專利名稱：氧化鋁溶出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化鋁生產(chǎn)設(shè)備，特別是涉及氧化鋁生產(chǎn)的溶出裝置。
背景技術(shù)：
近十多年來，我國氧化鋁工業(yè)在設(shè)備大型化方面取得了長足進步，目前對于拜爾法氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)，一個生產(chǎn)系列最高產(chǎn)能可達400～450kt/a氧化鋁，比八十年代提高了5倍以上。設(shè)備的大型化使我國氧化鋁廠產(chǎn)能和技術(shù)裝備水平大幅度提高，經(jīng)濟效益明顯改善。
設(shè)備大型化是國內(nèi)外氧化鋁工業(yè)發(fā)展的趨勢，它能提高氧化鋁廠產(chǎn)能、自動化裝備水平和勞動生產(chǎn)率，改善技術(shù)經(jīng)濟指標、降低消耗。國外采用三水鋁土礦為原料新建的拜爾法氧化鋁廠，一個生產(chǎn)系列的產(chǎn)能可達700～900kt/a氧化鋁。
近幾年來，國內(nèi)氧化鋁廠通過大量的技術(shù)改造，在原拜爾法一個生產(chǎn)系列300kt/a產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，在主體設(shè)備未增大的情況下，已逐步將產(chǎn)能提高到目前的400～450kt/a。若要進一步提高產(chǎn)量將非常困難，必須開發(fā)更大型的設(shè)備及裝置。
溶出是氧化鋁生產(chǎn)過程中的核心工序。目前國內(nèi)氧化鋁廠拜爾法生產(chǎn)系統(tǒng)，使用的最大溶出裝置產(chǎn)能為450kt/a·組。一組溶出裝置通過的原礦漿量為460～470m3/h，兩組溶出裝置一年生產(chǎn)氧化鋁90余萬噸。
氧化鋁廠能否進一步向大型化方向發(fā)展，關(guān)鍵在溶出裝置能否進一步大型化。
本發(fā)明結(jié)合目前氧化鋁生產(chǎn)情況和氧化鋁工業(yè)的發(fā)展趨勢，對溶出裝置進行研究，提出了一種新的大型溶出裝置及配套方案，此溶出裝置能通過的原礦漿量為520～550m3/h，可將氧化鋁產(chǎn)能提高到500kt/a以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種新的大型溶出裝置，將現(xiàn)有氧化鋁產(chǎn)能為450kt/a的溶出裝置提高到500kt/a，實現(xiàn)溶出裝置的進一步大型化。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的它包括以下設(shè)備①高壓隔膜泵選用GEHO泵2臺，流量Q＝480～550m3/h，P＝6.0～7.0Mpa；②套管預(yù)熱器采用六級套管預(yù)熱，內(nèi)套管規(guī)格為D325×13～14，外套管規(guī)格為D402×9～10；③脈沖緩沖器2臺，壓力分別為5.2Mpa和7.0Mpa，設(shè)備規(guī)格φ2.6×10m；
④帶加熱管束壓煮器15～16臺，設(shè)計壓力5.2Mpa，壓煮器規(guī)格φ3×18m；⑤壓煮器4～5臺，設(shè)計壓力5.2Mpa，壓煮器規(guī)格φ3×18m；⑥閃蒸器共12臺，Nt112、Nt111閃蒸器規(guī)格φ3.5×9.7m，壓力3.2Mpa；Nt110、Nt109閃蒸器規(guī)格φ3.5×9.7m，壓力2.8Mpa。；Nt108閃蒸器規(guī)格φ3.5×9.7m，壓力2.4Mpa；Nt107閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力2.0Mpa；Nt106閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力1.6Mpa；Nt105閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力1.3Mpa；Nt104閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力1.0Mpa；Nt103閃蒸器規(guī)格φ5.5×9.7m，壓力0.8Mpa；Nt102、Nt101閃蒸器規(guī)格φ5.5×9.7m，壓力0.6Mpa；以上設(shè)備用管道按溶出工藝流程順序依次連接。
新型溶出裝置主要技術(shù)指標為，循環(huán)母液Na2Ok230～250g/l，RP0.53～0.60；原礦漿溫度85～96℃；溶出溫度255～262℃；溶出時間30～60min；氧化鋁溶出率≥93％；溶出液RP1.15～1.20；溶出赤泥堿比0.28～0.40；末級自蒸發(fā)溫度127～135℃；溶出裝置運轉(zhuǎn)率≥93％；稀釋液溶出后槽停留時間3.5～4.5h。
