拜耳法氧化铝生产工艺流程框图

拜耳法氧化铝生产工艺流程框图石灰高铝矿循环碱液一次洗液热水底流细渣赤泥去堆场母液热水AH洗液去赤泥洗涤成品氧化铝图一焙烧AL(OH)3AL2O3铝酸钠分解碱处理分离溶液分离蒸发铝矿石铝酸钠母液循环母液浆液赤泥图二碱法生产氧化铝基本过程原矿浆磨预脱硅及高压溶出矿浆稀释沉降分离叶滤碱液配置蒸发赤泥洗涤板式换热器立盘过滤种分槽漩流器分级平盘过滤、洗涤AH焙烧铝土矿石灰循环母液液碱石灰乳苛化渣滤饼底流溢流原矿浆盐滤饼热水全厂各用碱点包装外运滤液底强碱液流成品氧化铝溢流稀释矿浆溢流底流蒸发母液成品AH底溢滤流流热水饼蒸发原液粗液底分解母液滤溢流流饼平盘母液滤液底流热水精液滤底溢流饼晶种流赤泥溢流循环上水循环下水滤液开曼铝业氧化铝厂工艺流程简图破碎消化均化原料磨制母液调配水旋分级过滤预脱硅高压溶出稀释赤泥分离叶滤一级热交换二级热交换一次洗涤二次洗涤三次洗涤过滤洗涤外运堆存苛化盐分离盐沉降强制排盐蒸发种子过滤分解成品过滤分级成品洗涤AH焙烧包装外运氧化铝厂主要生产车间一车间：原料准备包括：地磅房、破碎站、原矿堆场、均化库、石灰仓、石灰消化及原料磨等工段a.石灰消化：3台ф1200x10500m化灰机，2用1备b.石灰仓：3台ф14x18mc.拜尔原料磨（棒球两段磨加水力漩流器）：4组，每组配一级棒磨ф3.2x4.5m及二级球磨ф3.6x8.5m，产能100t/h,用3备1。二车间：高压溶出包括：常压脱硅、高压泵房、管道化预热、溶出及稀释a.常压脱硅:3台带加热管束搅拌的ф10x16m预脱硅加热槽及11台机械搅拌的ф10x16m脱硅槽，1台ф6x6m赤泥洗液槽。其中预脱硅加热槽2用1备，脱硅槽10用1备。b.高压泵房:3台高压引进的高压隔膜泵，泵压力6～6.8MPa，流量400－500m3/h,2用1备。c.溶出装置:2组。采用法铝技术，6级套管预热，4级压煮器预热，新蒸汽间接加热，保温压煮器停留30分钟，10级闪蒸降温。每组配套预热管预热器长度2880m，19台ф2.8x16.8m压煮器，12台ф3.0-5.0x9.7m闪蒸器。2台ф12.5x13.5m溶出后槽，稀释料浆停留4.2小时，产能400－500kt/a.三车间：赤泥沉降包括：赤泥分离及洗涤、絮凝剂制备、控制过滤、赤泥贮槽及赤泥泵站、赤泥堆场、热水站a.赤泥分离及洗涤:2组。采用高效深锥沉降槽技术及设备。每组配6台ф14x16－18m高效沉降槽，其中分离槽1台，洗涤槽4台，备用槽1台。b.控制过滤：7台226m2立式叶滤机，其中用6台备1台。c.赤泥泵站：3台引进的高压隔膜泵，2用1备。d.絮凝剂制备、热水站。四车间：分解分级包括：精液热交换、分解分级、中间降温、种子过滤a.精液热交换（板式换热器）：4组。每组为两级换热，第一级精液与母液换热，配3台450m3换热器，第二级精液与水换热，配1台230m3换热器。每两组换热器对应1组分解槽，用1组备1组。b.种子过滤：8台120m2立式过滤机，用5台备3台。c.分解分级：2组。每组14台ф14x29.5-34.5m，4600m3/台平底机械搅拌分解槽，用13台备1台。每组分解槽配340m2中间降温换热器6台及两组水力漩流器分级机。五车间：蒸发包括：蒸发原液槽及水洗、蒸发站、排盐苛化、循环母液、酸洗站a.蒸发原液及水洗：3台ф13m原液槽b.蒸发母液：3台ф13m母液槽c.液体碱储槽：3台ф10m液体碱补碱槽d.蒸发站：2组。每组采用蒸水量22t/h六效管式降膜蒸发器组，带强制循环结晶排盐器。六车间：焙烧包括：成品过滤及洗涤、氢氧化铝仓、焙烧、氧化铝输送、氧化铝仓、氧化铝包装及堆栈a.成品过滤：2台引进的62平盘过滤机b.焙烧：2台丹麦smith技术的1350t/d气体悬浮焙烧炉，燃料为城市煤气。c.氢氧化铝仓：2400t容量。d.氧化铝仓：4台7000t氧化铝仓。e.氧化铝包装及储运：按1t大袋包装，包装堆栈厂房60x162m。