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Abstract

一种细种子料浆浓缩装置及方法，属于氧化铝生产两段分解技术领域，所述装置包括一水力澄清器，所述水力澄清器经喂料泵与水力澄清器喂料槽相连，所述水力澄清器喂料槽与二级水力旋流器相连；所述水力澄清器内设有对料浆进行分离的旋流子，旋流子的溢流口与溢流箱相连，旋流子的沉沙嘴与底流箱相连，所述溢流箱与母液槽相连，所述底流箱与立盘过滤机相连。本发明在氢氧化铝分级工序取消细种子沉降槽，同时保证分级后的氢氧化铝浆液满足立盘过滤机进料固含要求、分级后的母液固含不超过1g/L，降低投资和运行成本，提高生产调节能力。

Description

一种细种子料浆浓缩装置及方法
技术领域
本发明属于氧化铝生产两段分解技术领域，特别涉及一种细种子料浆浓缩装置及方法。
背景技术
随着人们环保意识的日益提高和节能的需要，具有诸多优点的砂状氧化铝逐步取代粉状和中间状氧化铝，成为电解铝厂的首选原料。目前国内外生产氧化铝有一段法和两段法两种分解工艺。我国现有氧化铝厂采用的铝土矿多为难溶的一水硬铝石，分解工序采用一段分解工艺，产品品质很难达到砂状氧化铝的指标要求。两段分解工艺可以改善氢氧化铝的结晶过程，提高产品氧化铝的强度和粒度，适宜作为生产砂状氧化铝的技术方案。
两段分解最常见的流程为：分解末槽氢氧化铝浆液经一级水力旋流器进行初步分级，底流粗氢氧化铝颗粒作为成品进入平盘过滤机，溢流至二级水力旋流器进一步分级；二级水力旋流器溢流经沉降槽浓缩后通过立盘过滤机或水平带式过滤机过滤其底流得到细种子，旋流器底流与从种分槽出料剩余料浆混合后一起经过滤得到粗种子。细种子、粗种子分别作为两段分解附聚段、长大段的晶种颗粒，继续分解铝酸钠溶液成产氢氧化铝产品。
通常，含有细小氢氧化铝颗粒的二级水力旋流器溢流的固含为100~200g/L，无法直接用立盘过滤机处理，而水平带式过滤机占地大产能小，不适用于大型氧化铝厂的细种子过滤工序，因此必须将二级水力旋流器溢流送往浓缩设备，以产生固含＞200g/L的适于送往立盘过滤器的浓缩浆液，并获得固含≤1g/L的溢流母液。细种子沉降槽作为分级过程的浓缩设备，在两段分解中被广泛应用。由于细种子浆液中-45μm以下颗粒达到20~60%，沉降速度较低，同时为了获得固含≤1g/L的澄清母液，在添加水合物絮凝剂的情况下，细种子沉降槽所需面积仍较大，单线100万吨氧化铝厂通常需要配备不少于3台直径40m的沉降槽，每台沉降槽配备4台7.5kW耙机电机。大直径细种子沉降槽占地大、投资高、运行成本高，并且该设备对细种子料浆流量和固含变化非常敏感，经常由于耙机***超载跳闸而导致生产中断。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种细种子料浆浓缩装置及方法，目的是在氢氧化铝分级工序取消细种子沉降槽，同时保证分级后的氢氧化铝浆液满足立盘过滤机进料固含要求、分级后的母液固含不超过1g/L，降低投资和运行成本，提高生产调节能力。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种细种子料浆浓缩装置，所述装置包括一水力澄清器，所述水力澄清器经喂料泵与水力澄清器喂料槽相连，所述水力澄清器喂料槽与二级水力旋流器相连；所述水力澄清器内设有对料浆进行分离的旋流子，旋流子的溢流口与溢流箱相连，旋流子的沉沙嘴与底流箱相连，所述溢流箱与母液槽相连，所述底流箱与立盘过滤机相连。
进一步地，所述水力澄清器内设有一底盘，所述底盘底部设有进料口，所述底盘上设有若干个澄清舱，进料口同时与若干个澄清舱入口连通，所述澄清舱内设有与进料口相连的进料箱，所述进料箱与若干个旋流子分别连通，每个澄清舱内的各个旋流子的溢流口分别与溢流箱相连。
一种细种子料浆浓缩方法，二级水力旋流器溢流自流进入水力澄清器喂料槽，经喂料泵送入水力澄清器，料浆经水力澄清器内的多个旋流子固液分离后，固含不超过1g/L的溢流进入溢流箱，由溢流管自流进入母液槽；固含＞200g/L的底流进入底流箱，由底流管进入立盘过滤机，过滤后的细种子滤饼继续水洗去除草酸盐或作为细种子直接加入一段分解附聚槽中。
本发明的优点和有益效果如下：
1、通过增加水力澄清器，取消了原有的细种子沉降槽及其附属设备，极大的节约了占地，并降低基建投资。
2、通过增加水力澄清器，避免了原流程中布置在高处的二级旋流器底流进入沉降槽浓缩后，需要用底流泵将满足立盘进料固体浓度要求的沉降槽底流返回位于高处的立盘过滤机，即损失了浆液势能。从而节约电能，降低了运行成本。
3、取消了细种子沉降槽，从而取消了为加速细种子颗粒沉降而向沉降槽中加入的有机物絮凝剂，避免额外的有机碳进入流程中，污染产品和种分母液。
4、在分解槽内低温下长大的细小颗粒强度不高，易长出枝状分支，二级水力旋流器溢流细种子料浆在水力澄清器的旋流子内沿外壁高速流动，相比于在沉降槽内自由沉降，更多的枝状晶体经过剧烈撞击后碎裂成粒度更细、强度更高的细种子颗粒，有利于分解附聚过程的进行，并改善产品质量。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
