低溫拜耳法生產(chǎn)氧化鋁節(jié)能探討

秦麗霞

（國(guó)家電投山西鋁業(yè)有限公司，山西 原平 034100）

低溫拜耳法在氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中所占的比例較大，要降低氧化鋁的生產(chǎn)成本，降低氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，就要減少生產(chǎn)能耗，提升生產(chǎn)技術(shù)水平，加強(qiáng)生產(chǎn)管理，提高能量效率，更新技術(shù)和工藝，降低生產(chǎn)成本。

1 低溫拜耳法生產(chǎn)氧化鋁能耗節(jié)能分析

在低溫拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的過(guò)程中，主要消耗的能量包括電能、蒸汽、重油或煤氣，不同的能源在不同的生產(chǎn)流程中發(fā)揮作用，其中蒸汽占較大比例。生產(chǎn)流程、生產(chǎn)目的和生產(chǎn)工藝不同，能源利用率也有高有低，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，要依據(jù)流程和工藝的需要，根據(jù)氧化鋁生產(chǎn)的實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)哪茉垂?jié)省工藝和技術(shù)，提高能源利用率的同時(shí)，保證氧化鋁產(chǎn)量，提高氧化鋁生產(chǎn)效率，保證氧化鋁生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

（1）電能。電能在氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中主要作為設(shè)備驅(qū)動(dòng)的能耗，在電能使用過(guò)程中，要降低電能消耗，就要減少電能介質(zhì)流量，從而提高生產(chǎn)循環(huán)效率。在低溫拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的一套裝置和設(shè)備中，使用電能驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，可以提高生產(chǎn)效率，引進(jìn)先進(jìn)工藝和生產(chǎn)線，來(lái)節(jié)約電能能耗。

（2）蒸汽。在氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中蒸汽作為能源主要用于加熱礦漿以及蒸發(fā)母液。其中溶出工序的蒸汽消耗與原礦漿的流量和溶出溫度成正比，降低原礦漿流量和溶出溫度，可以有效降低蒸汽消耗。蒸發(fā)濃縮工序中，蒸汽消耗與分解母液和循環(huán)母液的濃度差成正比，因此要降低溶出工序的蒸汽能耗，就要提升循環(huán)母液中的堿濃度，但要注意堿濃度的提升會(huì)增加蒸水量，對(duì)蒸汽的能耗反而會(huì)增加，因此要根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整母液中的堿濃度[1]。對(duì)堿濃度的調(diào)整要與蒸汽消耗量達(dá)成平衡，不斷探索節(jié)能工藝，尋找適當(dāng)?shù)臐舛?，達(dá)到高效、節(jié)能、環(huán)保的目的。

（3）重油或煤氣。重油或煤氣主要用于氫氧化鋁的焙燒流程中。由于在氫氧化鋁中含有一定的水分，重油和煤氣可以通過(guò)焙燒，達(dá)到減少氫氧化鋁中的水分的目的，使得氫氧化鋁適合下一工序的加工，同時(shí)降低氫氧化鋁濾餅的含水量，并增加氫氧化鋁的過(guò)濾面積，可以提升氫氧化鋁的過(guò)濾時(shí)間，從而有效降低其中的含水量。

2 低溫拜耳法生產(chǎn)氧化鋁主要工序的節(jié)能措施

（1）破碎工序節(jié)能措施。礦石破碎工序中，可以采用先篩分后破碎的方式，減少破碎機(jī)能耗，從而降低破碎機(jī)的裝機(jī)功率?？刂破扑榱６?，盡量減少球磨機(jī)使用能耗，提高球磨機(jī)效率，從而減少球磨機(jī)電能能耗。

（2）礦石均化貯存節(jié)能措施。礦石均化儲(chǔ)存可以提高礦石的穩(wěn)定性，主要包括露天和帶蓬兩種方式。多數(shù)露天堆存的礦石會(huì)滲入水分，在使用前要先蒸發(fā)出水分，因此增加了蒸汽能耗。帶蓬防雨的均化庫(kù)可以使礦石保持干燥脫水的狀態(tài)，減少水分的滲入，在礦石貯存時(shí)可以發(fā)揮良好的作用。

（3）球磨工序的節(jié)能措施。要保證礦石正常溶出，可以增加礦漿粒度，從而提高球磨機(jī)效率從而減少球磨機(jī)的電能消耗。先將礦石磨制成合適的礦粉，再與母液調(diào)配，形成礦漿，可以有效減少球磨工序的電力能耗[2]。

