰经过过滤、除杂等一系列处理后，得到符合煤灰与石灰乳掺配比例，CI-1：1，C2=2：1，C3=3：1。要求的粗颗粒粉煤灰，与石灰乳按一定比例混合，试验中采用铝酸钠精液浮游物来反映同一个制作成助滤剂。混合助滤剂通过石灰乳泵送到叶因素不同水平对试验结果的影响大小，并以此确定滤机原液槽内与粗液进行混合，

5、添加助滤剂后的原该因素应取的最佳水平。粉煤灰、粗液化学成分见液进入叶滤机进行叶滤，从而制备出合格的精液，表1、表2，正交试验设计及结果见表3。助滤后的固体残渣通过硅渣泵送到赤泥洗涤系统。表1粉煤灰化学成分％SiOA1：O，FeOCaOMgOs0烧失量2应用试验65．711．O23．111．51．090．34l7．24表2粗液化学成分g／L2．1助滤原理石灰乳中有效钙(F。)与铝酸钠溶液反应，生成Na20A1：O，N赴0kSiO。A／S口浮游物17O．817571510．911931-41O．()68铝酸三钙，随着反应时间的延长，

6、铝酸三钙进一步通过直观分析法，由表3得到因素的主次顺序反应生成水化石榴石，这是一种疏松、多孔的固体是：固含(因素2)>掺配比(因素3)>添加比(因素物质，助滤效果更好于铝酸三钙，吸附在滤饼上可1)，主要因素取最好水平为260g／L。由此得到各因增大滤饼的疏松度，增加透气性，减少过滤阻力，另素的最佳搭配为A1B1C1，即最佳工艺条件为：助滤外也使得滤饼易于从滤布上脱落下来，易于卸饼，剂添加量0．35％、化灰固含260s／L、粉煤灰与石灰乳生产中则通过连续添加石灰乳，增加石灰反应时掺配比例为l：1。间，从而确保叶滤机过滤能力。收稿日

7、期：2014—06—303产业化应用情况作者简介：洪玉明，男，1985年生，2008年毕业于贵州大学冶金工程专业。现为中国铝业山东分公司电解铝厂助理工程师，从事电解2013年l2月20日，山铝在某氧化铝生产线正铝、氧化铝生产工艺技术工作。36洪玉明粉煤灰代替石灰乳在拜耳法生产中的应用试验2015年第1期表3正交试验设计及结果表42013年12月助滤剂产业化应用分析结果式将粉煤灰与石灰乳的混合浆液作为铝酸钠溶液的助滤剂，助虑效果见表4。其中10_-20日为石灰乳助滤期间的分析结果，2l一31日为粉煤灰与石灰乳混合助滤的分析结果。1

8、2月中旬，粗液A1O，浓度176．89g／L，粗精液氧化铝浓度相差2．32g／L；12月下旬，粗液AI：O，浓度铝酸钠溶液反应生成铝酸三钙和水化石榴石，每反176．45g／L，粗精液氧化铝浓度相差1．61g／L。对比应168kgCaO损失AIO，102kg；91