碳化法生产拟薄水铝石工业实践.pdf

有色金属 冶炼部分 2 0 0 5 年5 期3 9 碳化法生产拟薄水铝石工业实践 任先廷，李威，郭智峰 山西铝厂设计院，山西河津0 4 3 3 0 0 摘要介绍我厂拟薄水铝石的生产实践和工艺技术改造。 关键词碳化法；拟薄水铝石；技术改造 中图分类号T F 8 2 1 文献标识码A 文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 0 5 0 5 0 0 3 9 0 2 P l a n tP r a c t i c eo fP s e u d o - b o e h m i t eP r o d u c i n gb yC a r b o n a t i o nM e t h o d R E NX i a n t i n g ，L IW e i ，G U oZ h i f e n g I n s t i t u t eo fS h a n x iA l u m i n u m ，H e j i n g ，S h a n x i0 4 3 3 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep l a n tp r a c t i c ea n dt e c h n i q u e sr e f o r m i n go fp r o d u c t i o no fp s e u d o b o e h m i t ei no u rp l a n ta r ei n t r o d u c e di r id e t a i l ． K e y w o r d s C a r b o n a t i o n ；P s e u d o b o e h m i t e ；T e c h n i q u e sr e f o r m 拟薄水铝石 Q 一酏0 3 n H 2 0 ，n 1 ．4 ～2 ．O 是 一种结晶不够完整的一水软铝石类型，故称假一水 铝石。孔容大，比表面高，胶溶性能好。具有触变性 凝胶的特点。其三水氧化铝含量仅在1 ％～2 ％左 右。目前国内已大量用作新型催化剂的原料，也可 作活性氧化铝的原料。该产品在化工及石油化工行 业被广泛用于干燥剂、吸附剂、催化剂及载体等，市 场前景良好。目前我国对拟薄水铝石的远景年需求 量为4 ．5 ～5 ．5 万t ，而国内拟薄水铝石年产量仅为 3 ．5 万t 左右，市场缺口较大。 1生产工艺 我们采用碳化法生产拟薄水铝石，即用工业铝 酸钠溶液为原料，用石灰炉高浓度C 0 2 气作沉淀 剂，在低温、低浓度和快速通气彻底碳酸化条件下中 和成胶。其沉淀产物加温老化一定时间，然后进行 分离洗涤。得到湿的拟薄水铝石经烘干后包装作为 产品。反应式如下 2 N a o H C 0 2 a q N a z C 0 3 H 2 0 a q N 乱甜 0 H 4 a q A I O H 3 N a O H a q 作者简介任先廷 1 9 6 7 一 ，男，山西省河津市人，工程师 碳酸化后期，可能发生C 0 2 直接与N a A I O H 4 溶液的反应 2 N a A I O H 4 C 0 2 a q 2 A 1 O H 3 N a z C 0 3 H 2 0 2 A I O H 3 』生他0 3 “ n H 2 0 3 一n H 2 0 其中n 1 ．4 ～2 ．0 2生产系统设计概况 我公司设计年产1 万t 拟薄水铝石。质量符合 山西铝厂催化剂企业标准 Q ／1 4 2 7 0 0J L 0 0 1 1 9 9 9 ，见表1 。生产系统主要设计参数如下 精液温度9 0 * 3 、稀释液含灿2 0 3 4 0 2 g ／L ，温 度3 0 * 2 、水解 以稀释液中A 1 2 0 3 计 1 9 几、精滤浮 游物分离滤饼含水率4 0 ％、分解成胶初始温度 3 0 “ C 、洗水温度8 5 ℃、热水温度9 0 ℃、分解率∞ 9 5 ％、分解蒸水率4 ％、分离滤饼含水率≤6 5 ％、洗 涤滤饼含水率≤6 0 ％、洗水量4 0 t ／t 一千品、湿法系 统损失1 ％、烘干过程损失0 ．