專利名稱：一種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于冶金化工領(lǐng)域，具體涉及一種年產(chǎn)135—150萬噸三水鋁土礦礦漿管道化溶出系統(tǒng)，適用于氧化鋁生產(chǎn)過程中礦漿的溶出工序。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)采用三水鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的企業(yè)大都采用礦漿管道化預(yù)熱、壓煮器停留反應(yīng)的工藝方案，產(chǎn)能較低(如每組溶出進料量500-600m3/h，最大年產(chǎn)能50萬噸)、能耗較高(蒸汽消耗大于1.3t/t.Al203)。該工藝方案的系統(tǒng)裝置流程示意圖如圖1所示，該裝置包括離心泵、套管系統(tǒng)、壓煮器系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述離心泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接壓煮器系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽系統(tǒng)，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽出口經(jīng)套管系統(tǒng)與冷凝水系統(tǒng)連接；所述套管系統(tǒng)主要由一級預(yù)熱套管、二級預(yù)熱套管、三級預(yù)熱套管和新蒸汽加熱套管依次串聯(lián)而成；所述壓煮器系統(tǒng)由5臺串聯(lián)的壓煮器組成；所述閃蒸槽系統(tǒng)由3臺串聯(lián)的閃蒸槽組成，所述冷凝水系統(tǒng)由多臺冷凝水罐組成。具體流程為原礦漿經(jīng)離心泵PdlOl被送入依次串聯(lián)的預(yù)熱套管Ral01、Ral02和Ral03，分別與3臺串聯(lián)的閃蒸槽Ntl01、Ntl02和Ntl03產(chǎn)生的二次蒸汽進行換熱后被加熱到110°C左右，再進入新蒸汽加熱套管Ral04，被鍋爐送來的0. 6Mpa新蒸汽加熱到140 — 150°C，隨后料漿進入依次串聯(lián)的五臺壓煮器I al05、I al06、I al07、I al08和I al09，在此停留40 — 60分鐘左右完成溶出反應(yīng)。接著140 - 150°C的溶出料漿被送入依次串聯(lián)的3臺閃蒸槽Ntl03、Ntl02和NtlOl降溫至115°C后進入稀釋槽TtlOl，在稀釋槽TtlOl內(nèi)與一次洗液混合稀釋成為稀釋料漿，再經(jīng)泵Pcl07送往沉降系統(tǒng)。三臺閃蒸槽Ntl01、Ntl02和Ntl03產(chǎn)生的二次蒸汽分別作為三臺預(yù)熱套管RalOl、Ral02和Ral03的熱源，把原礦漿逐漸加熱到110°C左右的預(yù)熱溫度，產(chǎn)生的冷凝水分別經(jīng)冷凝水罐Npl01、Npl02和Npl03送往沉降工序洗赤泥。新蒸汽加熱套管Ral04所用熱源是來自鍋爐的0. 6Mpa新蒸汽，換熱后產(chǎn)生的140 — 158°C冷凝水經(jīng)冷凝水罐Npl04送往鍋爐回收利用，在被污染的情況下可被送往沉降洗赤泥。現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷(1)采用離心泵向溶出工序供料，流量不穩(wěn)定，離心泵故障率較高；(2)采用壓煮器，投資成本較高；(3)壓煮器存在料漿易返混現(xiàn)象，影響溶出率；(4)氧化鋁年產(chǎn)量偏低，最大年產(chǎn)能為50萬噸左右；(5)新蒸汽消耗高，大于1. 3t/t. Al2O30

