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[摘 要]分析中美铝业大型平底沉降槽近几年来随着矿石品位下降出现的各种问题，进行各项改造，降低进料固含改造、降低浮游物改造、优化新工艺改造等，使大型平底沉降槽的生产更加稳定。
[关键词]平底沉降槽，赤泥分离沉降；影响因素；工艺改造
中图分类号：TF351 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0162-01
1 前言
河南中美铝业有限公司采用拜耳法生产氧化铝，沉降车间工艺流程中共计5个沉降槽，其中分离沉降槽、一次洗涤沉降槽、二次洗涤沉降槽采用的是大型平底沉降槽（Φ42×7m），三次洗涤沉降槽、四次洗涤沉降槽采用的是深锥沉降槽（Φ20×20m）。
2 工艺流程分析
沉降车间任务是将溶出车间送来的稀释矿浆进行液固分离，分离后的溢流（粗制铝酸钠溶液）送往叶滤机进行精制，分离出的底流（赤泥）用热水进行四次洗涤，洗涤后的赤泥经过压滤机过滤使水份达到要求后外排，洗涤后的洗液加入溶出矿浆对矿浆进行稀释，流程如下图：
河南中美铝业有限公司生产氧化铝使用的矿石为一水硬铝石，公司为提高矿石品位采取了几项措施：1、添加部分选精矿配入矿石中，选精矿是低品位的矿石通过选矿得出的高品位成分富集的矿石，选精矿A/S可以达到8以上，配入矿石中后可以明显提高矿石总体A/S；2、引进后增浓溶出技术，添加进口三水软铝石矿，矿石A/S可以达到10以上，此项技术可以提高氧化铝厂产能。
3 大型平底沉降槽赤泥分离沉降的影响因素
3.1 矿石成分和品位
铝土矿的组成和化学成分是影响赤泥浆液沉降、压缩性能变化的主要因素。铝土矿中夹杂黄铁矿、针铁矿、高岭石、蛋白石、金红石等矿物能降低赤泥沉降速度，因为它们生成的赤泥中吸附较多的Al（OH）4-、OH-、Na+及水分子。铝土矿中夹杂的赤铁矿、菱铁矿、磁铁矿、水绿矾等所生产的赤泥吸附Al（OH）4-、OH-、Na+及水分子较少，利于赤泥的分离沉降。[1]
中美铝业有限公司的沉降槽中，三洗槽、四洗槽为深锥沉降槽，处在最末端的洗涤过程中，内部洗液浓度较低，赤泥更容易分离沉降。分离槽、一洗槽、二洗槽为大型平底沉降槽，虽然具有较大的沉降面积，但是矿石品位下降会使赤泥量增大，赤泥在沉降槽中的停留时间就会变短，导致赤泥分离沉降不够彻底，底流压缩性能变差、溢流浮游物增多。
3.2 絮凝剂影响
添加絮凝剂是目前氧化铝生产上普遍采用且行之有效的加速赤泥沉降的方法。在絮凝剂的作用下，赤泥浆液中处于分散状态的细小赤泥颗粒互相联合成团，粒度增大，因而使沉降速度有效地提高。中美铝业自建厂进行了多次絮凝剂选型，目前已稳定使用型号。
3.3 溶出矿浆的浓度、温度
中美铝业氧化铝生产中溶出矿浆NT浓度为190g/L，因工艺生产需求溶出矿浆浓度一直控制在这个范围，变动不大。但矿石品位下降，溶出矿浆中赤泥含量在逐渐增大，从65g/L一直涨到了90g/L以上，而且有一直上涨的趋势。赤泥量增大导致赤泥在沉降槽中停留时间变短，分出的溢流清夜中浮游物较高，达到0.6g/L以上，分出的底流赤泥中压缩性较差，底流L/S由原来的2.4以下达到2.6以上。沉降槽进出料图如下，溢流浮游物增大后，平底沉降槽溢流堰内出现大量积泥，溢流出料不畅后需要停槽处理，减少了沉降槽运行周期。
