年产80万吨氧化铝拜尔法生产高压溶出工艺设计.docVIP

年产80万吨氧化铝拜尔法生产高压溶出工艺设计 目 录 1 概述 7 1.1 氧化铝生产的现状和前景 7 1.1.1 氧化铝工业的发展 8 1.1.2 我国铝工业的发展和存在问题 9 1.1.3 关于我国氧化铝工业未来发展的思考 11 1.2 氧化铝主要生产方法和工艺流程 12 1.2.1 氧化铝主要生产方法 12 1.2.2 拜尔法氧化铝生产工艺流程 14 1.2.3 烧结法氧化铝生产工艺流程 16 1.2.4 拜尔法和烧结法的优缺性比较 18 1.3 氧化铝生产中的计算机控制 18 1.3.1 国际国内发展状况 18 1.3.2 自控系统给氧化铝生产企业带来的经济效益 20 1.4 小结 20 2 物料平衡计算 21 2.1 拜尔法氧化铝生产工艺流程 21 2.2 物料平衡计算的原始条件 23 2.2.1 原料成分 23 2.2.2 生产过程中的技术条件 23 2.3 以1000㎏碎铝土矿为计算基准 24 2.3.1 石灰添加量 24 2.3.2 计算需要的碱液量 25 2.3.3 矿浆湿磨溶出成分量（按每吨堆铝土矿计，㎏） 26 2.3.4 溶出过程水的平衡 28 2.3.5 赤泥沉降分离（按每吨堆铝土矿计，㎏） 28 2.3.6 晶种搅拌分解（按每吨堆铝土矿计，㎏） 29 2.3.7 产品氧化铝的分离，洗涤和焙烧（按每吨堆铝土矿计，㎏） 30 2.3.8 种分母液蒸发（每吨堆铝土矿计，㎏） 32 2.3.9 苏打滤饼附液及其附液量（每吨堆铝土矿计，㎏） 33 2.3.10 氢氧化铝洗涤与焙烧（每吨堆铝土矿计，㎏） 33 2.4 生产1t产品氧化铝的物料平衡计算（按每吨产品计，㎏） 39 2.4.1 碎矿平衡 39 2.4.2 湿磨平衡 39 2.4.3 溶出平衡 40 2.4.4 溶出矿浆稀释及赤泥沉降分离平衡 41 2.4.5 粗液叶滤平衡 43 2.4.6 晶种搅拌分解平衡 44 2.4.7 晶种分产品Al(HO)3分离平衡 45 2.4.8 产品Al(HO)3洗涤平衡 47 2.4.10 种分母液蒸发平衡 48 2.5 苏打结晶滤饼苛化计算 50 2.5.1 计算中的原始条件 50 2.5.2 苛化反应 50 2.5.3 进入苛化液成分 51 2.5.4 石灰乳苛化液水的来源 51 2.5.5 石灰渣附液量及其附液成分量 51 2.5.6 进入苛化渣（或称石灰渣）结晶碱滤饼苛化物料平衡 52 2.6 小结 52 3 高压溶出工艺设计 52 3.1 溶出技术的改进及影响因素 52 3.1.1 溶出技术的发展 52 3.1.2 管道化溶出技术的优越性 53 3.1.3 国内外管道化预热溶出装置 55 3.2 高压溶出机理 56 3.2.1 高压溶出指标参数介绍 56 3.2.2 高压溶出过程机理分析 56 3.2.3 影响苛性比值和溶出率的因素分析 57 3.3 高压溶出器的热平衡计算 59 3.3.1 原始条件 59 3.3.2 自蒸发级数的确定 59 3.3.3 蒸发水量计算 60 3.3.4 原矿浆预热 60 3.3.5 溶出过程新蒸汽消耗量 62 3.3.6 各级单管预热器内矿浆温度 63 3.3.7 各级单管预热器的平均温差 63 3.4 高压溶出器设备的选择计算 64 3.4.1 高压溶出器生产能力的确定 64 3.4.2 高压溶出器的选择计算 65 3.4.3 单管(三管套)预热器的选择计算 66 3.4.4 油压泥浆泵的选择计算 67 3.4.5 自蒸发器的选择计算 69 3.4.6 原矿浆槽的选择计算 69 3.5 高压溶出流程简介（附：高压溶出流程图） 70 3.5.1 预脱硅 70 3.5.2 预热 70 3.5.3 加热 70 3.5.4 溶出反应 71 3.5.5 冷却 71 3.6 小结 71 结语 72 参考文献 73 致谢 74 外文原文 75 外文译文 84 年产80万吨氧化铝拜尔法生产高压溶出工艺设计 摘 要 本文主要设计了年产80万吨氧化铝拜尔法溶出工序的工艺。溶出工序作为拜耳法生产的关键点，其生产能力的高低决定了后面工序的配置，溶出指标的好坏直接影响到产品质量的好坏。本文通过物料平衡和热平衡计算得到并验证了有关技术数据，并从理论上论述了流程设计的合理性，尤其在预热阶段引入了三套管预热器。并在设计中和图纸中，较以往传统的设计，进行了多处改进和补充。由于采用了新蒸汽冷凝水工艺技术，使得蒸汽热能得到更加合理的利用，较之原有的三组管道化新蒸汽用量明显降低。同时改造后的冷凝水余热得到充分利用，有利于降低能耗，提高了经济效益。三套管预