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，該裝置占地面積小、投資成本低、產(chǎn)能高，運轉(zhuǎn)率達(dá)到95%以上。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其包括隔膜泵、套管系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述隔膜泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽系統(tǒng)，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管經(jīng)套管系統(tǒng)與冷凝水系統(tǒng)連接(即閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管接套管系統(tǒng)、換熱后的冷凝水進入冷凝水系統(tǒng))；所述套管系統(tǒng)為三小組并聯(lián)套管，每小組并聯(lián)套管主要由一級預(yù)熱套管、二級預(yù)熱套管、新蒸汽加熱套管和管道反應(yīng)停留管依次串聯(lián)而成。具體的，所述溶出裝置還包括配套的脫硅系統(tǒng)和并聯(lián)的三級原礦漿預(yù)熱套管，該原礦漿預(yù)熱套管經(jīng)脫硅系統(tǒng)與隔膜泵相連；所述三小組并聯(lián)套管共用一套閃蒸槽系統(tǒng)，所述閃蒸槽系統(tǒng)包括三臺依次串聯(lián)的閃蒸槽，首臺閃蒸槽與管道反應(yīng)停留管連接，末臺閃蒸槽與稀釋槽連接，所述末臺閃蒸槽的蒸汽輸出管接原礦漿預(yù)熱套管，換熱后的冷凝水進入冷凝水系統(tǒng)。所述一級和二級預(yù)熱套管同為4程4套管，其中內(nèi)管規(guī)格Φ168Χ6 mm、L=81m、級長320m，外管規(guī)格Φ530Χ10 mm、L=SOm ；所述新蒸汽加熱套管為16程4套管，其中內(nèi)管規(guī)格Φ 168 X 6 mm、L=81m，級長1280m，外管Φ 530 X 10 mm, L=80m ；所述管道反應(yīng)停留管規(guī)格Φ 530 X 10 mm, L=80m，級長 1120m ;L 代表長度。本實用新型溶出裝置的的關(guān)鍵點(1)采用隔膜泵向溶出供料，穩(wěn)定流量、保證系統(tǒng)較高運轉(zhuǎn)率。(2)機組進料量1800 - 1950m3/h，氧化鋁年產(chǎn)能達(dá)到135 — 150萬噸。(3)采用原礦漿預(yù)熱套管，使原礦漿與末臺閃蒸槽的二次蒸汽換熱，達(dá)到廢熱回收利用目的。(4)用管道反應(yīng)停留管代替壓煮器，節(jié)約投資，并避免漿料返混現(xiàn)象，提高溶出率。(5)多臺閃蒸槽階梯布置，位差lm，可以有效避免二次蒸汽帶料。本實用新型方案的特點(1)脫硅礦漿經(jīng)三小組并聯(lián)套管加熱和溶出后，合流進入共用的一套閃蒸槽系統(tǒng)；這樣布置緊湊，占地面積小，產(chǎn)能大。(2)三小組并聯(lián)套管可以同時在線運行，需要清理檢修時在線隔離切換。(3)由于三水鋁土礦溶出溫度低、結(jié)疤輕、磨損小，機組運行周期可以延長到4個月以上，甚至6個月，因此完全可以實現(xiàn)在線隔離和系統(tǒng)共用。運轉(zhuǎn)率可以保障95%以上。該方案充分考慮到三水鋁土礦的溶出性能，在管道反應(yīng)停留管內(nèi)的溶出溫度為145°C左右、反應(yīng)停留20min左右，采用全管道停留溶出。機組運轉(zhuǎn)4個月后，分3次在線隔出溶出套管系統(tǒng)，采用高壓水洗或酸洗清理新蒸汽套管；機組運轉(zhuǎn)8個月后，分3次在線隔出溶出套管系統(tǒng)，采用高壓水洗或酸洗清理全部套管；生產(chǎn)時根據(jù)實際情況而定。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置的優(yōu)點(1)用隔膜泵代替離心泵向溶出系統(tǒng)供料，保障機組穩(wěn)定運行。(2)用管道反應(yīng)停留管代替壓煮器，以降低投資成本、避免料漿返混現(xiàn)象。(3)套管系統(tǒng)采用4套管(即一根外管內(nèi)套4根內(nèi)管，內(nèi)管走料漿、內(nèi)管與外管之間走蒸汽)，達(dá)到加熱面積最大化、管道最短化。(4)套管系統(tǒng)采用三小組并聯(lián)套管，合流后進入共用的1套閃蒸槽系統(tǒng)，這樣節(jié)約投資，可以使單組溶出系統(tǒng)產(chǎn)能更高，氧化鋁年產(chǎn)能達(dá)到135—150萬噸。(5)采用全管道化溶出，降低能耗，0. 6Mpa低壓蒸汽單耗約0. 97t/t. A1203。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)所用溶出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型所述溶出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型所述溶出裝置的平面布置圖；[0023]圖4為本實用新型所述溶出裝置的立面圖1 ；圖5為本實用新型所述溶出裝置的立面圖2。
