论二次配矿对溶出过程的影响
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[摘 要]在氧化铝生产中，拜耳法是目前世界上应用最为广泛的工艺，其在处理三水？铝石型铝土矿时，流程简单，操作方便，其经济效果远非其他方法所能媲美。但国内的铝土矿大部分属于一水硬铝石，不利于拜耳法处理铝土矿。而管道化溶出工艺是拜耳法溶出的重要组成部分，对氧化铝的生产起着非常重要的作用。随着能源和铝土矿资源的日益紧缺，传统的生产技术己不符合这种发展的需要，严重制约了氧化铝生产的发展。降低生产能耗，提高氧化铝产能、改进产品质量、降低氧化铝生产成本成为氧化铝行业新的重要方向。
中图分类号：F426.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0135-01
1.影响管道溶出的因素
影响管道溶出的因素有很多，主要有溶出温度、循环碱液浓度、停留罐满罐率、搅拌强度、矿浆固含、矿石粒度、矿浆冲淡、石灰添加量、溶出设备、矿浆流速、结疤等。这些复杂的影响因素，对矿石中的A1203、实际溶出率、溶出过程能耗具有重要的影响，实际生产中这些方面的影响因素都要考虑到。
目前我国拜耳法生产氧化铝大部分都是经磨矿后在预脱硅槽中脱硅后通过高压隔膜泵送往管道化溶出机组，通过管道化加热，停留后得出铝酸钠溶液再添加洗液送往沉降工序。由于现在我国铝土矿品位逐步下降，矿石中含铁，含硅，含钛等的高低不同，造成氧化铝溶出困难，指标的变化波动较大，造成铝成分不必要的损失。品位的变化对溶出率，赤泥含铝等都有较大的影响。
1.1 原矿浆固含对溶出过程的影响
固含的高低变化，显示出铝土矿与循环碱液配比的变化，固含高就是铝土矿多，配碱量少，固含低就是配碱量多。固含高低将影响铝土矿溶出反应完全程度，降低溶出率，增大赤泥量，降低氧化铝回收率。固含低会使溶出液苛性比值升高，造成分解困难，降低分解率和循环效率。
1.2 原矿浆粒度对溶出过程的影响
矿石的粒度越小时，其比表面积就越大，矿石磨得越细，溶出速度越快，这样矿石与溶液接触的面积就越大，在其它溶出条件相同时，溶出速率就会提高，同时矿石的磨细，会使原来被杂质包裹的氧化铝水合物暴露出来，矿粒中的裂缝增加，对溶出过程是有利的。但是过分的细磨会使生产费用提高，还可能使溶出赤泥变细，造成赤泥分离洗涤的困难。矿石的粒度越大，会增加磨矿负荷，使电耗升高。前文说过，矿浆经隔膜泵进入溶出机组，会造成隔膜泵单向阀卡阀，造成停泵检修，影响进料量。进入机组后，不容易溶出，铝硅比高，赤泥里面含铝氧较高，造成氧化铝损失。而且粒度大的矿浆在机组里面会加剧管道磨损，降低管道化机组运转周期和设备运转率，并且管道磨损后伴随着管道刺料的增加，对周围巡检人员和设备造成危害。
2.高压溶出的原理
溶出是利用循环碱液中的苛性碱将矿石中的氧化铝溶出成铝酸钠溶液。但是铝土矿中除氧化铝外还有不少的杂质如氧化铁、氧化钙、氧化硅、碳酸盐等和一些微量物质如镓、钒等。因此，溶出过程中的化学反应就十分复杂的。
溶出后的指标主要有溶出液的苛性比值、铝硅比、溶出赤泥铝氧、溶出率等。
2.1 溶出液苛性比值对工艺的影响
