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第頁共頁關于氧化鋁、電解鋁消費技術探析論文關于氧化鋁、電解鋁消費技術探析論文論文【摘要】:^p:介紹了氧化鋁、電解鋁的冶煉技術,并闡述了其存在的問題及開展動向。論文【關鍵詞】:^p:鋁冶煉;技術現狀;開展趨勢我國的鋁冶煉工業(yè)經過幾十年的開展,獲得了前所未有的成績,2023年氧化鋁產量達429萬t,鋁錠283萬t,我國已成為世界鋁消費和消費的大國。這一成績的獲得,與科技的奉獻是不可分的。一、氧化鋁消費技術我國鋁土礦資絕大多數為一水硬鋁石,由于我國鋁土礦資的這一顯著特點,國內氧化鋁消費大多采用混聯法,此外,還有拜耳法和燒結法?!惨弧逞趸X消費技術1、拜耳法強化溶出技術,包括管道化溶出、單管預熱—高壓釜溶出、管道一停留罐溶出、混聯法中的拜耳法不平衡溶出、新型高壓隔膜泵;2、一水硬鋁石選礦一拜耳法消費氧化鋁技術,該技術將選礦技術和拜耳法有機結合,有效地利用了我國大量的中低品位鋁土礦,降低了氧化鋁的消費本錢;3、礦石均化和多碎少磨技術,包括礦山塊礦石及進廠碎礦石均化,多碎少磨進步了磨礦效率,降低了磨礦本錢;4、燒結法熟料燒成強化技術,包括高品位鋁土礦強化燒結技術、鋁土礦浮選精礦強化燒結技術、生料漿配料、非飽和配方、石灰配料和高濃度碳酸化分解,生料加煤排硫、窯體改造及操作改良、單槍喂料;5、燒結法熟料溶出技術,包括低苛性分子比溶出、高碳酸鈉濃度二段磨溶出、低碳酸鈉濃度一段磨溶出;6、氧化鋁閃速焙燒技術,包括美國閃速焙燒爐、丹麥氣體懸浮燃燒爐;7、粗液脫硅技術,包括高壓釜間接加熱連續(xù)脫硅、管道化間接加熱連續(xù)脫硅、深度脫硅;8、分解技術,包括連續(xù)碳酸化分解、4400m3大型平底分解槽、245m2立盤過濾機、51m2程度盤式過濾機、270m2大型板式換熱器、27m2程度帶式真空過濾機;9、赤泥別離技術,包括絮凝沉降別離、42m×6m大型鋼索扭矩沉降槽、100m2輥子卸料真空轉鼓過濾機、385m2單筒凱利葉濾機;10、蒸發(fā)技術,包括降膜蒸發(fā)器,高效閃蒸器等?!捕炒嬖诘闹饕獑栴}1、能耗高由于混聯法既有完好的拜耳法系統(tǒng),又有完好的燒結法系統(tǒng),流程異常復雜。接踵而來的是能耗很高,就是處理鋁硅比約為10的優(yōu)質礦石,能耗仍高達38GJ/t氧化鋁,是國外一般拜耳法的3倍多。很顯然,隨著礦石品位下降,經濟的拜耳法比例減少,昂貴的燒結法比例增加,能耗還要增加。2、產品質量不高,多為中間狀氧化鋁目前國內冶金級氧化鋁產品多為中間狀氧化鋁,產品粒度較細,產品的磨損指數較大,要很好滿足現代電解鋁工業(yè)大型預焙槽的要求,還要加快砂狀氧化鋁的開發(fā)。3、原料質量差、鋁土礦A/S低我國鋁土礦資與國外三水鋁石和一水軟鋁石相比,原料質量差,鋁土礦A/S低,需要高溫高壓溶出,這給氧化鋁消費帶來了困難。〔三〕氧化鋁冶煉技術的開展方向1、加速鋁土礦選礦工藝的產業(yè)化步伐鋁土礦選礦工藝研究通過“十五”科技攻關,已經完成了工業(yè)試驗,形成了一套完好的工藝道路,“十一五”期間要加快該技術的產業(yè)化,并開展鋁土礦的反浮選技術研究。2、強化和革新現有消費方法溶出是拜耳法的關鍵工序。我國如今已經有了3種強化溶出技術:管道化溶出;單管預熱—高壓釜溶出;停留罐溶出。應該在總結消費實際效果的根底上,盡快推廣應用。首先強化熟料燒結過程,如降低燒成溫度,改變供料方式,改良窯體構造等,其次是進步溶液濃度,強化濕法各工序。采用各種添加劑,例如沉降絮凝劑、過濾助濾劑、分解添加劑、溶出添加劑等,可以顯著強化消費過程,而且很容易被工業(yè)上采用。種子攪拌分解是氧化鋁消費中貯存液量最多,時間最長的工序,它的強化必將顯著進步工廠的消費才能。