基于拜尔法生产氧化铝节能降耗分析

黄晓生

摘要： 氧化铝在生产的过程中，能源消耗在生产成本中的费用越来越高，很多商家为了减少成本，都会选择节能材料，所以给节能提供了很大的发展空间，笔者在查阅相关文献的基础上分析氧化铝生产的节能点，详细的研究了在拜尔法基础上生产氧化铝节能降耗技术，希望对以后的工作有所借鉴。

关键词：拜尔法；氧化铝；节能

碱法生产氧化铝的方法主要有：拜尔法、烧结法和拜尔烧结相结合的方法，和其他两种生产方法相比，拜尔法的工序少、操作简单，产品的质量高，在对高品位铝土矿进行处理时的成本小，最重要的是能源消耗低，所以，当前世界上百分之九十以上的氧化铝的生产都采用拜尔法，能源消耗直接关系到企业的生产资金，因为能源价格在不断提高，所以增加了拜尔法氧化铝生产的过程中能源消耗的费用在总生产成本中的比重，节能降耗是降低生产成本的关键，企业的经济利益收入和产品的市场占有率都与能源的消耗有直接的关系，因而在生产中，整个企业只有技术创新和提高管理水平才能降低产品的能源消耗率。

一、 工艺节能

首先要制造质量合格的原矿浆。氧化铝生产的关键环节是原矿浆的制造，主要目的是为高压溶出制造质量好的原矿浆，制造矿浆有两个要求，一个是用作化学反应的材料要具有一定的细度；另一个是用作化学反应的材料比例均匀，搭配协调。所以原矿浆的制造质量会对氧化铝的溶出率和沉降度有直接的影响，并且还会影响氧化铝的数量和经济效益。

其次，要完善氧化铝的溶出环节，增强溶出比率。氧化铝溶出的比率既能够测量铝土矿的质量，还能够体现出溶出条件和质量的系数，溶出液体苛性比值的大小，不仅会影响溶出过程，而且还会影响赤泥的分开度和品种的分类过程，溶出液体的苛性系数高时，它的分解比率就会减少，这样就会降低整体的循环比率，物流量提高，使产品的性能降低，从而提高了加工的费用，相反，如果溶出液体苛性系数低，品种分类的速度就会提高，从而增加分解率，这样不仅可以增强循环率，而且还能够减少物流量，从而提高整体的经济效益，所以减少氧化铝生产成本的关键环节是增强氧化铝溶出率。

再次，增强铝酸钠溶液品种的分解率。拜尔法生产氧化铝分解的关键是铝酸钠溶液的品种分解度，分解度越强，这就说明在每个循环过程中可以提取更多的氧化铝，产出量也很高，分解母液的苛性碱的浓度系数也会提高，就可以为下个循环过程提供更多并质量高层的循环液， 提高母液的蒸发效率，从而可以提高经济效益。因而在氧化铝的生产过程中要严格控制每个环节，使其利用价值达到最大化。

二、 增强铝酸钠种分分解率的方法

提高铝酸钠种分分解率，可以节约资源，降低成本，增强铝酸钠种分分解率的方法有很多，笔者主要介绍四种方法：

1、 减少分子比

当其他条件一致时，溶液的分子比越低，过饱和度就越高，溶液的稳定性则不好，铝酸钠自动分解的趋势也会降低，因此减少精液的分子比，能够有效增强其分解的效率。

2、 确保铝酸钠溶液的浓度

在相同的温度中，精液分子比确定时，提高溶液氧化铝的浓度时，铝酸钠溶液的过饱和度就会减少，会降低分解的速度，当氧化铝浓度一样时，精液分子比率越少，会提高分解槽的产能。

3、 降低种分的开始温度

当开始的水温过高时，铝酸钠溶液的过饱和度低，分解的速度就会降低，分解率变小；但是当开始的水温较小时，就会提高溶液的分解率。

4、 晶种分类

当前还是通过分级筛选的工艺来对晶种进行分解。当种子比一样时，晶体的微粒越小，那么，晶种的容量会越大，所以能够吸附出较多的铝酸离子，加速溶液的分解。对晶种的分级能够促进分解过程中新旧晶种的变换速度，能够完善已结晶，分离掉已经失去活性的大颗粒氢氧化铝，把新鲜的，活性度高的小颗粒氢氧化铝保留下来，用作晶种，这种方式改变了大小晶种的比例，也就是增加了活性度高的小颗粒晶体，降低了活性度小的大颗粒晶体，从而提高了分解的速度和效率。

三、 节能降耗的建议

节能降耗工作不但是落实科学发展观的需要，也是企业可持续发展的要求，面对竞争激烈的国际国内市场，创新氧化铝的生产技术越来越重要，是提高国际竞争力的关键，不断减少拜尔法氧化铝生产的能源消耗，用最低的能源消耗，来得到最大的经济和社会价值率，首先要从研究和推广节能的技术和装备入手，进一步提高企业的管理水平，从多方面节能。关键环节要减少蒸汽的消耗，要把蒸发电导水流进原液槽变为回收水槽，蒸发回水设计的环节是，在回水经过电导仪检测后，淘汰掉废水，让合格水流进回水槽，降低了水蒸气的消耗量，然后科学制定换新装备的清洁和维修周期，保证换热的效果，最后要完善宽板的清洗工序，增强设备的换热效果，采用酸洗的方法对宽板洗涤，但在真实的操作过程中，只采用酸洗的清洗方法，清洗的效果不好，不能够彻底的清洗干净宽板，通过化验和研究发现，水垢中除了碳酸钙和碳酸镁成本外，还含有二氧化硅和氧化铝的成分，所以单纯靠酸洗，不能够清洗干净，会影响降低效果。要增强清洗效果，要采用酸洗和碱洗相结合的方法，才可以把宽板中的所有污垢彻底清洗干净。

进一步增强拜尔法氧化铝生产工艺的理论研究水平，首先要研究拜尔法赤泥的少碱、少铝新渣的产生条件，其次要大幅度研究拜尔法赤泥的低的能源消耗回收碱以及氧化铝的具体条件。例如，不断完善“拜尔法-高压水化技术”和“拜尔法-水热技术”要不断更新拜尔法氧化铝生产系统强浓度节能的方法和装备，加快拜尔法氧化铝生产工艺的更新速度，并不断优化生产系统，提高能源利用效率，从而降低成本。

增强选矿氧化铝的回收效率，进一步进行选矿尾矿的综合利用问题，以及推广无伤害化堆存方法。不断提高拜尔法氧化铝主动化调节和控制效率，以及提高企业的信息化管理水平，并且不断推广到实际的生产中，并总结经验，不断完善和开发出新的技术，让拜尔法氧化铝生产在节能减排和能源消耗方面有重大突破，并且能够提高其质量水平，增加其发展的稳定性和可靠度。

结语：

对于企业节能减排的研究最早开始于上个世纪，通过第一次世界能源危机，让各个国家都意识到节能的重要性，提高能源的利用率，增强企业的可持续发展，能源的科学使用既关系到企业的生产成本，也关乎国家的经济长远发展。其次环境问题和不可再生能源的减少日益突出，政府要为开发节能技术提供资金，节能减排工作是企业生产中的关键环节。

参考文献：

[1] 王军堂，龙晨曦. 拜尔法分解母液生产4A沸石的研究[J].中国金属通報. 2010（44）

[2] 邵伟生.提高拜尔法分解产出率的生产实践[J]. 中国有色冶金. 2004（03）

[3] 张郁，韩昶行，周东亮，冯素琴. 拜尔法种分槽常见问题的分析和解决[J].有色设备. 2003（03）