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选矿拜耳法消除不利影响的措施和对策
-作 者: 绿脉环保     
-时 间: 2018/10/29 16:44:03
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随着国内氧化铝产能的不断增加,铝土矿资源无论在数量上还是质量上都有所下降,而氧化铝拜耳法生产工艺要求铝土矿的A/S≥5时,进行处理才是比较经济的。目前,除进口矿石外,铝硅比A/S在3~6的居多。如果直接采用拜耳法工艺处理,在资源利用和成本方面都是不值得的。因此,氧化铝厂纷纷建起了选矿厂,对低品位铝土矿进行浮选脱硅得到较高品位的选精矿,利用拜耳法工艺进行较为经济地处理。由于选精矿的物理性能变化及有机物药剂的存在,势必会对拜耳法工艺带来一定的影响。湖南绿脉环保科技有限公司娄世彬教授等专家为你分析一下选矿拜耳法消除不利影响的措施和对策

1、从种分工艺采取应对方法

选矿拜耳法常规流程,长期以来种分过程只添加种分种子,由于种分种子活性差, 造成种分分解率低、产品粒度细。某厂随着选矿带入有机物的不断积累,造成精液的稳定性增加,分解速度大大降低、分解率较低。虽然采取明显低于常规拜耳法的分解初温,可以加快分解速度,但造成成核频率增加,产品粒度细化,为此,必须探索工艺优化方案,以降低铝酸钠溶液中有机物的含量,达到提高种分分解率、改善产品物化质量目的。  

针对选矿拜耳法精液的特性,从增加种子活性、减少有机物的含量、降低精液分子比几个方面进行探索。其主要优化流程见图2 ( 加粗虚线部分) 。某厂通过研究种子分解的基本规律,从晶种添加、精液交换、降低精液分子比入手,取得了较好的效果。  

(1)选矿拜耳法种分系统添加一定比例的碳分活性氢氧化铝晶种, 使种分的分解率由添加前的45%提高3%左右,种分产品氧化铝 -45μm的百分含量降低5%左右。

(2)在实施选矿拜耳法种分添加烧结法精液的同时,提高蒸发排盐的能力,将系统的碳酸钠含量由11%降低到10%以下,同时大量排出了系统的有机物含量。  

(3)采用后加矿增浓溶出等办法,降低了精液的分子比,降低拜耳法精液的稳定性,提高种分的分解速度和分解率。

2、烧结法与选矿拜耳法物料交换结合

通过排盐进入烧结法和与烧结法精液置换的方法达到降低有机物含量的目的。

(1)高固含一段分解过程中,草酸钠的溶解度随溶液中Na2O浓度的降低而提高,因此,在氢氧化铝洗液中富集了大量有机物,可用蒸发浓缩的方法将其结晶析出。使其随Na2 CO3·H2O进入烧结法配料。这些有机物通过烧结法的熟料窑烧结被氧化消除对生产的危害。  

(2)将部分烧结法精液与拜耳法精液置换。即提高强化烧结法系统精液浓度,并降低其碳碱含量,使其与拜耳法系统精液成份接近时,烧结法生产系统的部分精液去选矿拜耳法种分系统进行品种分解,拜耳法系统的部分精液去烧结法生产系统的深度脱硅,提高其硅量指数后,进行碳酸化分解。由于精液不断地置换使拜耳法溶液系统中有机物不断在强化烧结法生产系统外排,达到尽可能排除由选矿系统和矿石带入后续拜耳法生产系统的有机物的目的。

3、消除泡沫的方法

泡末的形成对生产影响显而易见,阻止泡末形成有两种办法。一种是加入消泡剂,从形成机理上阻止其生成,目前并未找到合适的有效产品;一种机械打散和人工滤泡的办法,消除泡沫。机械打散由于要增加许多设施,投资大、消耗高,没有采用。目前,主要采用人工滤泡的办法,定期对泡末清理收集,减少对生产的影响。

某厂采用一种全新的赤泥分离洗涤流程,即拜耳法赤泥分离和一次、二次洗涤选用大型平底高帮沉降槽,末两次洗涤选用深锥沉降槽的新工艺,充分利用了大型平底槽对流量波动适应性强稳定生产的作用,又可以在絮凝剂用量较少的情况下完成赤泥分离洗涤作业。通过对一洗、二洗槽的进料装置进行改进,采取了最简便而又有效的物理消泡的专利技术,有效地控制和利用了赤泥洗涤过程的泡沫。泡沫厚度控制在100~200mm左右,由于在一洗和 二洗沉降槽泡沫的存在,使沉降槽的清液层和大气实现隔绝,这样就形成一个天然的保温层, 使沉降槽的温度保持在9 5 ℃以上,有效地减少了溶液水解量。

4、关于尾矿液固分离方面的一些应用措施

由于铝土矿尾矿浆的粒度极细和浮选药剂的作用,导致产业化生产过程中尾矿浆的自然沉降性能极差,溶剂化条件下的尾矿很难有效利用,液固分离将是下一步综合利用的关键和前提。

(1)关于压滤脱水技术工艺的辅助设备多,厂房面积大,势必引起基建投入多,生产费用高,且增加操作管理的难度,在浮选铝土矿脱硅尾矿的液固分离工艺中没有使用。

(2)利用尾矿浓密机:底流浓度较低,在9 g/L以上,进入循环水系统后,将恶化全厂的循环水水质重量浓度在15%~20%左右。

(3)利用浓密机+深锥高效沉降槽设备:保证尾矿溢流浮游物降低到lg/L以下,尾矿浆浓度提高到45%以上,尾矿水可全部综合利用。

(4)无传动免维护深锥高效沉降槽,代替原普通浓密机,溢流浮游物达到0.5 g/L以下,底流浓度达到40% 左右。

(5)有些研究人员进行了尾矿的固化扩大试验,由于成本过高而放弃了进一步工业试验。

(6)有些研究人员还进行了不同类型絮凝剂对尾矿沉降性能的试验,进行工业初步运用,但效果不甚理想。

(7)某厂经浓密机浓缩后的尾矿含有 8 0~9 0%的水份,直接外排后含有较多水份的尾矿不易固结,堆存困难,水也无法回收利用。该厂在建设中选择用陶瓷过滤机过滤,但由于尾矿粒度细(-200目100%),过滤机产能极低,无法满足生产要求。因而,用新型液固分离设备进行试验,获得底流液同比<1 ,处理流量 >400m3/h的效果,拟用其代替浓密机浓缩尾矿后外排。但其中含有45%~50%的水份仍是一种浪费,需要进一步研究解决。

(8)有技术人员对不同行业的过滤分离介质进行了研究,取得了良好的效果,有望通过进一步的工作,开展设计进行扩大试验,实现初步产业化。

湖南绿脉环保科技有限公司陈湘清博士、娄世彬教授等专家通过连续多年对氧化铝行业研究,经过绿脉公司研发团队的持续不懈努力,开发出多个生产氧化铝创新技术,将对氧化铝企业提质增产增效环保方面起到积极作用,且具有广阔的市场前景,具备推广价值。




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