3、加快砂狀氧化鋁消費技術的攻關,進步我國氧化鋁產品質量我國氧化鋁工業(yè)由于以一水硬鋁石型鋁土礦為主要消費原料,致使種分和碳分分解原液的氧化鋁濃度高、苛性比值也較高,消費砂狀氧化鋁的技術難度較大?!笆晃濉逼陂g要重點解決鋁酸鈉溶液分解過程粒子成核控制技術、鋁酸鈉溶液分解過程產品粒度控制技術、鋁酸鈉溶液分解過程產品強度控制技術和添加劑強化分解技術等。通過科技攻關,形成一套合適我國砂狀氧化鋁消費技術。4、加快氧化鋁技術成果的`產業(yè)化加快石灰拜耳法、雙流法新技術、間接加熱連續(xù)脫硅、高效沉降槽、降膜蒸發(fā)技術等技術在氧化鋁消費過程中的產業(yè)化應用,進一步降低消費能耗和消費本錢。二、電解鋁消費技術目前鋁全部采用熔鹽電解方法消費,其消費設備從較早的單一側插自焙槽,開展到擁有側插自焙、上插自焙、預焙槽等各種槽型。我國已完成了180kA、280kA和320kA的現代化預焙槽的工業(yè)試驗和產業(yè)化。以節(jié)能增產和環(huán)保達標為中心的技術改良與改造,促進自焙槽消費技術向預焙槽轉化,獲得了宏大成功。我國已經成為大型預焙槽開發(fā)的先進國家?!惨弧畴娊怃X所獲得的主要技術成績1、計算機控制技術目前我國主要電解鋁廠均采用了計算機控制。自適應控制技術、模糊控制技術和智能模糊控制技術的開發(fā)應用使噸鋁節(jié)電在100kW·h左右。2、電解槽構造的改良電解槽構造的改良已先后完成了槽殼構造的改良、槽底保溫構造的改良、陰極構造及材料的改良、陽極系統(tǒng)的改良和點下料系統(tǒng)的試驗和應用。3、采用添加劑電解質中添加氟化鎂、氟化鋁和鋰鹽等物質可以改善電解質的某些物化性能,從而進步電解過程中電流效率(約2%左右)。降低電解本錢。在電解質中參加添加劑目前已被廣泛應用。〔二〕存在的技術問題1、鋁電解槽壽命短如今國際上的大型預焙鋁電解壽命在7年以上,有的已達10年,而我國鋁電解槽平均壽命僅4年左右。盡管經過幾年的消費理論,采取了一系列技術措施,根本克制了電解槽早期破損問題,但槽壽命仍與世界先進程度差距較大。2、整體機械化裝備程度尚待進步盡管我國在鋁電解消費理論中研究開發(fā)了一系列專用設備,如多功能結合機組、地爬打殼機、筒式下料器等,但與國際先進程度相比,機械化裝備程度尚需進一步進步,主要表如今:〔1〕國產多功能結合機組故障頻繁,制造質量還不高,關鍵部件需要進一步開發(fā),如扭拔機構,空壓系統(tǒng)及電氣控制局部?!?〕相配套的供料系統(tǒng)和槽上部下料系統(tǒng)跑、冒、漏現象嚴重,多功能機組受料問題需改良進步;對閘刀式下料和插板式下料裝置應改造成點式下料?!?〕與工藝操作相配套的設備需研究開發(fā),如出鋁及清理抬包的機械化,與電子計算機控制相適應的打殼下料電磁閥的質量及工作性能進步等?!?〕保證大型預焙鋁電解槽消費用的壓縮空氣水分較大,這是目前全國各大鋁廠普遍存在的問題,盡管設有氣水別離器,但效果不理想,極易損壞各種電磁閥,造成一系列設備故障而影響消費?!?〕與鋁電解工藝操作相配套的其它設備需開發(fā),如陽極更換設備,要求不僅能準確地拆卸和安裝,而且在更換時能處理殘極周圍的結殼及掉入槽中的電解質塊,現場衛(wèi)生清理設備及電解槽一系列技術測試設備等。3、自動控制程度尚待進一步進步盡管我國大局部鋁電解廠采用了電解槽槽控技術,但整體的自動控制程度仍然不高,與國外相比差距較大,主要表如今控制電解槽消費過程的信息取樣不完好,電解槽專家系統(tǒng)不完備,與計算機控制技術相配套的設備故障較多以及綜合的動態(tài)研究不充分等?!踩充X電解技術的開展1、完善大型預焙槽技術在現有開發(fā)成功的180kA、280kA和320kA大型預焙槽的根底上,逐步完善。使其各項技術指標進一步進步,達國際領先程度。2、自焙槽改造技術自

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