溶出液苛性比值是拜耳法生产的一项重要技术经济指标。此值由工厂根据具体生产条件确定。它不能太低，也不能太高，不然就会对拜耳法生产氧化铝造成影响。它不但对溶出过程有一定的影响，而且对赤泥分离和晶种分解等生产过程也有着极大的影响。苛性比值高，即单位矿石配碱量也就高，这样虽然能提高溶出速度，但降低了分解率，也降低了循环效率，物料流量变大，降低了设备产能，增加加工费用。也不利于后序的氢氧化铝分解析出。苛性比值低，虽然降低了循环碱量，提高了循环效率，物料流量降低，提高了设备产能，降低了加工费用。有利于氢氧化铝的分解析出，但溶出后的铝酸钠溶液稳定性差，容易在沉降洗涤系统提前水解，造成氧化铝的损失。
2.2 溶出铝硅比和溶出赤泥铝氧对工艺的影响
溶出赤泥铝硅比的高低直接关系氧化铝生产的矿石消耗和系统的经济运行。通过现场调查和跟踪取样分析以及对各段机理的深入、细致研究，发现铝硅比越高，溶赤里面所含的铝氧也就越高。这些铝氧与溶出后的杂质一起随着赤泥洗涤后外排，造成氧化铝的损失，随着铝土矿品位越来越低，生产氧化铝单位成本的升高，能够减少这些铝氧的损失是降低成本的重要组成。这样降低铝硅比和溶出赤泥铝氧是降低成本和氧化铝损失的必要手段。
2.3 溶出率
溶出率是衡量铝土矿中氧化铝的溶出效果。是拜耳法生产氧化铝中重要的指标。溶出铝分为理论溶出铝，实际溶出率，相对溶出率。
理论溶出率：是指理论上矿石中可以产出的氧化铝与矿石中所含氧化铝质量的比值。
实际溶出率：是指矿石中实际溶出的氧化铝与矿石中所含氧化铝质量的比值。
相对溶出率：是指实际溶出率与理论溶出率的比值。
3.二次配矿
原料将铝土矿按配料要求配入石灰和循环母液磨制成合格的原矿浆，然后送往溶出预脱硅槽加热进行预脱硅；蒸发将合格碱液送往溶出合格碱液槽，然后分别用矿浆泵和碱液泵将矿浆和合格碱液送往另一台槽子按一定的比例进行搅拌均匀后调配成合格的二次矿浆，最后用自压或泵将二次调配成功的矿浆送往隔膜泵，再有隔膜泵送往管道化溶出。
3.1 二次配矿对原矿浆的调整
二次配矿能够将原料送过来的原矿浆中不稳定的固含通过添加合格碱液后根据矿石成分和品位的不同调配成适合溶出的二次矿浆，避免因固含的波动造成氧化铝损失。更能够在隔膜泵前通过添加筛箱将原矿浆中粒度大的颗粒过滤掉，避免进入隔膜泵造成隔膜泵单向阀卡阀，以及进入管道化溶出中造成套管磨损严重影响机组运行周期甚至套管磨破刺料。
3.2 二次配矿对溶出的影响
通过二次调配后的矿浆会根据溶出后的苛性比值进行合理的调配，根据苛性比值的变化和后序分解工序对苛性比值的要求，稳定并准确的调整二次固含。避免不必要的损失。而且现在由于铝土矿矿石品位的下降，和氧化铝成本的上升，能够通过调整二次配矿进行降低铝硅比和溶出赤泥中的铝氧来减少损失，提高溶出率。
结论
二次配矿通过合格的配比将原矿浆调配成符合溶出的矿浆对管道化溶出能够避免管道磨损和设备损失，而且能够通过操作人员的稳定控制调整溶出的苛性比值和溶出率等各项指标。在苛性比值与溶出铝硅比及溶出赤泥含铝之间找到一个合适的配比，通过对后序沉降和分解工序的操作，二次配矿可以将固含稳定到一个合理的范围，降低氧化铝和碱液的损失，对设备和管道化运行周期都有着较好的稳定效果。对氧化铝企业的经济运行有着不可估摸的提高。
参考文献
[1] 氧化铝生产工艺.王捷编/2006.04.
[2] 铝土矿的拜耳法溶出.毕诗文等编著/1997.
[3] 氧化铝论坛.