（4）溶出工序節(jié)能措施。溶出工序是指利用蒸汽或高溫熔巖將礦漿加熱，充分溶出礦漿中含有的氧化鋁，利用閃蒸方式回到常態(tài)后，再利用閃蒸產(chǎn)生的蒸汽預(yù)熱礦漿，可以達(dá)到很好的節(jié)能效果。要減少溶出工序的能耗，就要提高傳熱效率，利用各種方式提高礦漿流速，采取化學(xué)方式或高壓清洗的方式定期清理管壁礦漿冷卻后的結(jié)疤，提高生產(chǎn)效率[3]。閃蒸降溫時(shí)產(chǎn)生的蒸汽可以二次使用，提高熱量在溶出中的循環(huán)率，可以增加礦漿閃蒸級(jí)數(shù)，提高操作水平，做好閃蒸過(guò)程中對(duì)壓力和料位的控制。還可以通過(guò)為溶出系統(tǒng)增加反應(yīng)釜的個(gè)數(shù)來(lái)延長(zhǎng)溶出時(shí)間，從而提高溶出效率。

（5）赤泥分離和洗滌工序中的節(jié)能技術(shù)。在氧化鋁的整套生產(chǎn)流程中，水資源主要用于赤泥洗液對(duì)溶出液的稀釋，減少赤泥洗液和水資源的使用，提高礦漿中堿的濃度，適當(dāng)降低蒸汽能耗。要減少赤泥洗水，可以采用高效深錐沉降槽，減少水資源在赤泥洗液中的應(yīng)用，同時(shí)了減少了散熱的損失，物料停留的時(shí)間更短，氧化鋁的回收率更高，同時(shí)增加洗滌沉降槽的數(shù)量，可以提升赤泥洗水的使用循環(huán)率。

（6）晶種分解工序節(jié)能措施。在晶種分解工序中，要提高晶種分解效率，就要適當(dāng)進(jìn)行降溫，使晶液與母液進(jìn)行對(duì)流換熱降溫，由于晶液和母液的溫度差異較大，可以起到良好的降溫效果，也可以提高母液的溫度，減少蒸汽能耗和驅(qū)動(dòng)能耗，同時(shí)減少了電能能耗。

（7）蒸發(fā)工序節(jié)能措施。要做到減少能耗使用，提高生產(chǎn)效率，可以采用反向逆流降膜蒸發(fā)器裝置，蒸發(fā)器效數(shù)越多，蒸汽的效率越高，蒸汽的能耗越少，但同時(shí)投資費(fèi)用卻越來(lái)越多，節(jié)省的蒸汽也越來(lái)越少，因此在確定設(shè)備投資數(shù)目的同時(shí)要充分考慮到能源與設(shè)備的比例，適當(dāng)引入相應(yīng)設(shè)備，與能源使用達(dá)成平衡，減少了蒸汽的能耗，避免了不必要的水資源和動(dòng)力能源損失，達(dá)到節(jié)能目的[4]。利用高效閃蒸裝置，可以將物料的溫度差和壓力差作為動(dòng)力，物料在裝置的中央循環(huán)管底部以噴射狀循環(huán)管出口，可以迅速蒸發(fā)和擴(kuò)散。綜合使用不同的方式進(jìn)行結(jié)合，控制物料在蒸發(fā)器和閃蒸器中的濃縮梯度，達(dá)到提高生產(chǎn)效率，節(jié)能環(huán)保的目的。引進(jìn)超聲波防垢技術(shù)，通過(guò)超聲波擊破氣泡，粉碎垢質(zhì)，可以改變液體和成垢物質(zhì)的特性，使垢質(zhì)脫落，可以減少能源浪費(fèi)，提高裝置生產(chǎn)效率，提升氧化鋁生產(chǎn)裝置產(chǎn)能。

3 結(jié)語(yǔ)

低溫拜耳法生產(chǎn)氧化鋁節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)減少氧化鋁生產(chǎn)流程的能耗，提高能源利用率，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保意識(shí)的提升有重要作用。在整個(gè)氧化鋁生產(chǎn)流程中，以最小的能耗獲得最大的生產(chǎn)效率，應(yīng)用節(jié)能新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備，進(jìn)一步加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的管理，實(shí)現(xiàn)全流程節(jié)能減排。