辅助车间：检修车间、清理车间、循环水车间、电器车间、计控车间原料铝土矿、石灰、产品氧化铝成分组成铝土矿组成石灰组成产品氧化铝1Al2O367.00%1Al2O31.22%1Al2O3≥98.6%2SiO27.40%2SiO2:2.25%2SiO2≤0.02%3CaO0.83%3CaO:88.30%4Fe2O35.00%3Fe2O3≤0.02%5TiO23.10%6MgO0.15%7Na2O0.35%4Na2O≤0.02%8K2O9CO20.54%4CO25.72％10结晶水13.50%11其它2.16%5其他:2.51%5其它≤0.02%工艺过程描述一、原料车间：由汽车运来的铝土矿经地磅站称重后,倒入卸矿站或铝矿原矿堆场，经胶带输送机送往破碎站，矿石粒度从200mm破碎到0～25mm，送入均化堆场堆存并凉干水分，在堆场内设有一个带棚的合格料场，经取料机平铺直取均化后，送入原料磨。外构石灰由汽车运进厂，经斗式提升机卸入石灰仓，仓底设置板式给料机，胶带输送机，一部分石灰被送往原料磨磨头仓，另一部分石灰送往石灰消化工段。在石灰消化工段，石灰与热水一同加入化灰机中，制备的石灰乳流进石灰乳槽，石灰乳用泵送往蒸发车间苛化工序，和沉降车间控制过滤工序。消化渣用胶带机送消化堆场，消化渣最终用汽车运出厂，送赤泥堆场堆存。铝土矿、石灰经计量后与循环母液按比例，加入两段磨矿系统的棒磨机中磨制原矿浆，原矿浆用水力漩流器进行分级，分级机溢流为合格的原矿浆，送原矿浆槽，再用矿浆泵送往溶出车间的预脱硅工段。分级机底流返回两段磨矿系统中的球磨机进一步磨浆，然后仍进入水力漩流器进行分级，形成闭路磨浆系统。二、溶出车间：从原料车间送来的原矿浆进入常压脱硅工段的加热槽中，将温度从82～87℃提升到100～105℃，然后送入预脱硅槽中进行连续脱硅。经8小时后在预脱硅槽中的末槽用剩余循环碱液混合，调整经脱硅后的原矿浆的碱度和温度，合格原矿浆送至高压泵房的隔膜泵。脱硅槽底部设有返砂管、返砂泵，每班定期将粗砂返回原料磨工段。原矿浆经隔膜泵送入6级单套管二次汽预热器预热至174～180℃，再经4级带机械搅拌的罐式预热器用二次汽预热至210～220℃，然后进入罐式加热器和保温溶出器，用新蒸汽间接加热至265℃进行保温溶出30～50分钟。溶出后矿浆经10级自蒸发降温，温度从260℃降至125℃，然后送入稀释槽与赤泥洗涤送来的赤泥洗液混合。稀释料浆用泵送往溶出后槽，停留4小时以上，以脱除溶液中的硅、铁、锌等杂质。各级矿浆自蒸发器产生的二次汽用于预热矿浆和作预脱硅的热源，自蒸发的冷凝水逐级闪蒸后排出进入冷凝水罐。冷凝水汇总后送往热水站制备热水。新蒸汽冷凝水闪蒸至158℃送回锅炉房。二次汽剩余部分送入低压汽管网。三、沉降车间：溶出后的矿浆经赤泥洗液稀释后采用高效沉降槽进行分离和4次反向洗涤，絮凝剂经计量后分别加入分离和洗涤沉降槽。分离沉降槽底流含固率约为38～42％，用泵送往洗涤沉降槽，洗水从末槽加入，末次洗涤底流固体含量约为46％～53%,赤泥经浆化后用隔膜泵直接送往赤泥堆场进行干法堆存。分离沉降槽溢流送控制过滤工段的粗液槽，控制过滤采用立式叶滤机，同时将少量石灰乳加进粗液槽中作为助滤剂，从叶滤机得到的精液送分解车间的精液热交换工段，叶滤渣入滤渣槽中，用泵返回一洗沉降槽。氢氧化铝洗液加进一洗沉降槽，苛化渣加入二洗沉降槽中。四、分解车间：由控制过滤工段送来的精液进入分解车间的精液热交换工序，精液在此工段经两级换热，精液温度从100～105℃降为61～62℃，然后送种子过滤冲晶种。第一级为精液与分解母液换热，第二级为精液与水换热。精液冲晶种后，制备成固含为800g/L的氢氧化铝料浆，用晶种泵送往1～2分解槽中，分解采用高浓度，高种子比工艺制备砂状氢氧化铝，在分解槽尾部适当位置设置二台水力漩流器分级机组，分级底流为粗颗粒氢氧化铝料浆，作为本车间产品送往焙烧车间成品过滤工序，分级溢流返回分解槽中，分解倒数第二槽为种子出料槽，在槽中上部适当位置出料自流进种子过滤工段，经过滤后晶中流进晶种槽中，过滤母液进锥形母液槽。