拜耳法种分旋流器的工业试验

轻金属 拜耳法种分旋流器的工业试验 赵　萍　张存兵　王朝红 (山西铝厂氧化铝四分厂, 山西 河津　043300) [摘　要 ]　简要介绍了 <150 mm 旋流器的结构, 用单体旋流器和旋流器组进行了氢氧化铝分级的工业 试验, 探讨了存在的问, 并提出了解决问题的建议。 [关键词 ]　旋流器; 粒度; 分级; 试验 [中图分类号 ]　T F821 [文献标识码 ]　B [文章编号 ]　100228943 (2002) 0320009203 [作者简介 ]　赵　萍 (1966- ) , 陕西眉县人, 1990 年毕业于南方冶 金学院有色冶金专业, 长期从事氧化铝技术管理工作。 [收稿日期 ]　2001207226 1　引言 拜尔法种分是氧化铝生产的重要环节, 决定着 产品氧化铝的质量好坏, 尤其是其物理性能。在当前 本厂分解条件下, 对氢氧化铝分级很有必要。分级后 底流料浆应具有砂状氧化铝的特性 (粒度在 44 Λm 以上的≥88% , 平均粒度 80～ 100 Λm )。山西铝厂二 期生产的是砂状氧化铝, 采用旋流细筛进行粒 度分级。由于运行状况不好, 分级效果差, 种分末槽 出料几乎没有分级, 氢氧化铝粗粒不能及时分出, 在 溶液中循环, 造成物料两极分化, 立盘母液浮游物偏 高。为了改善粒度分布, 提高氧化铝质量, 山西铝厂 于 1998 年开始进行旋流器分级的试验。 2　<150 mm 旋流器结构和试验条件 211　旋流器结构 根据旋流器分级特点及种分物料特性 (粒度分 布、粘度) , 经过反复筛选试验, 初步确定用 <150 mm 旋流器进行工业试验, 这种旋流器具有结构简 单, 操作方便, 生产能力大, 分离效率高, 占地面积小 的特点, 每台物料处理能力为 15～ 25 m 3öh, <150 mm 旋流器剖面图如图 1 所示。 212　试验条件 试验条件为: 物料固含 400～ 600 göL , 压力 0108～ 0115 M Pa, 温度 48～ 54℃。 图 1　<150 mm 旋流器剖面示意图3　试验根据单车试验结果以及现有管路、现场位置, 出料泵 250 m 3öh 的能力, 确定 1 组 12 台旋流器, 先进行试验, 现场布局如图 2。溢流箱和布料箱都是圆柱形的盒子, 在布料箱侧壁均匀分布 12 台小旋流器,从出料泵送来的料先进布料箱, 然后从布料箱向各 个小旋流器进料, 进料时, 管道上有压力表, 对进料 压力进行控制, 小旋流器溢流进入溢流箱, 一同送往 立盘, 底流都进溜槽, 这种布局料浆处理能力能达到 180～ 300 m 3öh, 送往平盘的氢氧化铝料浆能达到 ·9·　2002 年 6 月第 3 期 拜耳法种分旋流器的工业试验——赵　萍　张存兵 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 48 töh。 311　单台试验 1998 年用旋流器进行单体试验, 从出料管上面 引一条 <50 mm 管进入小旋流器, 图如图 3。只 用 1 台小旋流器进行试验, 洗程参考图 2。 在不同压力下, 对进料、溢流、底流进行固含、粒 度测定, 结果见表 1。单体试车主要是确定进料压力 和进料固含。 表 1　旋流器单体试验结果 压力ö M Pa 固含ö gõL - 1 粒度分布ö%> 150 Λm > 74 Λm > 44 Λm 011 进料溢流 底流 45912 42311 60015 012011018 15107112618 551536195916 0115 进料溢流 底流 47918 42611 71919 012011015 161810182815 501546175816 012 进料溢流 底流 417　 35914 84814 011011012 541476115910 271395156917 0125 进料溢流 底流 41419 36518 99812 011012012 721980145014 911995108310 从表 1 中可看出, 压力在 011 M Pa 时, 进料固 含 45912 göL , 粒度 44 Λm 以上的为 5515% 时, 底流 粒度在 44 Λm 以上的为 5916% , 经过分级以后, 粒 度 44 Λm 以上浓缩了 411 个百分点。 根据公式: Εh+ x = Αh+ x (ΑF + x - Αc+ x )ΑF + x (Αh+ x - Αc+ x ) (1) 式中: Εh+ x 为底流粒度 44 Λm 以上的回收率, ΑF + x、Αc+ x、Αh+ x分别为进料、溢流、底流中粒度 44 Λm 以上 的产率。 压力在 011 M Pa 时, ΑF + x = 5515% , Αc+ x = 3619% , Αh+ x = 5916% , 代入公式 ( 1 ) 得 Εh+ x = 87199% 经过计算可知, 压力在 011 M Pa, 底流粒度 44Λm 以上的分级效果好。 当压力 0115 M Pa, 进料固含为 47918 göL 时, 粒度 44 Λm 以上浓缩了 811 个百分点, 分级效率只 有 37105% ; 当压力在 012 M Pa 时, 底流粒度 44 Λm 以上没有浓缩, 分级效率为负。看来压力不能太高, 应控制在 011 M Pa 以上 0115 M Pa 以下, 进料固含 控制在 400 göL 以上。 312　旋流器组试验 本次实验共 13 台旋流器, 安装了 12 台, 2000 年 8 月 2 日开始试水时, 发现有两台旋流器的进料 弯头处的焊缝有砂眼, 泄漏严重, 1 台拆除, 1 台隔 离, 实际运行 11 台。 31211　出料点的选择<150 mm 旋流器安装在真空泵顶 18 m 平台, 进旋流器的料浆由种分末槽底部的出料泵送料, 出 料泵在零平面。这种送料方式运行一段时间后, 压力 极不稳定, 沉砂咀经常堵塞, 原因是氢氧化铝浆液中 结疤块太多, 易堵塞旋流器。