5 ％。 万方数据 4 0 有色金属 冶炼部分 2 0 0 5 年5 期 表1 拟薄水铝石理化指标 T a b l e1T h ei n d e xo fp s e u d o ‘‘b o e h m i t e 指标名称 指标 A 1 2 0 3 ／％ S i O ，／％ F e 2 0 3 ／％ N a ，O ／％ 灼减／％ 容重／ 1 【g L 1 ≥7 0 ．0 ≤O ．7 5 比表面积／ m 2 g ～1 ≥2 5 0 孔容／ m L - g 。 ≥O ．3 0 胶容率／％≥9 6 ．0≥7 0 ．0 杂质含量／％≤3≤5 3生产系统设备概况 根据拟薄水铝石工艺技术要求，生产所需设备 主要立足国内，对某些关键设备，如烘干系统的煤气 燃烧器从国外引进。生产系统的主要设备见表2 。 表2 生产系统的主要设备 T a b l e2T h em a i ne q u i p m e n to fp r o d u c t i o ns y s t e m 4生产实际过程 2 0 0 3 年1 2 月1 8 日该生产线投料，1 2 月2 0 日 产出产品，由于该生产线烘干系统首次采用煤气直 接燃烧进行产品烘干，湿法系统喂料不及时，致使烘 干系统不能正常生产，影响生产的正常进行，被迫于 1 2 月2 1 日及2 2 日停车两次；加之水平带式过滤机 作为产品分离洗涤的主要设备，由于物料的特殊性， 该设备不能正常运转，在改变洗水量及改变进料量 的多次试验后，最终使生产线得以正常运行，产出合 格产品。 5 技术改进 5 ．1 水平带式过滤机首次应用 传统的分离洗涤设备采用压滤机，需要进行一 次分离、三次洗涤作业，才能保证产品质量。本次设 计采用水平带式过滤机进行一次分离、两次洗涤作 业，较好地满足了生产需要，同时该设备的进料量可 通过调整电机转速来改变，实现了连续进料和出料， 生产过程均衡稳定，同时也减轻了工人的操作强度。 5 ．2 烘干系统改型 山西铝厂原有的3 k t ／a 拟薄水铝石生产线采用 蒸汽及电加热装置，每吨拟薄水铝石电耗高达 10 0 0 k W h ，本次设计采用焦炉煤气作为热源，直接 燃烧产生热气流对产品进行烘干。根据计算煤气消 耗量为每吨湿品3 1 5 m 3 。年直接经济效益可达2 3 2 万元。 5 ．3 增加浮游物回收措施 为了回收母液中的浮游物，减少中间物料的循 环量，本次设计新增2 台自再生过滤机用于浮游物 的回收，母液中的浮游物细度在0 ．3 ～2 “m ，固含为 l g ／L 左右，自再生过滤机投用后，母液浮游物控制 在0 ．3 9 ／L 以下，效果良好。 5 ．4 提高自动监测和控制水平 控制方式采用现场控制和集中控制方式，现场 控制方式仅限于设备维修和运转试验，集中控制方 式则在集中控制室。控制室内设置仪表盘和操作 台，集中显示、控制工艺过程参数，并按需要进行自 动记录、超限报警、自动调节或打印报表等功能，确 保生产正常运行。 计算机控制系统选择开放式控制系统，检测仪 表采用智能4 ～2 0 m A 信号制仪表。 本次生产过程检测共有温度信号2 1 个、压力信 号9 个、流量信号3 个、物位信号2 7 个。 上述信号显示、调节、控制等任务均在计算机控 制系统中完成；信号采集和控制均由性能优良的现 场设备完成。 操作人员可以通过操作站调出过程显示画面， 观察过程回路参数状态，实施趋势，历史趋势和报警 状态，实现过程回路操作和参数调整。 6结语 投产以来的生产表明，该生产线的各项指标良 好，生产过程运行稳定，控制手段先进。尤其是烘干 系统改型后，收到较好的经济效益。 黜一 Ⅲm 汕姐知Q 万方数据