具體實施方式
以下通過實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明，但本實用新型的保護范圍不限于此。實施例1一種135—150萬噸三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，如圖2 — 5所示，其包括隔膜泵、套管系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述隔膜泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽系統(tǒng)，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管接預(yù)熱套管系統(tǒng)、換熱后的冷凝水進入冷凝水系統(tǒng)。所述冷凝水系統(tǒng)由冷凝水罐Npl04和3臺串聯(lián)的冷凝水罐NplOl、Npl02及Npl03組成。所述套管系統(tǒng)為三小組并聯(lián)套管，第一組套管主要由一級預(yù)熱套管Ral02A、二級預(yù)熱套管Ral03A、新蒸汽加熱套管Ral04A和管道反應(yīng)停留管Ral05A依次串聯(lián)而成；第二組套管主要由一級預(yù)熱套管Ral02B、二級預(yù)熱套管RaKXBB、新蒸汽加熱套管Ral04B和管道反應(yīng)停留管Ral05B依次串聯(lián)而成；第三組套管則主要由一級預(yù)熱套管Ral02C、二級預(yù)熱套管Ral03C、新蒸汽加熱套管Ral04C和管道反應(yīng)停留管Ral05C依次串聯(lián)而成。隔膜泵PdlOlA與一級預(yù)熱套管Ral02A相連，隔膜泵PdlOlB與一級預(yù)熱套管Ral02B相連，隔膜泵PdlOlC與一級預(yù)熱套管Ral02C相連。上述溶出裝置還包括配套的脫硅系統(tǒng)TdlOl (其由串聯(lián)的4 - 8臺脫硅槽組成)和并聯(lián)的三級原礦漿預(yù)熱套管RalOlA、RalOlB和RalOlC，該原礦漿預(yù)熱套管RalOlA、RalOlB和RalOlC將原礦漿預(yù)熱到91°C后進入脫硅系統(tǒng)，脫硅系統(tǒng)分別與隔膜泵PdlOlA、PdlOlB和PdlOlC相連，將脫硅礦漿送入溶出系統(tǒng)。所述三小組并聯(lián)套管共用一套閃蒸槽系統(tǒng)，所述閃蒸槽系統(tǒng)由三臺依次串聯(lián)的閃蒸槽Ntl03、Ntl02和NtlOl組成，首臺閃蒸槽Ntl03與管道反應(yīng)停留管Ral05A、Ral05B和Ral05C連接，末臺閃蒸槽NtlOl與稀釋槽TtlOl連接，所述末臺閃蒸槽NtlOl的蒸汽輸出管接原礦漿預(yù)熱套管Ral01A、Ral01B和RalOlC，換熱后的冷凝水進入冷凝水罐NplOl。本實用新型溶出裝置具體配置如下，其溶出主要設(shè)備配置表見表1 ①每組溶出設(shè)計進料量1800 m3/h,最大進料量1950m3/h，機組設(shè)計運轉(zhuǎn)率95%，氧化鋁年產(chǎn)能135-150萬噸。②溶出管道系統(tǒng)總長3040m，最大工作壓力2. 621 Mpa,隔膜泵設(shè)計壓力3. 0 —5. OMpa0③套管系統(tǒng)包含三小組并聯(lián)套管，每小組套管包含原礦漿預(yù)熱套管RalOlA/B/C、一級預(yù)熱套管Ral02A/B/C、二級預(yù)熱套管Ral03A/B/C、新蒸汽加熱套管Ral04A/B/C (分別含2根冷凝水換熱套管)、管道反應(yīng)停留管Ral05A/B/C ；全部采用4套管(包括原礦漿預(yù)熱套管 RalOlA/B/C)。④三小組并聯(lián)套管共用3臺閃蒸槽Ntl01、Ntl02及Ntl03、l臺稀釋槽Ttl01、4臺稀釋后槽及其它配套設(shè)備；所有套管內(nèi)管采用Φ168Χ6 mm無縫鋼管，外管采用Φ530Χ10mm螺旋焊管，管道反應(yīng)停留管采用Φ 530 X 10 mm無縫鋼管。