为了改变这种局面, 增 加了一个临时出料流程, 将送料方式改为由Ê 步 14# 、15# 距槽顶上部 6 m 处进料, 如图 4。 这种进料方式保证了压力稳定, 该出料点料浆 几乎不含结疤块。改进进料方式后, 旋流器运行 1 300 h, 未出现堵塞旋流器的现象。 31212　运行情况 旋流器从 8 月 2 日开始运行, 截止 11 月 26 日, ·01· 有 色 冶 炼 □轻金属　 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 累计运行约 2 000 h。 4　结果与讨论 411　试验结果 2000 年 8 月 2 日旋流器开始运行后, 对在不同 压力下进料、溢流、底流固含、粒度分布作了测定, 结 果如表 2。 表 2　旋流器组测定结果 取样 时间 压力ö M Pa 固含ö g·L - 1 粒度分布ö% > 150 Λm > 74 Λm > 44 Λm 812 0115 进料溢流 底流 390 209 1 071 019 014 118 601233148614 701849169214 813 0130 进料溢流 底流 475 333 1 184 017 011 114 601048128513 711760149210 814 0115 进料溢流 底流 489 345 1 115 017 011 210 651047188510 751662189114 815 0108 进料溢流 底流 567 402 869 018 012 115 631251168011 731765118712 817 0117 进料溢流 底流 596 413 1 149 017 012 210 581445118215 701065168910 818 013 进料溢流 底流 660 353 1 192 018 011 112 651438198312 751462129112 819 0109 进料溢流 底流 550 393 901 015 011 113 551335147713 711767168718 8110 0109 进料溢流 底流 555 386 989 016 011 113 501232167618 651062108616 8111 0109 进料溢流 底流 496 238 883 015 011 019 481223147413 641347168417 8114 0115 进料溢流 底流 439 300 1 244 012 011 110 421021157813 651761158915 8115 0112 进料溢流 底流 574 417 1 084 013 011 112 511630157315 811656188316 9111 0108 进料溢流 底流 527 445 876 014 011 018 261123114910 801580108910 9126 0115 溢流底流 442926 01241169 5311868198 9115395176 9128 0115 溢流底流 509853 01472102 5717470193 9115295176 　　从表 2 中可以看出, 压力在 0108 M Pa 时, 底流 粒度在 44 Λm 以上部分基本都能达到 88% 以上, 在 进料压力达到 011 M Pa, 进料固含< 600 göL , 进料 氢氧化铝粒度 44 Λm 以上≥75% 时, 底流粒度 44Λm 以上≥90% , 分级效果比较好, 如表 2 中压力在 0112 M Pa 时, > 44 Λm 分级效率 (根据公式 (1) 计 算)达到 9418%。 412　存在的问题及解决过程 经过一段时间的试验, 旋流器的磨损及腐蚀情 况比较严重, 内衬不耐磨, 使用寿命偏短。为此研制 开发了耐磨旋流器, 通过试验, 效果较好。2000 年 11 月 27 日, 山西铝厂与旋流器有限公司对运行中的旋 流器沉砂嘴进行了测定 (测量工具为车间提供的游 标卡尺) , 并与未使用的旋流器进行对比, 结果见表 3。 表 3　旋流器沉砂嘴测定 mm 沉砂嘴下部直径 沉砂嘴上部直径 运行中 21157 32154 未运行 2115 3215 直径 20 5　结论 ( 1) 单车试验以及旋流器组试验结果表明,<150 mm 旋流器可满足山西铝厂氢氧化铝分级需 要。 (2) 进料压力控制在 0108～ 0115 M Pa, 进料固 含在 400～ 600 göL , 分级效果较好。 (3) 1 组旋流器送往平盘的料浆能达到 48 töh, 两台平盘处理能力达到 180 töh, 建议配置 6 组, 正 常运行 4 组, 2 组备用。 (4) 建议安装密度计, 控制进料固含。增加 1 台 母液泵, 专门用于调整旋流器固含。 [参考文献 ] [ 1 ]　高永胜等. WD S<550 高效旋流器的试验与应用 [J ]. 轻金属, 2000, (11) : 13- 15. 澜沧铅矿将投资亿元进行技改 　　澜沧铅矿“十五”期间将投资近亿元, 进行技术 改造和科研开发。投资项目有: 矿山第三期基建开拓 及选矿厂碎矿系统技术改造; 矿山坑下低品位 氧化矿及渣含锌综合利用的技术研究及产业化项 目; 高铁硫化锌精矿高压加氧酸浸新工艺产业化技 术推进项目; 选、冶环保综合治理及达标排放技术改 造项目; 阳极泥深加工产电银技术改造工程; 组建技 术试验研究中心等。 ·11·　2002 年 6 月第 3 期 拜耳法种分旋流器的工业试验——赵　萍　张存兵 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. NO N-FERRO US SM EL T ING 　　　 (b im on th ly) N o. 3　Jun. 28, 2002 (V o l. 31) Con ten ts & A b st racts Rev iew and Spec ia l Subject D iscussion Techn ica l M odif ication of M ajor Copper Smelters in the W orld in the 1990’s and Suggestion s on Further M odern ization of Ba iy in Furnace HUAN G Q i2xing (1)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ T h is paper describes briefly the technical condit ions of technical p rocess and equipm ent of m ajo r copper sm elters in the wo rld and raises sugges2 t ions on modification of Baiyin furnace. Key words　copper sm elter; technical modification; Baiyin furnace Prec iousM etals D evelopmen t and Prospects of Extractive M etallurg ica l Technology of Platinum M etal L IU Sh i2jie (4)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ It describes briefly the impo rtan t po sit ion, resource situation and basic p rincip le in ex tractive m etallu rgical p rocess of p latinum m etal in the de2 velopm ent of new century, review s the developm ent course and features of techno logies fo r enrich ing, separating and refin ing the p latinum m et2 al from p latinum 2m etal2bearing copper2nickel su lfide o re in J inchuan, low 2grade p latinum o re and various k inds of secondary resources and p re2 dicts trend of their developm ent. Key words　p latinum m etal; p recious m etal; secondary resource; ex tractive m etallu rgy L ightM eta ls P ilot Commerc ia l Test on Seed Cyclones in Bayer Process ZHAO P ing, ZHAN G Cun2bing, WAN G Chao2hong (9)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ T he paper describes briefly the construction of <150mm cyclone, p ilo t comm ercial test on classification of alum inum hydroxide w ith single cy2 clone and cyclone cluster and satisfacto ry resu lts of the test. It discusses also p resen t p rob lem s and gives suggestions on so lving theses p rob2 lem s. Key words　cyclone; part icle size; classification; test Rare and Rare-earth M etals D evelopmen t of Technology for Comprehen sive Recovery of German ium in Shaoguan Smelter YAN M ei2feng (12)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ T h is paper describes the developm ent of the techno logy fo r comp rehensive recovery of germ anium in Shaoguan Sm elter, w ith stress p laced on treatm ent of hard zinc and comp rehensive recovery of valuab le m etals. Key words　germ anium; comp rehensive recovery; hard zinc Heavy M etals Operation of M odif ication Project for D ouble Vertica l Retort Furnace in Changsha Zinc Plan t CH EN Q ing2song (14)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ T he paper