廖智勇

（中國(guó)鋁業(yè)廣西分公司，廣西 平果531400）

1 引言

圖1 振動(dòng)篩排除草酸鹽流程圖

在拜耳法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中，由于鋁土礦中通常含有少量有機(jī)物，部分有機(jī)物逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹艿牟菟猁}等低分子有機(jī)物，并在流程中循環(huán)積累，濃度較高時(shí),會(huì)對(duì)晶種分解、母液蒸發(fā)等工序產(chǎn)生較大的不利影響。某氧化鋁廠分解工序采用一段法種分分解工藝，在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)分解料漿中存在少量從鋁酸鈉溶液中析出來(lái)的球形草酸鈉顆粒，對(duì)于氧化鋁粒度控制沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不利，這對(duì)于降低溶液中草酸鹽含量，減輕對(duì)生產(chǎn)的不利影響有利。但這些球形草酸鈉顆粒在分解過(guò)程中逐漸長(zhǎng)大并循環(huán)積累，若不及時(shí)排除，部分會(huì)通過(guò)分級(jí)機(jī)進(jìn)入平盤(pán)過(guò)濾和氧化鋁焙燒爐，影響產(chǎn)品鈉含量和外觀質(zhì)量，部分會(huì)在分解末槽槽底積攢，嚴(yán)重時(shí)會(huì)壓死攪拌。并且若不及時(shí)排除，在生產(chǎn)條件發(fā)生變化時(shí)可能出現(xiàn)返溶。為盡可能控制分解槽料漿中較低的球形草酸鹽含量，采用了安裝在分解槽下的振動(dòng)篩接受分解末槽槽底來(lái)料，通過(guò)其篩分作用，球形草酸鹽被篩分出來(lái)后單獨(dú)存放，剩余料漿重新返回生產(chǎn)系統(tǒng)的草酸鹽排除方式。

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，因礦石有機(jī)物含量波動(dòng)，以及分解條件不可避免發(fā)生波動(dòng)等原因，草酸鹽析出量也在不同時(shí)期有所變化。由于振動(dòng)篩經(jīng)常出現(xiàn)篩網(wǎng)結(jié)疤、污水槽冒槽、進(jìn)料不足等原因?qū)е抡駝?dòng)篩排除草酸鹽產(chǎn)量不足，振動(dòng)篩產(chǎn)能較高時(shí)通常也僅有0.3t/h，導(dǎo)致草酸鹽析出量較多時(shí)排除不及時(shí)，對(duì)生產(chǎn)造成較大不利影響。因此，有效提高振動(dòng)篩產(chǎn)能勢(shì)在必行。

2 振動(dòng)篩排除草酸鹽產(chǎn)能低的主要原因

第一，振動(dòng)篩篩網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理。原篩網(wǎng)有三層，上下兩層為壓緊網(wǎng)，中間層為0.2mm不銹鋼絲徑的1×1mm的方格過(guò)濾網(wǎng)。上層壓緊網(wǎng)上易堆積草酸鹽，堵塞網(wǎng)面，致使振動(dòng)篩進(jìn)料量不能調(diào)大，低的時(shí)候只有約20m3/h，明顯低于大于80m3/h的正常進(jìn)料量，導(dǎo)致振動(dòng)篩產(chǎn)能有時(shí)嚴(yán)重不足。

第二，污水泵能力不足。原設(shè)計(jì)污水泵Q＝100m3/h，H=30.8m，電機(jī)37kW，通過(guò)實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)，料漿密度超過(guò)1.6t/m3時(shí)，污水泵流量開(kāi)始出現(xiàn)不足，并且極易超負(fù)荷跳停，只能被迫降低振動(dòng)篩進(jìn)料量或進(jìn)料固含，此時(shí)振動(dòng)篩進(jìn)料中的草酸鹽變少，草酸鹽產(chǎn)量降低。

第三，進(jìn)料位置不合適。平底分解槽直徑為14m，原振動(dòng)篩進(jìn)料閥安裝在距槽底0.5m高的槽壁上，由于分解槽攪拌和物料特性，槽壁閥前方約有0.8m高結(jié)疤，分解槽底槳附近的料漿中的草酸鹽難以進(jìn)入振動(dòng)篩被排除干凈，同時(shí)也導(dǎo)致分解料漿中草酸鹽仍較多，但較難通過(guò)振動(dòng)篩被排除。

3 提高振動(dòng)篩產(chǎn)能的改進(jìn)措施

當(dāng)前氧化鋁市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，大家都在想方設(shè)法降低生產(chǎn)成本。因此，在較低投入的條件下，提高振動(dòng)篩產(chǎn)能并滿足生產(chǎn)需求的措施成為首選。

第一，針對(duì)振動(dòng)篩篩網(wǎng)選型不合理的問(wèn)題，對(duì)篩網(wǎng)進(jìn)行了重新選型，最終確定了以0.5mm不銹鋼絲編成的1×1mm方格的篩網(wǎng)。篩網(wǎng)兩側(cè)用扁鐵包邊，并將側(cè)邊折疊成300，安裝時(shí)，用安裝在振動(dòng)篩側(cè)壁的角鋼拉近篩網(wǎng)。