图2为本发明的水力澄清器示意图。
图中：1、水力澄清器喂料槽；2、喂料泵；3、水力澄清器；4、立盘过滤机；5、进料口；6、进料箱；7、旋流子；8、溢流箱；9、溢流口；10、底流箱；11、底流口。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步解释。
本发明提出一种细种子料浆浓缩装置及方法，如图1、2所示，细种子料浆浓缩装置包括一水力澄清器3，所述水力澄清器3经喂料泵2与水力澄清器喂料槽1相连，所述水力澄清器喂料槽1与二级水力旋流器相连，所述水力澄清器3内设有对料浆进行分离的旋流子7，旋流子的溢流口与溢流箱8相连，旋流子的沉沙嘴与底流箱10相连，所述溢流箱10与母液槽相连，所述底流箱10与立盘过滤机4相连。所述水力澄清器3内设有若干个相互并联的澄清舱，每个澄清舱内设有若干个相互并联的旋流子7。所述水力澄清器内设有一底盘，所述底盘底部设有进料口5，所述进料口5与各个澄清舱入口并联，所述澄清舱内设有与进料口相连的进料箱6，所述进料箱6与各个旋流子7相连。所述水力澄清器的溢流固含不超过1g/L；所述水力澄清器的底流固含＞200g/L。所述料浆经水力澄清器内的旋流子固液分离后，固含不超过1g/L的溢流进入溢流箱，由溢流管自流进入母液槽，固含＞200g/L的底流进入底流箱，由底流管进入立盘过滤机。
本发明提供一种细种子料浆浓缩方法，二级水力旋流器溢流自流进入水力澄清器喂料槽，由喂料泵送入水力澄清器，料浆平均进入每个澄清舱，经旋流子固液分离后，固含＜1g/L的溢流进入溢流箱，由溢流管自流进入母液槽；满足立盘过滤机进料要求的固含＞200g/L的底流进入底流箱，由底流管进入立盘过滤机。过滤后的细种子滤饼继续水洗去除草酸盐或作为细种子直接加入一段分解附聚槽中，立盘过滤机滤液自流进入母液槽。
实施例1：
根据图1-2所示，水力澄清器的多个澄清舱固定于底盘上，底盘底部设有进料口，进料口与底盘上的各个澄清舱入口相连，澄清舱的进料箱与各个旋流子相连。各个旋流子的溢流口与溢流箱相连，旋流子沉沙嘴与底流箱相连。即，多个相互并联的旋流子构成单个澄清舱，多个相互并联的澄清舱构成整个水力澄清器。
所述的水力澄清器由多个舱构成，每个舱含有多个旋流子。
所述的水力澄清器溢流固含不超过1g/L，满足种分母液固含要求。
所述的水力澄清器底流固含＞200g/L，满足立盘过滤机进料的最低固含要求。
如图1所示，二级水力旋流器溢流自流进入水力澄清器喂料槽1，由喂料泵2送入水力澄清器3进料口，料浆平均进入水力澄清器的每个舱内，经舱内多个旋流子固液分离后，固含0.8g/L的溢流进入水力澄清器溢流箱，由溢流管自流进入母液槽；满足立盘过滤机进料要求的固含250g/L的底流进入水力澄清器底流箱，由底流管进入立盘过滤机4。过滤后的细种子滤饼继续水洗去除草酸盐或作为细种子直接加入一段分解附聚槽中，立盘过滤机滤液自流进入母液槽。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处在于，水力澄清器的多个舱中有一个或两个处于备用状态，料浆平均进入水力澄清器每个处于启用状态的舱内。当启用状态的舱内旋流子发生损坏时，将该舱整体隔离检修，启用备用舱。其他同实施例1。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的工艺方法及设备之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种细种子料浆浓缩装置，其特征在于：所述装置包括一水力澄清器，所述水力澄清器经喂料泵与水力澄清器喂料槽相连，所述水力澄清器喂料槽与二级水力旋流器相连；所述水力澄清器内设有对料浆进行分离的旋流子，旋流子的溢流口与溢流箱相连，旋流子的沉沙嘴与底流箱相连，所述溢流箱与母液槽相连，所述底流箱与立盘过滤机相连；所述水力澄清器内设有一底盘，所述底盘底部设有进料口，所述底盘上设有若干个澄清舱，进料口同时与若干个澄清舱入口连通，所述澄清舱内设有与进料口相连的进料箱，所述进料箱与若干个旋流子分别连通，每个澄清舱内的各个旋流子的溢流口分别与溢流箱相连；二级水力旋流器溢流自流进入水力澄清器喂料槽，经喂料泵送入水力澄清器，料浆经水力澄清器内的多个旋流子固液分离后，固含不超过1g/L的溢流进入溢流箱，由溢流管自流进入母液槽；固含＞200g/L的底流进入底流箱，由底流管进入立盘过滤机。
2.一种采用权利要求1所述装置的细种子料浆浓缩方法，其特征在于：二级水力旋流器溢流自流进入水力澄清器喂料槽，经喂料泵送入水力澄清器，料浆经水力澄清器内的多个旋流子固液分离后，固含不超过1g/L的溢流进入溢流箱，由溢流管自流进入母液槽；固含＞200g/L的底流进入底流箱，由底流管进入立盘过滤机，过滤后的细种子滤饼继续水洗去除草酸盐或作为细种子直接加入一段分解附聚槽中。
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