⑤溶出套管系統(tǒng)廠房分6層，第一、二、三層安裝管道反應(yīng)停留管Ral05A/B/C及部分新蒸汽加熱套管，第四、五、六層安裝部分新蒸汽加熱套管Ral04A/B/C、二次汽預(yù)熱套管Ral02A/B/C、Ral03A/B/C 以及原礦漿預(yù)熱套管 Ral01A/B/C。⑥閃蒸槽呈階梯布置，每臺之間位差1200mm，以避免閃蒸槽帶料；閃蒸槽布置在溶出套管的進汽端，可以縮短套管進汽管道長度，降低熱損耗。⑦冷凝水罐布置在套管系統(tǒng)的側(cè)面，并盡可能靠近套管出水端。⑧稀釋后槽呈階梯布置，位差1200mm，采用直通溜槽連接。本發(fā)明所述溶出裝置的工作流程如下步驟一來自原料磨的原礦漿進入并聯(lián)的原礦漿預(yù)熱套管RalOlA、RalOlB和RalOlC，與來自末臺閃蒸槽NtlOl的蒸汽換熱后被預(yù)熱到91°C，預(yù)熱后的原礦漿送入脫硅系統(tǒng)TdlOl反應(yīng)停留4h以上成為脫硅礦漿。
權(quán)利要求1.一種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其特征在于，該溶出裝置包括隔膜泵、套管系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述隔膜泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管經(jīng)套管系統(tǒng)與冷凝水系統(tǒng)連接；所述套管系統(tǒng)為三小組并聯(lián)套管，每小組并聯(lián)套管主要由一級預(yù)熱套管、二級預(yù)熱套管、新蒸汽加熱套管和管道反應(yīng)停留管依次串聯(lián)而成。
2.如權(quán)利要求1所述三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其特征在于，所述溶出裝置還 包括配套的脫硅系統(tǒng)和并聯(lián)的三級原礦漿預(yù)熱套管，該原礦漿預(yù)熱套管經(jīng)脫硅系統(tǒng)與隔膜泵相連；所述三小組并聯(lián)套管共用一套閃蒸槽系統(tǒng)，所述閃蒸槽系統(tǒng)包括三臺依次串聯(lián)的閃蒸槽，首臺閃蒸槽與管道反應(yīng)停留管連接，末臺閃蒸槽與稀釋槽連接，所述末臺閃蒸槽的蒸汽輸出管接原礦漿預(yù)熱套管，換熱后的冷凝水進入冷凝水系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其特征在于，所述一級和二級預(yù)熱套管同為4程4套管，其中內(nèi)管規(guī)格Φ 168X6 mm、L=81m、級長320m，外管規(guī)格Φ530X 10 mm、L=80m;所述新蒸汽加熱套管為16程4套管，其中內(nèi)管規(guī)格Φ 168X6 mm、L=81m，級長1280m，外管Φ530X 10 mm, L=80m ；所述管道反應(yīng)停留管規(guī)格Φ530Χ 10 mm,L=80m，級長1120m ；L代表長度。
專利摘要本實用新型涉及一種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其包括隔膜泵、套管系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述隔膜泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管經(jīng)套管系統(tǒng)與冷凝水系統(tǒng)連接；所述套管系統(tǒng)為三小組并聯(lián)套管，每小組并聯(lián)套管主要由一級預(yù)熱套管、二級預(yù)熱套管、新蒸汽加熱套管和管道反應(yīng)停留管依次串聯(lián)而成。該溶出裝置占地面積小、投資成本低、產(chǎn)能高，運轉(zhuǎn)率達(dá)到95%以上，氧化鋁年產(chǎn)達(dá)到135—150萬噸。
文檔編號C01F7/02GK202170248SQ20112027151
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者馮雨田 申請人:三門峽巨新冶金技術(shù)有限公司