物料温度低会使物料粘度增大，赤泥沉降速度降低，中美铝业各沉降槽温度控制较稳定，赤泥沉降性能未受温度影响。
3.4 新工艺影响
3.4.1 选精矿添加
选精矿中A/S较高，可以达到8.0以上，但是选精矿生产时需要添加大量的浮选剂进行选矿，浮选剂是有机物，在氧化铝生产中会跟随赤泥一起进行分离沉降、洗涤，这部分有机物极易富集在大型平底沉降槽表面。在中美铝业有限公司生产时，这部分有机物极大部分集在了一洗、二洗沉降槽表面，分离槽、三洗槽、四洗槽表面也有部分富集，富集过多后部分细小的赤泥颗粒会跟随其一起漂浮在沉降槽表面，直至赤泥覆盖整改沉降槽表面，严重时会引起沉降槽混槽。
3.4.2 后增浓溶出技术
后加矿增浓溶出是先将常规生产的一水硬铝石矿浆配料分子比控制较高，溶液的未饱和度较大，使一水硬铝石矿在较为宽松的条件下溶出，制取ak较高的溶出浆液 ；而由容易溶出的后加矿磨制的 矿浆在拜耳法溶出后期加入末几级溶出器或料浆自蒸发器中，利用高温溶出矿浆的余热快速升温使其溶出，进一步降低溶出液的，提高矿石的溶 出率。[2]
4 稳定沉降槽运行采取的措施
4.1 降低固含改造
矿石品位变低首先对分离沉降槽稳定性有较大的冲击，根据生产情况，中美铝业分离沉降槽能适应的进料固含在85g/L以下，超过85g/L后，溢流浮游物能达到0.8g/L以上，底流液固比能达到2.8以上。针对此情况，公司进行了粗制铝酸钠回流改造，如下图，分离沉降槽内物料浓度与稀释槽相同，将分离沉降槽内物料分流进稀释槽一部分，可以有效降低稀释槽固含，目前中美铝业通过改造可以将分离槽进料固含控制在70-85g/L，有效的保证了分离沉降槽的稳定，改进后溢流浮游物能降到0.6g/L，底流液固比能降至2.6。
4.2 降低浮游物改造
大型平底沉降槽内部有一圈溢流堰，溢流通过溢流堰底部进入溢流堰，收集后再统一流出沉降槽，但是赤泥量的增大必然导致赤泥在沉降槽内停留时间变短，更多的细小赤泥颗粒会随着溢流进入溢流堰，导致沉降槽溢流堰堵塞，减少槽子运行周期。中美铝业将沉降槽内部溢流堰进行改造，在槽内溢流堰侧面开孔，如下图。沉降槽越靠上部浮游物越少，从溢流堰上部开口能有效的降低溢流浮游物含量，改造后沉降槽溢流浮游物能降至0.4g/L，且溢流堰内有积泥也不会影响槽子运行周期。
4.3 捕捉选精矿、三水铝石矿内细小浮游物改造
沉降槽内出现细小浮游物，需要针对性的絮凝剂进行捕捉，中美铝业引进了新型的专门捕捉细小浮游物的絮凝剂，并且安装了一套小型的絮凝剂制备系统，可以有效的捕捉到细小浮游物。
5 结语
在中美铝业有限公司，大型平底沉降槽是沉降工序实行赤泥分离沉降、洗涤的最重要设备，随着矿石品位的降低以及公司提高产能进行的新工艺改造，赤泥量的增大、性质的变化对沉降工序产生了较大的影响。中美铝业在实际生产中具体问题具体分析，及时采取了相应的措施，有效地确保了沉降槽的安全运行，并保障了指标的稳定。
参考文献
[1] 毕诗文，等.拜耳法生产氧化铝.冶金工业出版社发行.2007.11.
