一种新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统及工艺的制作方法

本发明属于氧化铝生产技术领域，具体涉及一种新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统及工艺。

背景技术：

两段分解是目前砂状氧化铝生产的主要技术路线之一。 国内外氧化铝厂两段分解的传统工艺配置模式为分解槽系列，粗、细晶种过滤厂房和旋流分级厂房需单独构建。这种配置模式的不足之处是：（1）占地面积较大，需要单独构建粗、细晶种过滤厂房和旋流分级厂房，总图需要专门的位置进行规划；（2）流程较繁琐，粗、细晶种过滤需要有专门的粗、细晶种槽化浆后用泵送到长大和附聚首槽，相应增加粗、细晶种槽、粗、细晶种泵、粗、细晶种过滤机溢流槽和粗、细晶种过滤机溢流泵；（3）分级厂房需配置相应的分级溢流槽和分级底流槽，再利用分级溢流泵和分级底流泵将物料打到下游车间，流程长、工序多，堵管风险增加，现场工人操作和清理维护的工作量增加；（4）投资成本增加，厂房结构和设备等硬件成本增加；（5）运行成本增加，需增加粗晶种槽、细晶种槽、粗晶种泵、细晶种泵、粗晶种过滤机、细晶种过滤机溢流槽、粗晶种过滤机溢流泵、细晶种过滤机溢流泵、分级溢流槽、分级溢流泵、分级底流槽、分级底流泵的电力负荷以及对应备品备件的消耗。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统及工艺，目的是按照流程规律，优化整合各分体车间之间的配置关系，充分利用近距离自流输送，达到省去中间环节、简化流程、节省占地和设备投资、减少工人劳动强度和运行维护成本的工业应用效果。

本发明的新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统，包括附聚槽和长大槽，细晶种过滤机和细晶种过滤机气液分离器配置在1#附聚槽和2#附聚槽上方，粗晶种过滤机和粗晶种过滤机气液分离器配置在1#长大槽和2#长大槽上方，分级旋流器组配置在细晶种过滤机和粗晶种过滤机的结构框架上方；

其中，1#附聚槽进料口与精液热交换短路的热精液管连通；

所述的细晶种过滤机的卸料区与反吹风系统连通，溜槽下料的冲稀口与精液热交换冷精液出料口连通，溜槽下料口的末端与1#附聚槽和2#附聚槽连通，溢流口与长大段末槽的进料口连通；细晶种过滤机的其中一个分配头与下游车间的母液槽进料口连通，另一个分配头与细晶种过滤机气液分离器连通，细晶种过滤机气液分离器上方抽气口与真空系统连通，下方设有出液口，出液口与下游车间的母液槽进料口连通；

所述的粗晶种过滤机的卸料区与反吹风系统连通，溜槽下料的冲稀口与精液热交换冷精液出料口连通，溜槽下料口的末端与1#长大槽和2#长大槽连通，溢流口与长大段末槽的进料口连通；粗晶种过滤机的其中一个分配头与下游车间的母液槽进料口连通，另一个分配头与粗晶种过滤机气液分离器连通，粗晶种过滤机气液分离器上方抽气口与真空系统连通，下方设有出液口，出液口与下游车间的母液槽进料口连通；粗晶种过滤机的进料口与粗晶种过滤机进料泵的出料口连通，粗晶种过滤机进料泵的进料口与长大段末槽的出料口连通；

所述的分级旋流器组的溢流口与细晶种过滤机的进料口连通，底流口与下游车间的平盘过滤机进料口连通；分级旋流器组进料泵的进料口与长大段倒数第二槽的出料口连通。

其中，当1#附聚槽、长大段末槽和长大段倒数第二槽进行清理检修时，分别启用2#附聚槽、长大段倒数第二槽和长大段倒数第三槽进行相应的连接。

采用上述新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统生产砂状氧化铝的工艺，按照以下步骤进行：

（1）向细晶种过滤机抽吸和反吹进行过滤，通入部分冷精液冲稀过滤过程中卸下的滤饼，冷精液与滤饼混合后，连同一部分短路热精液，进入 1#附聚槽内，当1#附聚槽清理检修时使用2#附聚槽，附聚完成后通过分解溜槽进入1#长大槽，当1#长大槽清理检修时， 2#长大槽作为长大段首槽；

同时通过向粗晶种过滤机抽吸和反吹进行过滤，通入部分冷精液冲稀过滤过程中卸下的滤饼，冷精液与滤饼混合后，进入1#长大槽，当1#长大槽清理检修时， 2#长大槽作为长大段首槽；

（2）1#长大槽中的混合料浆经过各级长大槽配合中间降温系统进行分解，分解完成后部分经长大段倒数第二槽出料，当长大段倒数第二槽清理检修时从长大段倒数三槽出料，出料经分级旋流器组进料泵出料进入分级旋流器组；剩余部分由长大段末槽出料经粗晶种过滤机进料泵进入粗晶种过滤机，当长大段末槽清理检修时从长大段倒数第二槽出料；