p resen ts the modification p ro ject fo r double vert ical reto rt fu rnace in Changsha Zinc P lan t and resu lts ach ieved. Key words　p ro ject p resen tation; resu lts of p ractice; double vert ical reto rt fu rnace Application of D esulphur ization Process with Calc ium Sulph ite in D esulphur ization of L ead Sin ter ing Gas TON G Zh i2quan, CH EN Zhao2qiong (17)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ T he lead sin tering gas in the sm elter contains h igh and fluctuating SO 2. T he desu lphurization rate w ith calcium sulph ite and XP p late abso rb ing tow er can reach about 95% , w ith a co st of RM B371öt. SO 2 removed; the by2p roduct gyp sum p roduced from the desu lphurization w ith carb ide slag as desu lphurizing agent can be so ld to cem ent p lan t, thus creating a certain econom ic benefit. By using th is p rocess, scale fo rm ation can be substan tially elim inated. Key words　calcium sulph ite; lead sm elting gas; desu lphurization On Behav iors of Arsen ic and An timony in Copper Electrolysis Process HUAN G Shan2fu (20)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ T h rough analysis of anode copper, anode slim e, A s2Sb residue, electro lyte suspension and p resence fo rm of impurit ies in cathode copper in the course of copper electro lysis, the behavio rs of arsen ic and antimony in the copper electro lysis p rocess is investigated so as to ach ieve a steady copper electro lysis and imp rove quality of cathode copper. Key words　alloy; ox ide; phase; suspensions; saturated disso lvab ility D evelopmen t and Rev iew on Isa Smelting Process SHAO J ian2hui (24)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ T he Isa sm elting p rocess, a subm erged lance top2blow n sm elting techno logy jo in tly developed by M IM and CS IRO is a h igh2in tensity nonfer2 rous sm elting p rocess. T h is paper describes the technical features of th is p rocess th rough copper sm elting w ith Isa p rocess. Key words　 Isa sm elting; technical features; copper sm elt ing Process Optim ization of Selen ium D istilla tion with Rotary Kiln ZHOU Ben (28)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ T h is paper describes the p rocess fo r and p roblem s in dist illing selen ium from anode slim e w ith ro tary k iln in Guix i Sm elter of J iangxi Copper Co rpo ration as w ell as the schem e fo r op tim izing the p rocess, and finally sum s up the good resu lts ach ieved in the p ractice. © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.