套管间接加热脱硅工艺研制与开发

摘要

我国铝矿石资源的特点是高铝、高硅、低铁,矿石类型以一水硬铝石型铝土矿为主,决定了烧结法氧化铝生产工艺在我国具有不可替代的作用。但烧结法生产工艺设备流程长,工艺复杂,能耗高的弊端,严重制约了烧结法工艺的发展。因此,有必要针对烧结法生产的特点,探索不同的工艺条件对脱硅过程的影响,探明脱硅的机理,为降低烧结法生产工艺能耗,探索新的道路。 本文分析了不同的脱硅工艺过程,提出了实施间接加热脱硅工艺的重要性和必要性;针对目前脱硅过程存在的问题进行了系统的分析,提出了通过强化预脱硅来解决这些问题的方案。对铝酸钠溶液的脱硅机理进行了全面、系统的分析;通过理论分析和试验研究,得出了强化预脱硅的最佳工艺控制条件:预脱硅温度95℃;预脱硅时间2.5h;脱硅种子添加量50-90g/L。 本文提出了一套完善的强化预脱硅、套管间接加热脱硅流程设计方案。采用φ159mm的三套管设计,1080m的预热器,预热面积达到1526m<'2>;并很好地解决了400m<'3>/h的高扬程、大流量喂料泵的问题,套管运行周期达到120天以上。脱硅中压汽耗由直接加热脱硅的111.80kg/m<'3>-脱硅浆液,降低到75.08kg/m<'3>-脱硅浆液,降低脱硅汽耗达32.85[％],取得了显著的经济效益。 本文根据理论分析、研究和生产实践,提出了强化烧结法生产氧化铝过程中,强化预脱硅、套管间接加热脱硅新工艺,以及最佳的工艺控制条件,对我国烧结法氧化铝生产降低工艺能耗具有重要的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章文献综述

第二章套管间接加热脱硅生产工艺的初步确定

第三章脱硅工艺条件优化试验研究

第四章套管间接加热脱硅工艺设备研制

第五章强化预脱硅、套管间接加热脱硅产业化应用

第六章结论

参考文献

致谢

攻读学位期间主要研究成果