分级旋流器组的溢流自流进细晶种过滤机，底流进入附近成品过滤的平盘过滤机；

细晶种过滤机、细晶种过滤机气液分离器和粗晶种过滤机、粗晶种气液分离器的滤液进入下游车间的母液槽；

粗、细晶种过滤机的溢流进入长大段末槽，长大段末槽清理检修时进入长大段倒数第二槽。

上述工艺中，附聚段1#附聚槽内固体含量100~150g/l，温度为75~82℃，附聚段分解时间为4~6小时。

上述工艺中，长大段1#长大槽内固体含量380~480g/l，温度为65~72℃，长大段分解时间为27~32小时。

上述工艺中，长大段末槽内分解完成的浆液中固体含量约为450~550g/L，温度为46~54℃，其中液相中氧化铝的含量为70~120g/L，氧化钠的含量为120~170g/L。

上述工艺中，精液来自精液热交换，冷精液来自板式换热器换热，热精液为短路未经换热的精液，各段精液配比关系为，热精液进附聚段1#附聚槽的重量百分比为15~20%，冷精液冲稀细晶种滤饼的重量百分比为32~42%，冷精液冲粗晶种滤饼的重量百分比为38~48%。

上述工艺中，分级旋流器组的溢流固体含量为250~350g/l，底流的固体含量为700~900g/L。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

本发明的新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统中细晶种过滤机放置1#附聚槽和2#附聚槽之上，粗晶种过滤机放置1#长大槽和2#长大槽之上，过滤后的粗、细晶种滤饼经精液冲稀后直接进入附聚和长大槽，过滤机系统使用钢框架支撑，利用过滤机下料漏斗实现1#、2#进料槽的切换。分级旋流器组配置在粗、细晶种过滤的框架上，底流作为成品自流进附近成品过滤车间的平盘过滤机，溢流自流进入细晶种过滤机。

与粗、细晶种过滤单独构建厂房的传统配置模式相比，本发明节省占地面积，减少厂房构建费的投入，且利用位差实现短距离自流，从而简化流程，减少输送距离，有效的减少了设备投资和运行费用，以及人工清理结疤的工作量。

附图说明

图1为本发明的新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统示意图；

其中：1：1#附聚槽；2：2#附聚槽；3：1#长大槽；4：2#长大槽；5：长大段倒数第三槽； 6：长大段倒数第二槽；7：长大段末槽；8：分级旋流器组；9：细晶种过滤机；10：细晶种过滤机气液分离器；11：粗晶种过滤机；12；粗晶种过滤机气液分离器； 13：分级旋流器组进料泵；14；粗晶种过滤机进料泵。

具体实施方式

本发明实施例中采用的粗晶种立盘过滤机的型号为GLL-180；

本发明实施例中采用的细晶种立盘过滤机的型号为GLL-120；

本发明实施例中采用的分级旋流器的型号为ZVN/D12；

本发明实施例中采用的附聚槽尺寸为￠14x36.5m；

本发明实施例中采用的长大槽尺寸为￠14x（35.5~30.4）m。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

本实施例的新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统如图1所示，包括附聚槽和长大槽，细晶种过滤机9和细晶种过滤机气液分离器10配置在1#附聚槽1和2#附聚槽2上方，粗晶种过滤机11和粗晶种过滤机气液分离器12配置在1#长大槽3和2#长大槽4上方，分级旋流器组8配置在细晶种过滤机9和粗晶种过滤机11的结构框架上方；

其中，1#附聚槽1进料口与精液热交换短路的热精液管连通；

所述的细晶种过滤机9的卸料区与反吹风系统连通，溜槽下料的冲稀口与精液热交换冷精液出料口连通，溜槽下料口的末端与1#附聚槽1和2#附聚槽2连通，溢流口与长大段末槽7的进料口连通；细晶种过滤机9的其中一个分配头与下游车间的母液槽进料口连通，另一个分配头与细晶种过滤机气液分离器10连通，细晶种过滤机气液分离器10上方抽气口与真空系统连通，下方设有出液口，出液口与下游车间的母液槽进料口连通；

所述的粗晶种过滤机11的卸料区与反吹风系统连通，溜槽下料的冲稀口与精液热交换冷精液出料口连通，溜槽下料口的末端与1#长大槽3和2#长大槽4连通，溢流口与长大段末槽7的进料口连通；粗晶种过滤机11的其中一个分配头与下游车间的母液槽进料口连通，另一个分配头与粗晶种过滤机气液分离器12连通，粗晶种过滤机气液分离器12上方抽气口与真空系统连通，下方设有出液口，出液口与下游车间的母液槽进料口连通；粗晶种过滤机11的进料口与粗晶种过滤机进料泵14的出料口连通，粗晶种过滤机进料泵14的进料口与长大段末槽7的出料口连通；

