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13.1 粗液脱硅


13.1.1 粗液脱硅流程应根据氧化铝产品质量对精液硅量指数的要求确定,并应符合下列规定:
    1 精液硅量指数为250~300时,可采用添加硅渣晶种的常压脱硅流程,也可采用添加硅渣晶种先常压脱硅后加压脱硅流程;
    2 精液硅量指数为400~500时,可采用添加硅渣晶种先常压脱硅后加压脱硅流程;
    3 精液硅量指数为600~700时,可采用添加硅渣晶种常压脱硅、一次加压脱硅、一次钠硅渣沉降分离、沉降槽溢流添加石灰乳或其他添加剂的二次脱硅流程;
    4 精液硅量指数大于1000时,可采用添加硅渣晶种常压脱硅、一次加压脱硅、一次钠硅渣沉降分离、沉降槽溢流经叶滤机精滤、叶滤机滤液添加石灰乳或其他添加剂深度脱硅的二次脱硅流程。
13.1.2 加压脱硅应采用套管预(加)热和脱硅机保温间接加热的连续脱硅技术,热媒宜采用饱和蒸汽。
13.1.3 无搅拌串联加压脱硅机的数量应根据脱硅停留时间以及流程短路对脱硅效果的影响确定,每组脱硅机的数量不宜少于3台。
13.1.4 采用间接加热加压脱硅工艺时,应符合下列规定:
    1 粗液脱硅应先进行常压脱硅,并应采用连续作业;
    2 脱硅槽的数量和总有效容积应根据工作温度下最大物料流量和脱硅反应时间确定;
    3 脱硅槽应采用机械搅拌形式,宜采用阶梯式配置方式,可采用压缩空气辅助提料,槽间过料宜采用自流输送方式,过料装置可采用封闭溜槽或管道;
    4 脱硅槽应设置排汽筒。
13.1.5 采用联合法生产时,粗液脱硅可添加拜耳法赤泥作为晶种。
13.1.6 脱硅粗液需要提高苛性比时,应符合下列规定:
    1 可添加种分母液,并可设置种分母液槽;
    2 种分母液宜在常压脱硅槽中加入,也可在加压脱硅浆液自蒸发降温时加入。
13.1.7 脱硅喂料泵形式应根据脱硅矿浆的最大流量和需克服的管道最大阻力确定,可采用离心泵,也可采用隔膜泵,宜采用变频调速调节方式,并应设置备用。
13.1.8 加压脱硅的热量利用应符合下列规定:
    1 脱硅矿浆自蒸发降温应根据工艺技术条件确定自蒸发级数;
    2 脱硅矿浆自蒸发降温排出的二次蒸汽,宜用于粗液加热;
    3 末级自蒸发的二次蒸汽,宜用于加热烧结法赤泥洗涤用水;
    4 采用间接加热方式时,应符合下列规定:
        1)新蒸汽冷凝水的热量经利用后应进行检测,应设置电导率变送器、硅酸盐分析仪和铁离子分析仪等自动检测装置;检测合格的新蒸汽冷凝水应返回热电厂,检测不合格的新蒸汽冷凝水宜送热水站作为赤泥洗涤用水;
        2)预热段产生的二次蒸汽冷凝水的热量经利用后,宜作为赤泥洗涤用水;
        3)新蒸汽冷凝水泵和二次蒸汽冷凝水泵宜设置备用。
13.1.9 采用二次脱硅时,应符合下列规定:
    1 应设置二次脱硅反应槽,总有效容积应根据脱硅反应时间确定,并应设置备用反应槽;
    2 二次脱硅反应槽应采用机械搅拌形式,宜采用阶梯式配置方式,可采用压缩空气辅助提料,槽间过料宜采用自流输送方式,过料装置可采用封闭溜槽或溜管;
    3 二次脱硅反应槽应设置排汽筒。
13.1.10 二次脱硅添加石灰乳时,可设置石灰乳槽和石灰乳泵,石灰乳槽和石灰乳泵应设置备用;二次脱硅添加其他添加剂时,应配置制备设施。
13.1.11 换热器、脱硅机和自蒸发器等设备宜采用露天配置方式,并应设置不凝气排出装置。
13.1.12 间接加热脱硅应采用新蒸汽作为装置启动时的热源。
条文说明
13.1.1 本条对不同精液硅量指数的粗液脱硅流程选择做出了规定。
    1 近年来,国内铝行业就粗液脱硅工艺进行了大量的试验研究工作,取得了较好效果,并已实现产业化。试验和生产实践表明,粗液中添加硅渣作为晶种,并在一定条件下进行常压脱硅,精液硅量指数可以达到250~300。
    2 经调查,粗液中添加硅渣晶种先进行常压脱硅后再进行加压脱硅,精液硅量指数可以达到400~500。
    3 溶液中的二氧化硅转变为含水铝硅酸钠析出的脱硅过程,受二氧化硅在铝酸钠溶液中的平衡溶解度限制,精液硅量指数一般很难超过500。为此,向分离出钠硅渣后的溶液中添加一定数量的石灰乳或其他添加剂,脱硅产物水化石榴石的溶解度低于含水铝硅酸钠,可以提高脱硅后的精液硅量指数。经调查,采用本款中的脱硅流程,精液硅量指数可以达600~700。
    4 为了获得更高的精液硅量指数(如大于1000),并避免溶液中硅渣浮游物回溶影响硅量指数的提高,可以采用本款推荐的流程。
13.1.2 由于间接加热脱硅与蒸汽直接加热脱硅相比,可以降低氧化铝生产的工艺能耗。因此,工业上加压脱硅普遍采用套管预(加)热和脱硅机保温的间接加热连续脱硅技术。
13.1.4 采用间接加热加压脱硅时先进行常压脱硅,是为了使溶液在进入加热器前脱去大部分硅,以减轻加热器的结疤,提高加热器的传热效果,延长加热器的运行周期。
13.1.5 采用联合法生产时,试验和生产实践表明,用拜耳法赤泥作为粗液脱硅的晶种,也可以起到较好的脱硅效果。
13.1.9 常压下添加石灰乳或其他添加剂进行二次脱硅的反应速度,受扩散动力学控制,需要充分的搅拌和足够的反应时间。因此,需要设置二次脱硅反应槽,并采用机械搅拌形式。因脱硅反应槽需要定期清理检修,故应设置备用反应槽。
13.1.10 近年来,国内铝行业研究开发了使用石灰乳和铝酸钠溶液制取六水铝酸三钙作脱硅添加剂的方式,已在工业上应用并取得了较好的脱硅效果。但采用这种添加方式时,需要配置制备设施。
13.1.11 换热器、脱硅机、自蒸发器等设备中的不凝气是一种有害气体,若积累过多,会造成传热效果下降,并易引起管道或设备振动,有极大的危害。因此,需要选择合理的装置,安全、可靠地排出不凝气。

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