【摘 要】 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.
【关 键 词 】 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.
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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.
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(Φ40mm),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.