所述的分级旋流器组8的溢流口与细晶种过滤机的进料口连通，底流口与下游车间的平盘过滤机进料口连通；分级旋流器组进料泵13的进料口与长大段倒数第二槽6的出料口连通。

其中，当1#附聚槽1、长大段末槽7和长大段倒数第二槽6进行清理检修时，分别启用2#附聚槽2、长大段倒数第二槽6和长大段倒数第三槽5进行相应的连接。

采用上述新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统生产砂状氧化铝的工艺，按照以下步骤进行：

（1）向细晶种过滤机9抽吸和反吹进行过滤，通入部分冷精液冲稀过滤过程中卸下的滤饼，冷精液与滤饼混合后，连同一部分短路热精液，进入 1#附聚槽1内，当1#附聚槽1清理检修时使用2#附聚槽2，附聚完成后通过分解溜槽进入1#长大槽3，当1#长大槽3清理检修时，2#长大槽4作为长大段首槽；

同时通过向粗晶种过滤机11抽吸和反吹进行过滤，通入部分冷精液冲稀过滤过程中卸下的滤饼，冷精液与滤饼混合后，进入1#长大槽3，当1#长大槽3清理检修时， 2#长大槽4作为长大段首槽；

（2）1#长大槽3中的混合料浆经过各级长大槽配合中间降温系统进行分解，分解完成后部分经长大段倒数第二槽6出料，当长大段倒数第二槽6清理检修时从长大段倒数三槽5出料，出料经分级旋流器组进料泵13出料进入分级旋流器组8；剩余部分由长大段末槽7出料经粗晶种过滤机进料泵14进入粗晶种过滤机11，当长大段末槽7清理检修时从长大段倒数第二槽6；

分级旋流器组8的溢流自流进细晶种过滤机9，底流进入附近成品过滤的平盘过滤机；

细晶种过滤机9、细晶种过滤机气液分离器10和粗晶种过滤机11、粗晶种气液分离器12的滤液进入下游车间的母液槽；

粗、细晶种过滤机的溢流进入长大段末槽7，长大段末槽7清理检修时进入长大段倒数第二槽6。

实施例1

本实施例中附聚段1#附聚槽1内固体含量150g/l，温度为79℃，附聚段分解时间为6小时；

长大段1#长大槽3内固体含量400g/l，温度为69℃，长大段分解时间为30小时；

长大段末槽7内分解完成的浆液中固体含量为475g/L，温度为51℃，其液相中氧化铝的含量为110g/L，氧化钠的含量为160g/L；

各段精液配比关系为，热精液进附聚段1#附聚槽（清理检修时使用2#附聚槽）的重量百分比为20%，冷精液冲稀细晶种滤饼的重量百分比为38%，冷精液冲粗晶种滤饼的重量百分比为42%；

分级旋流器组的溢流固体含量为300g/l，底流的固体含量为600g/L。

实施例2

本实施例中新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统包括1#附聚槽1、2#附聚槽2、1#长大槽3、2#长大槽4、长大段倒数第三槽5、长大段倒数第二槽6和长大段末槽7等的16个分解槽串联连接组成；

附聚段1#附聚槽1内固体含量150g/l，温度为79℃，附聚段分解时间为6小时；

长大段1#长大槽3内固体含量400g/l，温度为69℃，长大段分解时间为29小时；

长大段末槽7内分解完成的浆液中固体含量为470g/L，温度为52℃，其液相中氧化铝的含量为110g/L，氧化钠的含量为160g/L；

各段精液配比关系为，热精液进附聚段1#附聚槽（清理检修时使用2#附聚槽）的重量百分比为20%，冷精液冲稀细晶种滤饼的重量百分比为38%，冷精液冲粗晶种滤饼的重量百分比为42%；

分级旋流器组8的溢流固体含量为303g/l，底流的固体含量为693g/L。

实施例3

本实施例中新型两段分解生产砂状氧化铝的集约化系统包括1#附聚槽1、2#附聚槽2、1#长大槽3、2#长大槽4、长大段倒数第三槽5、长大段倒数第二槽6和长大段末槽7等的14个分解槽串联连接组成；

附聚段1#附聚槽1内固体含量150g/l，温度为79℃，附聚段分解时间为4小时；

长大段1#长大槽3内固体含量400g/l，温度为69℃，长大段分解时间为29小时；

长大段末槽7内分解完成的浆液中固体含量为465g/L，温度为53℃，其液相中氧化铝的含量为110g/L，氧化钠的含量为160g/L；

各段精液配比关系为，热精液进附聚段1#附聚槽（清理检修时使用2#附聚槽）的重量百分比为20%，冷精液冲稀细晶种滤饼的重量百分比为38%，冷精液冲粗晶种滤饼的重量百分比为42%；

分级旋流器组8的溢流固体含量为305g/l，底流的固体含量为698g/L。