[2] 张延安，等.采用增浓溶出技术处理一水硬铝石矿[J/OL].中国科技论文在线.2007.11.
[关键词]平底沉降槽，赤泥分离沉降；影响因素；工艺改造
中图分类号：TF351 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0162-01
1 前言
河南中美铝业有限公司采用拜耳法生产氧化铝，沉降车间工艺流程中共计5个沉降槽，其中分离沉降槽、一次洗涤沉降槽、二次洗涤沉降槽采用的是大型平底沉降槽（Φ42×7m），三次洗涤沉降槽、四次洗涤沉降槽采用的是深锥沉降槽（Φ20×20m）。
2 工艺流程分析
沉降车间任务是将溶出车间送来的稀释矿浆进行液固分离，分离后的溢流（粗制铝酸钠溶液）送往叶滤机进行精制，分离出的底流（赤泥）用热水进行四次洗涤，洗涤后的赤泥经过压滤机过滤使水份达到要求后外排，洗涤后的洗液加入溶出矿浆对矿浆进行稀释，流程如下图：
河南中美铝业有限公司生产氧化铝使用的矿石为一水硬铝石，公司为提高矿石品位采取了几项措施：1、添加部分选精矿配入矿石中，选精矿是低品位的矿石通过选矿得出的高品位成分富集的矿石，选精矿A/S可以达到8以上，配入矿石中后可以明显提高矿石总体A/S；2、引进后增浓溶出技术，添加进口三水软铝石矿，矿石A/S可以达到10以上，此项技术可以提高氧化铝厂产能。
3 大型平底沉降槽赤泥分离沉降的影响因素
3.1 矿石成分和品位
铝土矿的组成和化学成分是影响赤泥浆液沉降、压缩性能变化的主要因素。铝土矿中夹杂黄铁矿、针铁矿、高岭石、蛋白石、金红石等矿物能降低赤泥沉降速度，因为它们生成的赤泥中吸附较多的Al（OH）4-、OH-、Na+及水分子。铝土矿中夹杂的赤铁矿、菱铁矿、磁铁矿、水绿矾等所生产的赤泥吸附Al（OH）4-、OH-、Na+及水分子较少，利于赤泥的分离沉降。[1]
中美铝业有限公司的沉降槽中，三洗槽、四洗槽为深锥沉降槽，处在最末端的洗涤过程中，内部洗液浓度较低，赤泥更容易分离沉降。分离槽、一洗槽、二洗槽为大型平底沉降槽，虽然具有较大的沉降面积，但是矿石品位下降会使赤泥量增大，赤泥在沉降槽中的停留时间就会变短，导致赤泥分离沉降不够彻底，底流压缩性能变差、溢流浮游物增多。
3.2 絮凝剂影响
添加絮凝剂是目前氧化铝生产上普遍采用且行之有效的加速赤泥沉降的方法。在絮凝剂的作用下，赤泥浆液中处于分散状态的细小赤泥颗粒互相联合成团，粒度增大，因而使沉降速度有效地提高。中美铝业自建厂进行了多次絮凝剂选型，目前已稳定使用型号。
3.3 溶出矿浆的浓度、温度
中美铝业氧化铝生产中溶出矿浆NT浓度为190g/L，因工艺生产需求溶出矿浆浓度一直控制在这个范围，变动不大。但矿石品位下降，溶出矿浆中赤泥含量在逐渐增大，从65g/L一直涨到了90g/L以上，而且有一直上涨的趋势。赤泥量增大导致赤泥在沉降槽中停留时间变短，分出的溢流清夜中浮游物较高，达到0.6g/L以上，分出的底流赤泥中压缩性较差，底流L/S由原来的2.4以下达到2.6以上。沉降槽进出料图如下，溢流浮游物增大后，平底沉降槽溢流堰内出现大量积泥，溢流出料不畅后需要停槽处理，减少了沉降槽运行周期。