种分母液用泵输送，一部分送氢氧化铝分级，调配料浆固含比，另一部分送精液热交换工序与精液换热，热交换后母液温度从50～55℃升至85～90℃，送蒸发车间的蒸发原液槽。为提高分解产出率，在分解槽顶部适当位置设有宽流道板式换热器，作为中间降温设备。种子过滤采用氢氧化铝种子制备机，氢氧化铝分级采用氢氧化铝粒度分级机进行。氢氧化铝粒度分级机的底流做为产品，泵送Al(OH)3分离洗涤工序的氢氧化铝成品分离洗涤机，分离所得母液去精滤，洗涤所得Al(OH)3洗液送去稀释，Al(OH)3滤饼去焙烧。种子过滤和产品过滤Al(OH)3分离所得的种分母液送袋式过滤机精滤回收氢氧化铝浮游物，精滤后的种分母液送去蒸发。部分种分母液经蒸发排盐后得到的蒸发母液，与未蒸发的种分母液及补充的液体苛性碱混合调配成N=245g/l的循环母液去源矿浆磨制工序。母液蒸发后分离出的结晶碱用车送专用堆栈存放。五、蒸发车间：从分解车间送来的母液进入蒸发车间的蒸发原液槽，蒸发工段采用母液部分蒸发工艺，一部分母液进蒸发器中，另一部分母液直接送往循环母液调配槽。蒸发站由一组六效降膜蒸发器和一台强制循环结晶蒸发器及三级闪蒸组成，蒸发采用逆流流程。原液由末效逐级送到前效蒸发，最后到一效。一效的出料温度为140℃，此溶液进入三级闪蒸系统，逐级闪蒸降温，三闪出料温度92℃左右，三闪出料即为蒸发母液，送往循环母液调配槽制备循环母液。由蒸发二闪出料引一定数量的母液进强制效，使其蒸浓到Na2Ok320g/L以上，并从盐沉降槽底流中引入部分Na2CO3固体颗粒作为晶种，温度控制在103℃，加热蒸汽用一效产生的部分二次汽（或新蒸汽）做热源，控制好结晶条件，使从强制效母液中析出的碳酸钠主要为颗粒粗大、沉降及过滤性能较好的无水碳酸钠，结晶器出料去盐沉降槽，底流进盐过滤机，经过滤后的碳酸钠滤饼稀释后进苛化槽。苛化料浆送苛化分离过滤机，滤渣送往赤泥沉降车间的二洗沉降槽。强碱液返回四闪，经闪蒸后送循环母液调配槽制备循环母液。生产补碱用NaOH浓度大于42％的液体苛性碱，循环母液储槽区域设有补碱设备。六、焙烧车间由分解分级来的氢氧化铝浆液经氢氧化铝浆液贮槽，用泵送入水平盘式过滤机，对氢氧化铝进行分离及洗涤，洗涤后滤饼含水率6～8％，用胶带输送机送往焙烧炉喂料箱或氢氧化铝仓，过滤后母液送种子过滤的锥形母液槽，氢氧化铝洗液送赤泥洗涤工序。从成品过滤或氢氧化铝仓来的氢氧化铝卸入焙烧工序的50m3喂料箱内，喂料箱内料位与仓下皮带计量给料机联锁，控制焙烧炉进料量。含水6～8％的氢氧化铝经胶带输送机，螺旋喂料机送入文丘里干燥器内，干燥后的氢氧化铝被气流带入第一级旋风预热器中，烟气和干燥的氢氧化铝在此进行分离，一级旋风出来的氢氧化铝进入第二级旋风预热器，并与从热分离器来的温度约为1000℃的烟气混合进行热交换，氢氧化铝温度达到320～360℃，附着水基本脱除，预焙烧过的氧化铝在第二级旋风预热器内与烟气分离卸入焙烧炉的锥体内，焙烧炉所用的燃烧空气预热到600～800℃从焙烧炉底进入，燃料与空气混合并燃烧、预焙烧的氧化铝及热空气在炉底充分混合，氧化铝的焙烧在炉内约1.4秒内完成。焙烧好的氧化铝和热烟气在热分离器中分离。热烟气经上述的两级旋风预热器，文丘里干燥器与氢氧化铝进行热交换后，温度降为145℃，进入电除尘器，净化后的烟气用排风机送入烟囱排入大气。热分离器出来的氧化铝经两段冷却后温度降至80℃，第一段冷却采用四级旋风冷却器，在四级旋风冷却过程中，氧化铝温度从1050℃降为260℃，燃料燃烧所需空气温度预热到800℃，第二段冷却采用沸腾床冷却机，用水间接冷却，使氧化铝温度从260℃降为80℃。从沸腾床冷却机出来的氧化铝用风力送入氧化铝仓，经包装送堆栈，氧化铝包装采用1吨大袋包装，包装好后的氧化铝用汽车运出厂。电收尘器收下的粉尘，用螺旋输送泵送入第二级旋风冷却器中。因电除尘收下的粉尘较细，可作为多种氧化铝外销。主要工艺条件：1、破碎站：（1）进场粒度