精液脱色技术开发与应用

钟朝东

(中铝中州铝业有限公司)

0 前言

随着市场经济的发展，传统氧化铝生产受到一定的制约，在同等投入情况下追求高附加值的特种氧化铝生产逐步受到青睐，根据这一市场要求，厂部计划将高白生产规模进一步扩大，对于高白生产流程的前沿五车间来说，目前生产流程已经在满负荷情况下生产，工艺流程脆弱的一面已逐步显露出来，倘若特种氧化铝厂继续追加生产规模，五车间生产必将在新的生产形势下受到严峻的考验。

1 工艺流程介绍

特种氧化铝生产是中州分公司新的利润增长点，经过两年多的指标摸索和市场开发，特种氧化铝中高白产品已得到多个外国公司青睐，市场销量呈快速增长势头。但在试验之初高白生产所需精液采用深度脱硅精液供应，虽然深度脱硅精液脱硅指数较高，但也容易受到碳分液量大小、分离槽状况等影响，导致高白生产陷入被动局面，同时氧化铝厂以碳分定产，每小时100 m3脱硅指数达到700 左右的深度脱硅精液送往高白也是不经济的。为此，高白所需精液采用种分精液增加脱色工艺后供应，不但缓解了碳分系统压力也减少了浪费。

种分系统是氧化铝五车间和深度脱硅碳分精液精制两条生产线中的一条，为了使种分精液同样满足高白生产需要，种分精液制备过程中增加了脱色工艺，首先将四车间过来的粗液在粗液槽内添加种分蒸发母液和钠硅渣并通入脱硅后乏汽完成预处理，然后利用小渣浆泵将预制好的脱硅原液送往常压脱硅套管进行提温，再将加热到110 ℃左右的浆液送到停留槽完成粗液脱硅工艺，使溶液脱硅指数达到230 左右，脱硅后浆液经过钠硅渣沉降槽硅渣分离后溢流进入反应槽，通过添加石灰乳进行脱色，使脱色后铝酸钠溶液脱硅指数达到300 左右，再用泵送往钙硅渣沉降槽进行钙硅渣分离，最后经过叶滤完成种分精液的精制，从而完成整个脱色生产工艺并将精制铝酸钠溶液分别送往六车间种分和特氧高白。

2 完善流程的必要性

(1)完善现有种分精液脱色系统流程，满足特种氧化铝厂提产的生产要求。随着特种氧化铝厂产量的攀升，现有流程生产能力明显不足，而根据目前种分精液满足种分分解生产要求的同时还要满足特种氧化铝厂液量要求，所以种分系统流程需要进一步进行改造，满足液量要求。

(2)通过技术改造改善目前流程脆弱的缺点，保持生产流程和生产秩序的稳定，同时为科学合理组织生产提供方便。现有流程所有设备均为单套，而在氧化铝生产中不可避免要进行设备检修或清理，在清理检修过程中将造成种分精液脱色流程的中断，从而影响特氧正常的生产秩序。

(3)通过技术改造进一步提高设备产能，现有设备在目前生产规模下已经属于满负荷运行，在下一步特氧进一步提产的生产形势下，势必造成生产波动，甚至阻碍生产的正常运行。

(4)随着科技进步，自动化程度提高是大势所趋，借助目前正在开展的标准计量活动对现有设备增加自动控制和计量，有助于进一步提高设备潜能和对设备、生产的监控能力，减少生产及设备事故的发生。

(5)通过此次技术改造和流程的完善充分利用资源，消除浪费，创造良好的生产环境。

3 流程完善方案及相关改造

3．1 精液脱色流程改造

精液脱色改造前、后的流程如图1 所示。

图1 精液脱色改造前、后的流程

从图1 可以看出，改造需要增加溢流槽和溢流泵，改造后精液既可往高白输送又可往种分输送，使流程更加的合理。

3．2 精液脱色设备配置改造

精液脱色改造前、后的设备配置如图2 所示。

从图2 可以看出，改造是在原有基础上增加了一台溢流槽和两台溢流泵。

4 精液脱色改造后优点

图2 精液脱色改造前、后的设备配置

完善种分精液脱色工艺流程后将圆满解决系统设备清理检修带来的生产被动局面，实现种分精液脱色流程的连续性和稳定性，可以确保特种氧化铝厂高白生产供应，同时设备产能得到很大程度提高，在自动化水平上也将有所突破。主要表现在:(1)该流程采用目前成熟两段处理工艺技术，先进行常压脱硅、经过停留槽反应后进入一级沉降槽进行钠硅渣彻底分离，在反应槽加石灰乳进行反应脱色后再送到下一级沉降槽，也就是进行钙硅渣分离，然后通过现有正式叶滤流程制成合格精液，所以该流程具有指标可控并有利于指标的调整和优化，有利于员工掌握。(2)种分精液脱色流程中采用常压脱硅实现一次脱硅，由于常压脱硅预热器温度控制在105 ℃，比间接加热脱硅预热器控制温度低近50 ℃，所以同样保证高白生产而采用种分精液脱色与深度脱硅相比能耗要低得多。

5 精液脱色改造后工艺运行效果

种分精液工艺流程经过进一步完善，不但有效提高了设备产能和液量通过能力，而且提高了种分精液质量，确保了高白精液供应，同时缓解了碳分系统液量紧张的被动局面，在节能降耗方面也取得了显著的成绩，精液脱色改造前后指标对比见表1。

表1 种分精液脱色改造后指标

6 结论

(1)通过技术改造实现了种分精液脱色工艺要求，不但满足了高白生产指标的需要，同时圆满实现碳分精液和种分精液的分离，减少了液量紧张情况下种分精液对深度脱硅碳分精液浓度的冲淡，使碳分系统和高白系统达到稳产高产。

(2)由于碳、种分液量的分离，减少了深度脱硅的负担，更加有利于稳定碳分精液供应。同时种分精液脱色流程的投用，减少了高白部分液量继续深度脱硅带来的精液AO 浓度损失。两种液量脱硅指数至少相差100 个，从而有利于节约型企业创建。

(3)通过改造提高了常压脱硅产能，由于种分系统液量需求有限，改造前常压脱硅一直处于低产能运转，而改造后需求液量的增大提高了常压脱硅系统的产能，消除了液量分配不平衡的被动局面。

(4)通过种分精液脱色工艺改造后，脱硅只需常压即可，脱硅温度由155 ℃降低到105 ℃，大大降低了蒸汽的用量。改造后创直接经济效益100 多万元。

［1］张军华．中国铝业股份有限公司中州分公司精液脱色改造方案［Z］．2006．

［2］张军华．中国铝业股份有限公司中州分公司氧化铝指标统计表［Z］．2006．