物料温度低会使物料粘度增大，赤泥沉降速度降低，中美铝业各沉降槽温度控制较稳定，赤泥沉降性能未受温度影响。
3.4 新工艺影响
3.4.1 选精矿添加
选精矿中A/S较高，可以达到8.0以上，但是选精矿生产时需要添加大量的浮选剂进行选矿，浮选剂是有机物，在氧化铝生产中会跟随赤泥一起进行分离沉降、洗涤，这部分有机物极易富集在大型平底沉降槽表面。在中美铝业有限公司生产时，这部分有机物极大部分集在了一洗、二洗沉降槽表面，分离槽、三洗槽、四洗槽表面也有部分富集，富集过多后部分细小的赤泥颗粒会跟随其一起漂浮在沉降槽表面，直至赤泥覆盖整改沉降槽表面，严重时会引起沉降槽混槽。
3.4.2 后增浓溶出技术
后加矿增浓溶出是先将常规生产的一水硬铝石矿浆配料分子比控制较高，溶液的未饱和度较大，使一水硬铝石矿在较为宽松的条件下溶出，制取ak较高的溶出浆液 ；而由容易溶出的后加矿磨制的 矿浆在拜耳法溶出后期加入末几级溶出器或料浆自蒸发器中，利用高温溶出矿浆的余热快速升温使其溶出，进一步降低溶出液的，提高矿石的溶 出率。[2]
4 稳定沉降槽运行采取的措施
4.1 降低固含改造
矿石品位变低首先对分离沉降槽稳定性有较大的冲击，根据生产情况，中美铝业分离沉降槽能适应的进料固含在85g/L以下，超过85g/L后，溢流浮游物能达到0.8g/L以上，底流液固比能达到2.8以上。针对此情况，公司进行了粗制铝酸钠回流改造，如下图，分离沉降槽内物料浓度与稀释槽相同，将分离沉降槽内物料分流进稀释槽一部分，可以有效降低稀释槽固含，目前中美铝业通过改造可以将分离槽进料固含控制在70-85g/L，有效的保证了分离沉降槽的稳定，改进后溢流浮游物能降到0.6g/L，底流液固比能降至2.6。
4.2 降低浮游物改造
大型平底沉降槽内部有一圈溢流堰，溢流通过溢流堰底部进入溢流堰，收集后再统一流出沉降槽，但是赤泥量的增大必然导致赤泥在沉降槽内停留时间变短，更多的细小赤泥颗粒会随着溢流进入溢流堰，导致沉降槽溢流堰堵塞，减少槽子运行周期。中美铝业将沉降槽内部溢流堰进行改造，在槽内溢流堰侧面开孔，如下图。沉降槽越靠上部浮游物越少，从溢流堰上部开口能有效的降低溢流浮游物含量，改造后沉降槽溢流浮游物能降至0.4g/L，且溢流堰内有积泥也不会影响槽子运行周期。
4.3 捕捉选精矿、三水铝石矿内细小浮游物改造
沉降槽内出现细小浮游物，需要针对性的絮凝剂进行捕捉，中美铝业引进了新型的专门捕捉细小浮游物的絮凝剂，并且安装了一套小型的絮凝剂制备系统，可以有效的捕捉到细小浮游物。
5 结语
在中美铝业有限公司，大型平底沉降槽是沉降工序实行赤泥分离沉降、洗涤的最重要设备，随着矿石品位的降低以及公司提高产能进行的新工艺改造，赤泥量的增大、性质的变化对沉降工序产生了较大的影响。中美铝业在实际生产中具体问题具体分析，及时采取了相应的措施，有效地确保了沉降槽的安全运行，并保障了指标的稳定。
参考文献
[1] 毕诗文，等.拜耳法生产氧化铝.冶金工业出版社发行.2007.11.
[2] 张延安，等.采用增浓溶出技术处理一水硬铝石矿[J/OL].中国科技论文在线.2007.11.