根據(jù)目前拜爾法氧化鋁廠的工藝技術(shù)指標，當溶出裝置原礦漿通過量為470m3/h時，氧化鋁產(chǎn)能可達450kt/a。若溶出裝置原礦漿通過量為525m3/h，則氧化鋁產(chǎn)能可達500kt/a。
本發(fā)明的新型溶出裝置，能夠通過525～550m3/h的原礦漿，其依據(jù)如下(1)、高壓隔膜泵國內(nèi)氧化鋁行業(yè)的本工序都采用荷蘭GEHO公司生產(chǎn)的高壓隔膜泵，現(xiàn)該公司最新推出的三缸單作用泵其最大流量可達550m3/h，完全能滿足本工段原礦漿流量要求。
(2)、套管預(yù)熱器第一，內(nèi)套管的管徑D325×13，當通過525～550m3/h原礦漿時，其礦漿流速為2.08～2.18m/s，根據(jù)流體力學原理和本行業(yè)的經(jīng)驗，當原礦漿在管內(nèi)流速為2.0～2.5m/s范圍內(nèi)時，套管預(yù)熱器既可達到最佳的傳熱效果，又不易在管內(nèi)生成結(jié)疤。第二，傳熱面積，本套管預(yù)熱器，總傳熱面積(以內(nèi)管中徑計算)為3174m2，而原450kt/a規(guī)模的套管預(yù)熱器總傳熱面積為2595m2，增大22.3％，故傳熱面積足夠滿足500kt/a氧化鋁規(guī)模的要求。
(3)、脈沖緩沖器容積增加17.3％，可滿足500kt/a氧化鋁生產(chǎn)要求。
(4)、壓煮器第一，本壓煮器容積100m3/臺，現(xiàn)有壓煮器容積83m3/臺，每臺容積增加20.5％。第二，帶加熱管的壓煮器傳熱面積，現(xiàn)有壓煮器傳熱面積為540m2，本壓煮器傳熱面積為610m2，增加13.0％，壓煮器容積和傳熱面積均可滿足500kt/a氧化鋁生產(chǎn)要求。
(6)、閃蒸器本溶出裝置共設(shè)12臺閃蒸器，現(xiàn)有450kt/a規(guī)模的溶出裝置，其閃蒸器規(guī)格為φ3.0～5.0×9.7m，本溶出裝置的閃蒸器將其調(diào)整為φ3.5～5.5×9.7m，各臺閃蒸器截面積分別增加21.0～36.1％，可滿足500kt/a氧化鋁生產(chǎn)要求。
經(jīng)對本發(fā)明的新型溶出裝置各主要設(shè)備進行產(chǎn)能復(fù)核，其氧化鋁產(chǎn)能完全能滿足500kt/a的需要。
工作時，從原料磨或常壓脫硅工序來的原礦漿進高壓隔膜泵，通過高壓隔膜泵將原礦漿送到第一個脈沖緩沖器，然后進5～6級套管預(yù)熱器，原礦漿經(jīng)第二個脈沖緩沖器后進入4～5級預(yù)熱壓煮器，將原礦漿溫度預(yù)熱到200℃左右，再進反應(yīng)壓煮器中用新蒸汽加熱，溫度提高到255～262℃正常溶出溫度的要求，隨后進行保溫溶出停留時間約30～60min，溶出后礦漿進礦漿自蒸發(fā)器，經(jīng)十級閃蒸降溫降壓，溫度從255～260℃降為127～135℃，然后送稀釋槽，與沉降車間來的赤泥洗液匯合后送溶出后槽，稀釋料漿在溶出后槽停留約4小時以脫除溶液中的硅、鐵等雜質(zhì)，然后送往沉降車間。
本發(fā)明的有益效果是將現(xiàn)有每組溶出裝置450kt/a氧化鋁生產(chǎn)規(guī)模提高到500kt/a以上，使我國氧化鋁工業(yè)在設(shè)備大型化方面又向前邁出一大步，進一步提高我國氧化鋁技術(shù)裝備水平。


；圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
具體實施例方式按照氧化鋁產(chǎn)能為500kt/a選擇以下設(shè)備進行配套①高壓隔膜泵選用GEHO泵2臺，流量Q＝480～550m3/h，P＝6.0～7.0Mpa；②套管預(yù)熱器采用六級套管預(yù)熱，每級六根，每根套管長度90m，套管總長度3240m；內(nèi)套管規(guī)格為D325×13～14、外套管規(guī)格為D402×9～10；③脈沖緩沖器2臺，壓力分別為5.2Mpa和7.0Mpa，設(shè)備規(guī)格φ2.6×10m，容積42m3；④帶加熱管束壓煮器16臺，設(shè)計壓力5.2Mpa，壓煮器規(guī)格φ3×18m，容積100m3，加熱面積610m2；⑤壓煮器5臺，設(shè)計壓力5.2Mpa，壓煮器規(guī)格φ3×18m，容積100m3；
