1 前言
中铝山西分公司对老系统氧化铝混联法生产工艺进行改进，烧结法系统采用熟料低A/S烧成，烧结法粗液与拜尔法溶出矿浆全合流，取消了烧结法中能耗高的粗液脱硅、叶滤和碳分等生产工序，简化了混联法生产工艺，形成特有的串联法新工艺，大幅降低了生产成本，增强了企业市场竞争力。
山西分公司由于自身矿石品质特点，拜耳法赤泥N/S高，含碱量大，回收价值很大。为了降低串联法工艺生产成本，实现经济性赶超纯拜耳法生产工艺，山西分公司老系统积极探索，坚持以市场为导向，以效益最大化为原则，不断优化生产组织方案，自2012年三季度实现了从原来外排自身拜耳法赤泥到配吃新系统拜耳法赤泥的重大转变。2012年共配吃二厂赤泥20304吨，为分公司降本增效工作做出了重大贡献。
据测算，拜耳法碱赤泥水份每降低1%，在拜耳法赤泥量和烧结法熟料量不增加的情况下，老系统每月可多配吃新系统拜耳法赤泥近3000吨，经济效益十分显著。2013年山西分公司要实现扭亏为盈，必须多配吃回收新系统拜耳法赤泥。但在实际生产中，碱赤泥流动性随碱赤泥水份降低变差，影响碱赤泥水份降低。
碱赤泥流动性在生料浆配制及平衡拜耳法生产极其重要，赤泥流动性良好，容易输送，生料浆生产时易控制其碱比、钙比、水份等，若赤泥流动性差则会带来一系列问题，如：赤泥过滤输送困难、生料浆指标难以控制、磨机产能低下等，所以说赤泥流动性改善对降低碱赤泥水份意义重大。
2 影响赤泥流动性因素分析
2.1絮凝剂添加量对赤泥流动性的影响
分离沉降槽絮凝剂的添加量为6～8m3/h, 洗涤沉降槽絮凝剂的添加量为7～8m3/h,相当于每吨干赤泥配0.08Kg左右絮凝剂量。生产中出现泥层上涨过快时会适当增大絮凝剂的添加量，当絮凝剂的添加量超过9m3/h，表现为赤泥过滤困难，过滤后赤泥流动性大大降低，此时赤泥流动性<30mm，输送也变的困难，原料磨配料也变的困难。
2.2赤泥碱钙比对赤泥流动性的影响
影响赤泥流动性的因素较多，为了真实反映碱钙比对流动性的影响，我们采集了五月份相同水份条件，不同碱比钙比对赤泥流动性的影响，具体如下：
从图中可以看出水份相同的情况下，碱比高、钙比高的赤泥流动性好。
2.3赤泥水份对赤泥流动性的影响
从图中可以看出随着碱赤泥水份的降低，赤泥的流动性近似直线下降，同时根据生产实际，碱赤泥在不加碱或其它改善流动性措施前，碱赤泥的水份以不低于55%左右为宜，过低则给配料带来极大的困难，或者说碱赤泥送至配料车间槽上赤泥流动性以不低于38mm为宜。在2012年5月份中旬赤泥流动性很差，大致在25mm左右，给生产组织带来极大的困难，原料磨配料困难，指标波动大，熟料窑易出现过烧和欠烧熟料，熟料净溶偏低。
3 赤泥流动性对配料的影响
3.1流动性差磨机产能低
正常生产时磨机的下料量为50～55t/h，最高可达70 t/h，当赤泥流动性变差，磨机产能只有正常生产时的一半，不仅磨机产能降低且容易饱磨倒料等。赤泥流动性差磨机排出的生料浆在溜槽中流动缓慢，易沉淀下去，实测水份还很高，最高时达45%，由于产能低，下料困难，导致生料碱比钙比常常不合格。
3.2赤泥流动性差输送困难
赤泥流动性差带来物料输送困难，输送缓冲泵负荷大易跳停，输送料管易堵料。
4 赤泥流动性差带来生料浆流动性差影响大窑生产
4.1生料浆流动性差油隔泵供料困难
生料浆流动性差表现为生料浆流动性小于30mm，油隔泵压力上升，正常生产时油隔泵压力为2.0Mpa左右，喷入窑尾的料浆雾化好，换热效率高等。生料浆流动性差时油隔泵压力达到2.2 Mpa左右，使得油隔泵容易跳停;同时絮凝剂多时生料浆成团，油隔泵易卡阀。
4.2生料浆流动性差入窑雾化效果差
生料浆流动性差不利于料浆在窑尾雾化，入窑后易在窑尾成团，余热利用率低，窑尾温度高，给窑的正常操作带来困难。喷入窑尾的物料由于雾化不好，易在窑尾存料，导致窑尾倒料，恶化了生产环境，增大了劳动强度。
5改善赤泥流动性措施
5.1减少絮凝剂的添加量
通过实验比较几种絮凝剂对沉速、压缩性能比较，选择能满足生产且较为经济的絮凝剂添加量，实验情况如下：