第二，針對(duì)污水泵能力不足的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量和理論計(jì)算，對(duì)污水泵重新進(jìn)行了選型，選擇Q＝100m3/h，H=34m，電機(jī)45kW。

第三，針對(duì)進(jìn)料位置不合適的問(wèn)題，在距分解槽底0.5m高的位置安裝長(zhǎng)桿閥，長(zhǎng)桿閥的閥桿長(zhǎng)1.5m。此時(shí)閥頭處于分解槽料漿的最低處，閥頭附近的草酸鹽富集，從此處向振動(dòng)篩供料，能盡可能多地排除草酸鹽。

4 改造后的效果

第一，振動(dòng)篩篩網(wǎng)換型后，篩網(wǎng)基本不再出現(xiàn)結(jié)疤堵塞網(wǎng)孔，草酸鹽在篩面上順暢進(jìn)入接料斗，振動(dòng)篩進(jìn)料量能持續(xù)達(dá)到污水泵輸送最大流量。由于篩網(wǎng)不銹鋼絲徑變粗，篩網(wǎng)也不容易出現(xiàn)破損。污水泵流量能達(dá)到100m3/h，不再出現(xiàn)因負(fù)荷過(guò)大而頻繁跳?；虮黄冉档驼駝?dòng)篩進(jìn)料量的現(xiàn)象。分解槽底的草酸鹽被排除得更為徹底，肉眼觀察富集草酸鹽的分解料漿中草酸鹽含量明顯減少。

第二，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)對(duì)比，改造后相對(duì)于改造前，振動(dòng)篩產(chǎn)量提高了2倍，最高產(chǎn)能達(dá)到1t/h，已能滿足及時(shí)排除草酸鹽的生產(chǎn)需求。

5 目前草酸鹽排除方式存在的不足

第一，振動(dòng)篩篩下料漿自流入污水槽，需通過(guò)污水泵送往溢流槽，再通過(guò)溢流泵送往分解末槽，并且振動(dòng)篩進(jìn)料通常還要添加分解母液稀釋才能保證進(jìn)料管、篩分效果以及污水泵穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)估算，為保證草酸鹽不致于對(duì)產(chǎn)品外觀質(zhì)量和分解槽穩(wěn)定運(yùn)行造成明顯不利影響，振動(dòng)篩運(yùn)轉(zhuǎn)率需達(dá)到20%以上，一條生產(chǎn)線運(yùn)行振動(dòng)篩，僅料漿輸送消耗的電費(fèi)每年就近10萬(wàn)元，相關(guān)設(shè)備的檢修維護(hù)費(fèi)用也相應(yīng)增加[1]。

第二，由于流程涉及的相關(guān)設(shè)備較多，以及振動(dòng)篩進(jìn)料中常有大塊結(jié)疤堵塞進(jìn)料閥，操作人員需消耗較多精力和時(shí)間進(jìn)行操作調(diào)整，才能保證振動(dòng)篩高產(chǎn)。

第三，分解槽下污水泵原設(shè)計(jì)是作為接收分解槽放料、料漿泵和管道放料、雨水并外送功能。開(kāi)振動(dòng)篩時(shí)，污水泵流量有時(shí)不能滿足要求，此時(shí)振動(dòng)篩需被迫停開(kāi)。

6 進(jìn)一步優(yōu)化草酸鹽排除方式的建議

第一，先用回轉(zhuǎn)篩取代振動(dòng)篩對(duì)分解槽料漿進(jìn)行篩分試驗(yàn)，若篩分效果好，則將回轉(zhuǎn)篩安裝在分解末槽槽頂，將現(xiàn)有小循環(huán)泵出口料漿分一部分進(jìn)回轉(zhuǎn)篩（視情況可添加少量供分級(jí)機(jī)用的分解母液），篩下料漿直接進(jìn)分解末槽，篩上草酸鹽通過(guò)溜管落至分解槽下，在分解槽下用料斗接住草酸鹽，漏斗滿后轉(zhuǎn)送至草酸鹽堆場(chǎng)。

第二，采用此排除方式，若分解料漿中草酸鹽排除量達(dá)到生產(chǎn)要求，可降低電耗和設(shè)備檢修維護(hù)費(fèi)用，并且可減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)振動(dòng)篩進(jìn)料方式、振動(dòng)篩篩網(wǎng)、污水泵進(jìn)行改造后，振動(dòng)篩排除草酸鹽的產(chǎn)量明顯提高，已能完全滿足生產(chǎn)需求。但現(xiàn)有排除方式仍存在運(yùn)行維護(hù)成本偏高和操作勞動(dòng)強(qiáng)度偏大、污水泵被占用的問(wèn)題，將回轉(zhuǎn)篩安裝在分解槽頂作為從分解料漿篩分出草酸鹽的方式值得嘗試。