⑥閃蒸器共12臺，Nt112、Nt111閃蒸器規(guī)格φ3.5×9.7m，壓力3.2Mpa；Nt110、Nt109閃蒸器規(guī)格φ3.5×9.7m，壓力2.8Mpa；Nt108閃蒸器規(guī)格φ3.5×9.7m，壓力2.4Mpa；Nt107閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力2.0Mpa；Nt106閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力1.6Mpa；Nt105閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力1.3Mpa；Nt104閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力1.0Mpa；Nt103閃蒸器規(guī)格φ5.5×9.7m，壓力0.8Mpa；Nt102、Nt101閃蒸器規(guī)格φ5.5×9.7m，壓力0.6Mpa；以上設(shè)備用管道按照溶出工藝流程順序依次連接，組成溶出工序的完整流程。
新溶出裝置主要技術(shù)指標為，循環(huán)母液Na2Ok235～245g/l，RP0.53～0.55；原礦漿溫度90℃；溶出溫度258～262℃；溶出時間40min；氧化鋁溶出率93％～95％；溶出液RP1.18～1.20；溶出赤泥堿比0.28～0.38；末級自蒸發(fā)溫度130～132℃；溶出裝置運轉(zhuǎn)率93％～96％；稀釋液溶出后槽停留時間4h。
權(quán)利要求
1.一種氧化鋁溶出裝置，其特征在于它包括以下設(shè)備①高壓隔膜泵選用GEHO泵2臺，流量Q＝480～550m3/h，P＝6.0～7.0Mpa；②套管預(yù)熱器采用六級套管預(yù)熱，內(nèi)套管規(guī)格為D325×13～14，外套管規(guī)格為D402×9～10；③脈沖緩沖器2臺，壓力分別為5.2Mpa和7.0Mpa，設(shè)備規(guī)格φ2.6×10m；④帶加熱管束壓煮器15～16臺，設(shè)計壓力5.2Mpa，壓煮器規(guī)格φ3×18m；⑤壓煮器4～5臺，設(shè)計壓力5.2Mpa，壓煮器規(guī)格φ3×18m；⑥閃蒸器共12臺，Nt112、Nt111閃蒸器規(guī)格φ3.5×9.7m，壓力3.2Mpa；Nt110、Nt109閃蒸器規(guī)格φ3.5×9.7m，壓力2.8Mpa；Nt108閃蒸器規(guī)格φ3.5×9.7m，壓力2.4Mpa；Nt107閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力2.0Mpa；Nt106閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力1.6Mpa；Nt105閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力1.3Mpa；Nt104閃蒸器規(guī)格φ4.5×9.7m，壓力1.0Mpa；Nt103閃蒸器規(guī)格φ5.5×9.7m，壓力0.8Mpa；Nt102、Nt101閃蒸器規(guī)格φ5.5×9.7m，壓力0.6Mpa；以上設(shè)備用管道按溶出工藝流程順序依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁溶出裝置，其特征在于它的主要技術(shù)指標為，循環(huán)母液Na2OK 230～250g/l，RP 0.53～0.60；原礦漿溫度85～96℃；溶出溫度255～262℃；溶出時間30～60min；氧化鋁溶出率≥93％；溶出液RP1.15～1.20；溶出赤泥堿比0.28～0.40；末級自蒸發(fā)溫度127～135℃；溶出裝置運轉(zhuǎn)率≥93％；稀釋液溶出后槽停留時間3.5～4.5h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化鋁溶出裝置，其特征在于它的主要技術(shù)指標為，循環(huán)母液Na2OK 235～245g/l，RP 0.53～0.55；原礦漿溫度90℃；溶出溫度258～262℃；溶出時間40min；氧化鋁溶出率93％～95％；溶出液RP1.18～1.20；溶出赤泥堿比0.28～0.38；末級自蒸發(fā)溫度130～132℃；溶出裝置運轉(zhuǎn)率93％～96％；稀釋液溶出后槽停留時間4h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化鋁新型溶出裝置，它包括以下設(shè)備高壓隔膜泵，套管預(yù)熱器，脈沖緩沖器，帶加熱管束壓煮器，壓煮器，閃蒸器，以上設(shè)備用管道按照溶出工藝流程依次連接。本發(fā)明將現(xiàn)有每組溶出裝置450kt/a氧化鋁生產(chǎn)規(guī)模提高到500kt/a以上，能夠提高產(chǎn)能，提高經(jīng)濟效益。
文檔編號C01F7/00GK1752231SQ200510200620
公開日2006年3月29日 申請日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者陳德 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計研究院