(1)沉速：纳尔科85010 沉速比JL-005沉速稍好;在同样添
(1)沉速：纳尔科85010 沉速比JL-005沉速稍好;在同样添加量情况下，纳尔科85010 絮凝剂5分钟沉速比JL-005沉速高出约4%;纳尔科85010 絮凝剂5分钟沉速与AL97EH相比，明显高出AL97EH絮凝剂约28%。随着絮凝剂添加量增加，AL97EH 絮凝剂5分钟沉速增加幅度较大，纳尔科85010 沉速和JL-005絮凝剂5分钟沉速增加幅度较小。
(2)压缩性能：纳尔科85010 比JL-005稍好一些，两者均优于AL97EH絮凝剂。30分钟压缩沉淀高，纳尔科85010 比JL-005平均降低3.97%，比AL97EH絮凝剂平均降低17.86%;30分钟压缩固含，纳尔科85010 比JL-005平均提高4.4%，比AL97EH絮凝剂平均提高21.68%;
(3) 浮游物：纳尔科85010和AL97EH的上清液浮游物均较清;JL-005絮凝剂仅在添加量为0.105Kg/T-干赤泥时上清液不清。三种絮凝剂在添加量为0.158Kg/T-干赤泥时，上清液澄清度达最佳效果。
从多次的生产和实验得知，碱赤泥水份小于55%时，赤泥的流动性急剧下降，使得赤泥在输送、化碱、配料等过程变的困难，所以说赤泥的水份一般控制在55%～58%之间最佳，在保证碱赤泥的流动性良好的前提下，进一步偏低控制。
5.3赤泥加碱改善赤泥流动性
从图中可以看出碱赤泥水分在52%～58%，100ml碱赤泥加碱可以改善赤泥的流动性，尤其是碱赤泥水分在55%左右更加明显，且只有在100ml加1克碱时流动性改善效果好，加2g碱时较加1克碱流动性还有所降低，加3g碱时流动性恢复到未加碱时情况，其主要原因是加3g碱水分降低了1%左右，由本次和前面几次做实验的情况可以得知，碱赤泥水分降低到50%左右时，碱赤泥的流动性很差，加碱也无法改善其流动性。
5.4控制拜耳法石灰配入量改善赤泥流动性
通过统计2012年1-5月相关数据，碱赤泥C/S若低于0.6，碱赤泥流动性变差(料浆槽上测35mm左右)，生料浆配料难度很大，原料磨下料量减少，熟料A/S大幅降低，整个烧结法生产十分被动。
碱赤泥C/S是由拜耳法矿浆配钙来决定，因此为做到提前控制，可根据预脱硅矿浆A/S来控制矿浆配钙，以确保碱赤泥流动性满足配料需求。
碱赤泥不同SiO2含量与矿浆配钙参考表
5.5进行科学研究，添加一种絮凝剂“破坏剂”来改善流动性
山西分公司老系统拜尔法系统使用的絮凝剂是聚丙烯酰胺，高分子材料。通过凝聚、吸附架桥、表面吸附等达到使赤泥沉降的目的。赤泥的沉降性能差，絮凝剂量就得加大，对赤泥颗粒凝聚力和吸附力增强，碱赤泥粘度增大，流动性变差。在碱赤泥存储、运输过程中，如果添加一种物质能裂解聚丙烯酰胺，恢复赤泥流动性，则改善赤泥流动性的目的就能达到。
为此，我们与相关厂家联系，寻找一种絮凝剂“破坏剂”， 可以破坏聚丙烯酰胺的高分子长链。目前此项工作正在进行实验室研究。
6 结语
6.1碱赤泥的水份按控制在55%-58%左右，在保证赤泥的流动性较好的前提下，降低碱赤泥水份。
6.2可以通过赤泥加碱改善赤泥的流动性，以进一步降低碱赤泥水份。
6.3通过提高拜耳法高压溶出效果，调整絮凝剂的加入量和絮凝剂的加入种类来改善拜耳法沉降槽的沉降性能和沉降压缩固含，以更好的满足赤泥过滤机的生产及改善碱赤泥流动性，为降低碱赤泥水份创造条件。
6.4原料磨的产能控制在55t/h左右，在满足大窑生产雾化前提下，降低生料浆水份至37%以下。
6.5通过添加一种絮凝剂“破坏剂”， 破坏聚丙烯酰胺的高分子长链，彻底改善赤泥流动性，碱赤泥水份降至50%以下。
参考文献：
【1】郭万里，郝向东.《氧化铝制取工》【M】.太原：.山西人民出版社. 2006年.
声明：
“浅谈降低拜耳法赤泥水份” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中国铝业山西分公司
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